РАДИОФИЗИКА
область физики, в к-рой
изучаются физ. процессы, связанные с электромагнитными колебаниями и волнами
радиодиапазона (см. Радиоволны): их возбуждение, распространение,
приём и преобразование частоты, а также возникающие при этом взаимодействия
электрич. и магнитных полей с зарядами в вакууме и веществе. Р. сформировалась
в 20 -30-е гг. 20 в., объединив разделы физики, развитые применительно
к изучению задач радиотехники и электроники.
Осн. направления исследований: 1) теоретич.
и эксперимент, исследования электрич. колебаний в колебательных системах
с сосредоточенными параметрами (см. Колебательные системы, Колебательный
контур) и в непрерывных средах (с распределёнными параметрами). Эти
исследования - основа для разработки новых методов генерации, усиления
и преобразования колебаний с частотами от 1-2 гц до 1011гц
и выше (см. Автоколебания, Генерирование электрических колебаний,
Параметрическое возбуждение и усиление электрических колебаний). Исследуются
также влияние случайных (флуктуационных) процессов на электрич. колебания
в конкретных устройствах и методы выделения сигнала, несущего информацию,
из совокупности полезных и случайных (например, шумовых) сигналов (статистическая
радиофизика). Обе проблемы тесно связаны с общей математич. теорией
колебаний,
теорией автоматического регулирования, теорией информации и кибернетикой,
к-рые являются обобщением закономерностей, изучаемых в Р., на процессы,
протекающие в различных механич., электрич., биологич. и др. системах.
2) Взаимодействия электрич. колебаний и
электромагнитных волн радиодиапазона с носителями тока в вакууме, газах
и твёрдых телах. Изучение взаимодействия электронных потоков в вакууме
с электромагнитными полями позволило создать и усовершенствовать как электронные
лампы (со статич. управлением электронными потоками), так и электронные
приборы СВЧ (магнетрон, клистрон, лампа бегущей волны, лампа обратной
волны и пр.). Исследование взаимодействия электромагнитных полей с
ионизованным газом привело к созданию газоразрядных приборов (тиратрон,
тригатрон и др.), к-рые широко используются в системах радиоэлектроники.
Оно примыкает к общим исследованиям физ. (в особенности колебательных)
свойств плазмы и к исследованиям волновых процессов в природной
плазме околоземного и межпланетного космич. пространства.
Изучение взаимодействия электрич. колебаний
и волн радиодиапазона с электронными процессами в полупроводниках, электронно-дырочных
переходах и гетероструктурах (см. Полупроводниковый гетеропереход),
а
также в ряде диэлектрич. кристаллов и нек-рых сверхпроводящих устройствах
позволило создать твёрдотельные генераторы, усилители и преобразователи
электрич. колебаний различных частот - от самых низких до частот оптич.
диапазона (см. Полупроводниковый диод, Транзистор, Ганна диод, Джозефсона
эффект, Квантовая электроника).
3) Излучение и распространение радиоволн.
Теоретич. и эксперимент. исследования излучения различных типов антенн,
их
электродинамич. расчёт, а также изучение распространения радиоволн в различных
направляющих (радиоволновод, фидер) и замедляющих системах играют
важную роль в создании систем радиосвязи, передающих и приёмных
устройств и др. При изучении распространения радиоволн над поверхностью
земли и под нею с учётом конкретных условий, связанных с непостоянством
геофизич. и космич. факторов, Р. соприкасается с геофизикой. Исследование
особенностей распространения радиоволн на земных и космич. радиотрассах
возможно лишь на основе систематич. накопления сведений о свойствах тропосферы,
ионосферы, приземного и межпланетного космич. пространства и их изменчивости
во времени. С др. стороны, многие свойства геофизич. объектов изучаются
в основном радиофизич. методами, т. е. по наблюдениям за особенностями
протекания волновых и колебательных процессов в радиодиапазоне.
Развитие Р. сопровождается открытием новых
явлений, находящих практич. применение и составляющих основу новых направлений
(напр., квантовая электроника). Нек-рые разделы Р. выделяются в самостоят.
области физики (радиоастрономия, радиоспектроскопия, радиометеорология
и
др.), где методы Р. служат лишь средством изучения явлений, лежащих за
пределами Р. Особую роль сыграло проникновение методов Р. в оптику (см.
Нелинейная
оптика). В. В. Мигулин.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я