Физика и радио

Физика занимает особое место среди большого числа известных наук. Говоря коротко, физика составляет основу современного мировоззрения и цивилизации. Информационные технологии используют громадное количество физических принципов и явлений. В четвертом томе собрания научных трудов (М.: Наука, 1967. — С. 141) выдающегося теоретика, одного из создателей современной физики Альберта Эйнштейна есть статья под названием «О радио». Не могу удержаться от того, чтобы не процитировать первые фразы этой работы.

«Стыдно должно быть тому, кто пользуется чудесами науки, воплощенными в обыкновенном радиоприемнике, и при этом ценит их так же мало, как корова те чудеса ботаники, которые она жует.
Не будем же забывать, каким образом это замечательное средство связи стало достоянием человечества! Источником всех научных достижений является ниспосланная богом любознательность не покладающего рук экспериментатора и созидательная фантазия инженера-изобретателя».
Недавно НГТУ получил лицензию на специальность 210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение». Эта специальность относится к группе профессий с общим названием «Телекоммуникации». Специальность 210405 Радиосвязь, радиовещание и телевидение? это: системы и устройства радиосвязи, включая системы спутниковой и мобильной связи; системы и устройства звукового и телевизионного вещания, электроакустики; системы и устройства помехоустойчивой передачи данных; менеджмент и маркетинг в системах радиосвязи, радиовещания и телевидения.
Инженер специальности 210405 должен быть подготовлен к выполнению следующих видов профессиональной деятельности: проектной (разработка проектов систем и устройств радиосвязи и телерадиовещания); научно-исследовательской (применение методов анализа, синтеза и оптимизации систем оптической связи, систем радиосвязи и телерадиовещания, разработка и использование методов математического моделирования в процессе исследования систем связи); производственно-технологической (организация и эффективное осуществление контроля функционирования предприятий радиосвязи и телерадиовещания); организационно-управленческой (организация работы коллектива исполнителей, принятие организационно-управленческих решений с учетом различных мнений, осуществление контроля и управления качеством функционирования систем радиосвязи).
Инженер специальности 210405 будет обладать знаниями и умениями, необходимыми для внедрения беспроводных технологий в масштабе частной фирмы, отдельного предприятия, отрасли, государства. Он должен постоянно быть в курсе всех новинок в области радиосвязи, взаимодействовать с фирмами-изготовителями оборудования, уметь создавать программное обеспечение.
Как будто бы студентам, избравшим эту специальность, адресованы слова Эйнштейна: Радиовещание выполняет единственную в своем роде функцию: оно способствует сближению наций. Его можно использовать для укрепления чувства дружбы, так легко переходящего в недоверие и враждебность.» «Подлинная демократия впервые стала возможной благодаря ученым, не только облегчившим наш повседневный труд, но и сделавшим всеобщим достоянием прекраснейшие произведения искусства и науки».
Студентам специальностей телекоммуникации лекции по физике читает А.А. Корнилович, автор хорошей книги (Корнилович А.А. Физика в примерах: Учебник. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. — 280 с. — Серия «Учебники НГТУ»). Кто прошел через многолетние поиски приемов, позволяющих увязать преподавание технических дисциплин с преподаванием физики, тот придирчиво относится к выбору учебников. Я давно заметил, что непрерывное чтение многих из них приводит к сужению и обеднению представлений о физических явлениях. Всегда хочется более широкого и основательного изучения природы. Поэтому упомянутая книга сразу же обратила на себя мое внимание. Теперь мне легче стало доказывать студентам преемственность дисциплин при их обучении. Уже несколько лет я использую учебник «Физика в примерах» на занятиях по дисциплинам «Физика» (двухсеместровый спецкурс), «Радиофизика», «Электромагнитные поля и волны» для студентов радиотехнических специальностей как дневного, так и заочного отделений. Книга позволяет мне не тратить время на дублирование того материала, который студенты обязаны знать.
Автор справедливо пишет, что в учебнике «.на основе фундаментальных физических принципов даны определения физических величин, рассмотрены простые физические системы». Он применил свой подход к изложению материала, который я бы назвал «от первых принципов», отличающийся от общепринятого. Это дает ему возможность охватить широкий круг примеров использования физики в радиотехнике, а также в твердотельной, вакуумной и квантовой электронике. Книга состоит из двадцати глав, представляющих собой самостоятельные темы, от преобразований Лоренца до магнитных квантовых эффектов в полупроводниках. Базовыми являются первые четыре главы, дающие основные определения и законы сохранения. Следующие главы посвящены электростатике, уравнениям Максвелла, электронной эмиссии и вынужденному излучению, квантовым генераторам, свойствам полупроводников. В двух главах рассматривается статистическая физика — классическая и квантовая. Уже из этого краткого перечня видно, насколько полезно чтение этой книги для будущего радиоинженера. Каждая глава снабжена вопросами и задачами.
Конечно, я мог бы здесь сказать и о некоторых незначительных недостатках. Ограничусь одним. При изображении принципиальных схем места контакта проводников не отмечены точками.
 «Физика в примерах» будет полезна не только студентам и преподавателям, но и начинающим исследователям — магистрантам и аспирантам. В заключение отмечаю ее уникальность и от имени читателей выражаю благодарность сотрудникам издательства НГТУ за прекрасное ее оформление.

Г.С. Садовой,
доцент кафедры РПиРПУ,
 sadovoi@ref.nstu.ru