Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Книга'
Я понял, что сплю. Я поднял руки и стал подниматься (точнее, меня потянуло вверх). Я вознесся к черным небесам, которые постепенно становились сине-фи...полностью>>
'Контрольные вопросы'
Иерархический тип структур управления. Органический тип структур управления. Тема ....полностью>>
'Доклад'
МДОУ «Детский сад № 7» зарегистрирован Межрайонной инспекцией Федеральной налоговой службы № 14 по Пермскому краю и внесен в Единый государственный р...полностью>>
'Документ'
Агрессия, к сожалению, окружает нас и наших детей. Агрессивность в поведении человека м.б. защитной, часто «агрессивными» называют детей, «неудобных»...полностью>>

Алинова Мансия Шарапаиовеа, к ф. м н., доцент кафедры общей и теоретической физики лекции

Главная > Лекции
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1. Данные о преподавателях

Алинова Мансия Шарапаиовеа, к.ф.-м.н., доцент кафедры общей и теоретической физики (лекции, практические занятия) Искакова Анаргуль Батырбаевна, ст. преподаватель кафедры общей и теоретической физики (лабораторные занятия)

Приемные часы на кафедре (А - 313) по расписанию консультаций для группы.

Данные о дисциплине

Дисциплина будет изучаться в 4 семестре продолжительностью в 15 недель. Общая трудоемкость дисциплины 135 часов, из них 45 часов отведено на занятия в аудитории и 90 часа — на самостоятельную работу студентов (СРС) по изучению дисциплины. Распределение аудиторного времени по видам занятий приведено в календарном плане.

1.1 Цели:

«Оптика» является одним из основных разделов общего курса физики для специальности 050604 «Физика». Данная дисциплина, наряду с другими разделами общего курса физики играет роль фундаментальной базы, без которой невозможна успешная деятельность выпускника этой специальности. Поэтому основной целью преподавания дисциплины является формирование у студентов единой, стройной, логически непротиворечивой физической картины окружающего нас мира природы, в рамках единого подхода классической физики, ознакомление их со всеми основными оптическими явлениями и процессами, происходящими в природе.

1.2 Задачи дисциплины:

Достижение цели преподавания дисциплины должно быть обеспечено решением следующих задач:

  • в лекционном курсе на теоретическом уровне должны быть освещены основные вопросы по всем разделам волновой и квантовой оптики;

  • на практических занятиях необходимо обеспечить выработку навыков и умения самостоятельно решать самые разнообразные практические задачи;

  • на лабораторных занятиях формируются навыки и умения проведении физического эксперимента, обработки результатов измерений и их анализа;

  • в рамках часов, отведенных на самостоятельную работу студента, необходимо расширить знания и умения студентов по вопросам дисциплины. Для этого предусматриваются работа с дополнительной литературой и ознакомление с современной научной аппаратурой.

В результате изучения дисциплины «Оптика» студент должен знать:

  • основные понятия и термины, характеризующие оптические явления ;

  • основные законы и теории по вопросам дисциплины;

основные методы измерения и системы единиц физических величин;

Студент должен уметь:

  • анализировать и интерпретировать физические процессы, связанные с излучением, распространением и взаимодействием света с веществом, видеть за математическим выражением законов физическую сущность процессов и явлений,

  • самостоятельно решать самые разнообразные практические задачи;

  • производить экспериментальные исследования оптических явлений;

  • производить обработку результатов измерений.

Литература

Основная литература:

  1. Савельев И.В. Курс общей физики/В 3 т. - Том III.- М.: Высшая школа, 1999.

  2. Ландсберг Г.С. Оптика.- М; Наука, 1976.

  3. Матвеев А.Н.. Оптика.- М.: Высшая школа. 1985.

  4. Сивухин Д.В. Общий курс физики. - Т.4: Оптика.- М: Наука, 1985.

  5. Бутиков Е.И. Оптика.- М.: Высшая школа, 1986.

  6. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. - М.: Наука, 2003.

