Введение
Традиционно под радиофизикой понимают раздел физики, в котором изучают физические основы радиотехники и электротехники, в том числе физические процессы, связанные с электромагнитными колебаниями в радиодиапазоне. Однако в настоящее время радиофизика пронизывает практически все сферы человеческой деятельности. Ее методы широко используются в астрономии (изучение космических объектов путем анализа приходящего от них радиоизлучения), в планетологии (радиолокация планет и их спутников), в спектроскопии атомов и атомных ядер (использование резонансных методов исследования, методов лазерной спектроскопии и др.), в физике низких температур (лазерное охлаждение микрочастиц и бозе-эйнштейнов-ская конденсация атомов), в химии и медицине (ЯМР-спектроскопия, ЯМР-томография), в дистанционном мониторинге Земли и Мирового океана и т. д.
В силу стремительной дифференциации радиофизической науки и активной экспансии ее методов в другие области науки и техники сегодня принята более общая трактовка этой дисциплины. Академик РАН А. В. Гапонов-Грехов характеризует предмет современной радиофизики следующим образом. «Это - наука о колебаниях и волнах разной физической природы. Она включает в себя возбуждение колебаний и волн в неравновесных средах и системах, их излучение и распространение, взаимодействие со средой, регистрацию и обработку колебательных и волновых сигналов. Радиофизика исследует колебания и волны разной физической природы: электромагнитные, звуковые, сейсмические, гравитационные и т. д.».
В связи с этим в книге будет представлен обзор важнейших достижений не только в области магистральных направлений радиофизических исследований (радиотехники, радиоспектроскопии, твердотельной и квантовой электроники, радиоастрономии), но также в физике и технике терагерцового излучения, в лазерной спектроскопии. Такой подход позволяет более глубоко проанализировать связи между различными физическими явлениями и процессами, выявить в них радиофизическую составляющую, продемонстрировать широкий спектр применений этой науки, исследовать эволюцию основополагающих радиофизических идей, устройств, методов.
Кроме того, при изложении материалов курса широко используется историко-физический подход, способствующий лучшему пониманию процессов возникновения и развития радиофизических идей и методов, не прибегая при этом к сложному математическому аппарату.
Для освоения содержания курса предусмотрены задания для самостоятельной работы, выполнение которых позволит студентам закреплять и обобщать полученные знания, подготавливать творческие работы (рефераты или компьютерные презентации) к семинарским занятиям по истории физики или к зачетам. Подобная деятельность способствует формированию у студентов ряда общекультурных и профессиональных компетенций.
Модульный курс может быть использован при чтении курса «История и методология физики», спецкурсов «Современная физика и астрофизика», «Нобелевские премии по физике» и др. Кроме того, он может читаться параллельно с изучением стандартного (теоретического) курса радиофизики и тем самым его удачно дополнять. Благодаря этому у студентов появляется возможность расширить свои знания в области истории этой науки, раскрыть межпредметные связи и методологические аспекты радиофизики.
Представленный в модульном курсе материал можно также изучать (в зависимости от учебных целей) в школе (в классах с углубленным изучением физики), применять в проектной деятельности, при подготовке тематических конференций.