  7. Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с реше­ниями.- М.: Высшая школа, 2002.

  8. Заказнов Н.П. и др. Прикладная оптика.- М.: Машиностроение, 1988.

  9. Грабовский Р.И. Сборник задач по физике.- С.-Пб.: «Лань», 2002.

Дополнительная литература:

Борн М., Вольф Э. Основы оптики.- М.: Наука, 1973.

  1. Ахманов С.А., Никитин С.Ю.. Физическая оптика.- М.: Изд. Мое. Уни­верситета, 1998.

  2. Фейман Р.и др. Феймановские лекции по физике. - Вып.З.- М.: Мир,1977.

  3. Дитчберн Р.. Физическая оптика.- М.: Наука, 1965.

  4. Годжаев Н.М.. Оптика.- М.: Высшая школа, 1977.

  5. Русо М., Матье Ж.П. Задачи по оптике.- М.: Мир, 1976.

  6. Бегунов Б.Н.,Заказнов Н.П. и др. Теория оптических систем.- М.: Машиностроение, 1984.

  7. Дубовик АС. и др. Прикладная оптика.- М.: Недра, 1982.

  8. Джерард А., Берч Дж.М. Введение в матричную оптику.- М.: Мир, 1978.

тематический план дисциплины

Название тем

Количество часов

Лекции

Практ.

Лаб.

СРС

1

2

3

4

5

6

1

Введение. Фотометрия.

1

1.5

-

5

2

Интерференция света.

2

3

2

10

3

Дифракция света.

2

3

3

10

4

Основы геометрической оптики.

2

3

2

10

5

Распространение света в изотропных и анизотропных средах.

2

3

3

15

6

Дисперсия, поглощение и рассеяние света.

2

3

-

15

7

Виды излучения.

2

3

2

10

8

Действие света. Распространение света в движущихся средах.

2

3

3

15

Итого

15

22,5

15 (7.5)

90

Компоненты курса

2.1 Содержание лекции

Тема 1.1. Введение. Шкала ЭМ волн. Развитие представлений о природе света. Принцип Ферма. Скорость света. Энергетичесикие единицы и соотношения между ними. Световые величины. Модели источников излучения. Поток от излучателей различной формы. Яркость рассеивающей поверхности. Освещенность, создаваемая различными источниками.

Тема 1.2. Явления преломления и рефракция в природе. Световые волокна. Основные понятия и определения геометрической оптики. Начало геометрической теории оптических изображений. Преломление на сферической поверхности. Центрированная оптическая система. Построение изображения в систем. Линзовые оптические приборы. Глаз и зрение. Оптическая схема глаза. Аккомадация и адаптация. Дневное и сумеречное зрение. Светочувствительные рецепторы. Понятия цвета и цветовых координат.

Тема 1.3 Интерференция света. Интерференция монохроматического света. Интерференция плоских волн. Интерференция волн, испускаемых двумяточечными источниками. Опыты по методу деления волнового фронта и деления амплитуды.локализация интерференционных полос. Полосы равного наклона и равной толщины. Кольца ньютона. Интерференция квазимонохроматического света. Временная когерентность. Пространственная когерентность. Влияние размеров источника на интерференционную картину. Апертура интерференции. Двулучевые интерферометры Релея, Жамена, Рождественского, Майкельсона. Опыты Майкельсона и Бенуа. Фурье-спектрометры. Преобразлвание Фурье. Преимущества Фурье-спектрометра. Применение многолучевой интерференции. Оптические фильтры. Многослойные диэлектрические покрытия. Получение диэлектрических зеркал. Прсветление оптики. Интерферометр Фабри-Перо. Формулы Эйри. Резкость интерференционных полос. Излучение Вавилова-Черенкова.

Тема 1.4. Явление дифракции. Принцип Гюйгенса-Френеля, его интегральная запись и трактовка. Зоны Френеля. Применение векторных диаграмм для анализа дифракционных картин. Зонные пластинки. Дифракция на круглом отверстии и экране. Принцип Бабине. Дифракция на краю полубесконечного экрана. Спираль Корню. Приближение Френеля и приближение Фраунгофера. Дифракция Фраунгофера на щели. На прямоугольном и круглом отверстиях. Амплитудные и фазовые дифракционные решетки. Дифракция на акустических солнах. Акустикооптические модуляторы. Дифракция и спектральный анализ. Спектроскопия с прстранственным разложением спектров. Призменные, дифракционные и интерференционные спектральные приборы и их основные характеристики: апаратная функция, угловая и линейная дисперсия, разрешающая способность, область дисперсии. Роль дифракции в приборах формирующих изображение: линзе, телескопе, микорскопе.

Тема 1.5. Физические основы метода голографической записи изображений. Голограммы Габора и Денисюка. Приложение оптической статической голографии. Акустическая голография. Динамическая голография. Дифракция на многомерной структуре. Формула Брега-Вульфа. Метод Лауэ. Метод вращения кристалла. Метод порошка. Понятие структурного фактора базиса и атомного фактора рассеяния. Фотонные кристаллы. Природный фотонный кристалл. Искуственные фотонные кристаллы.

Тема 1.6. Понятия поляризации в оптике. Описание поляризации излучения в рамках электромагнитной теории света. Роль электрического и магнитного полей при взаимодействии световой волны с веществом. Наглядное представление линейно, циркулярно, эллиптически поляризованного и непояризованного излучения. Основные определения и термины. Типы и формы поляризации. Неполяризованное излучение. Естественный свет. Понятие параметров Стокса и матрицы Мюллера. Поляризационные явления при взаимодействии излучения с границей двух сред. Формулы Френеля в оптике. Полное отражение. Брюстеровские стопы, отражательные поляризаторы.

Тема 1.7. Полное внутреннее отражение на границе диэлекриков. Соотношения фаз отраженных волн разной поляризации. Оптика металлов. Уравнения Максвелла и волны в металлах. Геометрические законы отражения и преломления света на границе металла. Измерение оптических констант металлов.

Тема 1.8. Оптика анизотропных сред. Распространение световых волн в анизотропных средах: экспериментальные факты и элементы теории. Уравнение волновых нормалей Френеля. Фазовая и лучевая скорости. Одноосные и двухосные кристаллы. Двойное лучепреломление света. Качественный анализ распространения света с помощью построения Гюйгенса. Интерференция поляризованных волн. Поляризационные приборы,четвертьволновые и полу волновые пластинки. Получение и анализэллиптически поляризованного света. Понятие о гиротропных средах. Естественная оптическая активность. Сахарометрия. Анизотропия оптических свойств, индуцированная механической деформацией, электрическим (эффекты Поккельса и Керра), магнитным (эффекты Фарадея и Коттона-Муттона) полями. Эффект Зеемена. Оптические эффекты в жидких кристаллах. Динамическое рассеяние. Электрическое управление двулучепреломлением. «Твист-эффект». Эффект гость хозяин.

Тема 1.9. Дисперсия света. Макроскопическая картина распространения света в веществе. Линейный оптический осциллятор. Классическая электронная теория дисперсии. Зависимости показателей преломления и поглащения от частоты. Фазовая и групповая скорости, их соотношение. Нормальная и аномальная дисперсия показателя прлеломления. Схемы наблюдения дисперсии. Метод Пуччианти. Метод «крюклв». Дисперсионное расплывание волновых пакетов. Затухание света и уширение спектральной линии. Критическая частота.

Тема 1.10. Тепловое излучение. Излучательная и поглощательная способности вещества их соотношение. Модель абсолютно черного тела. Закон Стефана-Больцмана, формула смещения Вина. Формулы Рэлея-Джинса. Ограниченность классической теории излучения. Элементы кванотового подхода. Формула Планка.

Тема 1.11. Рассеяние света. Молекулярное рассеяние света. Зависимости рассеянного света от частоты света (Формула Рэлея) и угловая диаграмма рассеяния. Рассеяние Ми и рассеяние на флуктуациях плотности. Эффект Доплера и абберация свтеа. Поляризация рассеянного света, его спектральный состав. Спонтанное рассеяние Мандельштама-Бриллюена и комбинационное рассеяние. Рассеяние света в мелкодисперсных и мутных средах.

Тема 1.12. Оптические явления в природе. Источник излучения – солнце. Синхотронное излучение. Освещение поверхности земли. Пропускание атмосферы. Рефракция в атмосфере. Венцы, глории, нимбы. История исследования и расчет радуги. Виды и причины появления гало. Полярное сияние. Сумеречный ореол.

Тема 1.13. Основные представления о квантовой теории излучения света атомами молекулами. Взаимодействие двухуровневой системы с излучением: спонтанное и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Многоуровневые системы. Резонансное усиление света при инверсной заселенности энергетических уровней. Методы создания инверсной заселенности в различных средах. Факторы, определяющие ширину линии усиления. Лазеры – устройство и принцип работы. Роль оптического резонатора.

Тема 1.14. Явление люминесценции: основные закономерности, спектральные и временные характеристики, интерпретация в рамках квантовых представлений. Фотолюминесценция. Фотоэффект. Основные экспериментальные закономерности и их истолкование. Фотоны и их свойства. Законы сохранения энергии и импульса в процессах с участием фотонов. Эффект Комптона.

Тема 1.15. Нелинейная оптика. Поляризация диэлектрика в постоянном электрическом поле. Поляризация диэлектрика в световом поле. Нелинейное взаимодействие электромагнитных волн. Генерация второй гармоники. Фазовый синхронизм при генерации второй гармоники. Вынужденное комбинационное рассеяние. Стоксово рассеяние. Антистоксово рассеяние. Самофокусировка света. Вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна.

Тема 1.16. Насыщение переходов. Линейное и нелинейное поглощение. Ширина профили спектральных линий. Однороное и неоднородное уширение линий. Обращение волнового фронта.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Учебное пособие Павлодар Кереку 2010 удк 53 (075. 8) Ббк 22. 3я73

    Учебное пособие
    Е30 Избранные вопросы современной физики : учебное пособие для студентов специальности 050120-Профессиональное обучение /Егоров В.В., Алинова М.Ш. – Павлодар : Кереку, 2008.
  2. Т. С. Рамазанов доктор физико-математических наук, профессор, Казну им. Аль-Фараби, г. Алматы; > С. К. Тлеукенов доктор физико-математических наук, профессор, пгу им. С. Торайгырова, г. Павлодар; > А. М. Мубараков

    Учебник
    Учебник рекомендован к изданию учебно-методической секцией по специальностям профессионального обучения, искусства и услуг Республиканского учебно-методического совета (РУМС) МОН РК при ЮКГУ им.
  3. Итоговый отчет об использовании Гранта Содержание отчет о выполненной работе в соответствии с годовым  планом-графиком 3 > отчет о выполненной работе в соответствии с годовым  планом-графиком

    Публичный отчет
    РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ПАВЛОДАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. С. ТОРАЙГЫРОВА» МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
  4. Список новый литературы поступившей в библиотеку ену им Л. Н. Гумилева за 2010 год (январь март). Жаратылыстану ғылымдары естественные науки 20. 1

    Документ
    Методика поисков и разведки месторождений полезных ископаемых (нефть и газ): учебник для организаций начального и среднего профессионального образования / С.
  5. "Бюллетень новых поступлений" содержит информацию о новой литературе поступившей в фонды библиотеки (1)

    Бюллетень
    «Жаңа басылымдар бюллетенінде» әдебиеттер білім саласы бойынша топтастырылады. Әрбір бөлімнің арасында материалдар қай жерде сақталатыны туралы, толық шифры және данасы көрсетіліп, автордың немесе тақырыптың әліпбилік ретімен орналастырылады.

Другие похожие документы..