Задавальник (1180985)
Текст из файла
УТВЕРЖДАЮПроректор по учебной работе_______________ Д.А. Зубцов10 декабря 2013 годаПРОГРАММАпо дисциплине: ОБЩАЯ ФИЗИКА: ОПТИКАпо направлению подготовки 010900 «Прикладные математика и физика»факультеты: для всех факультетов__кафедра ___ОБЩЕЙ ФИЗИКИ______курс IIсеместр 4Трудоёмкость:теор.курс: обязательная часть — 3 зач.
ед.,вариативная часть — 1 зач. ед.,доп. за сложность — 1 зач. ед.физ. практикум: обязательная часть — 2 зач. ед., доп. за сложность — 1зач. ед.лекции — 34 часапрактические (семинарские) занятия— 34 часалабораторные занятия — 68 часаЭкзамен — 4 семестрВСЕГО ЧАСОВ — 136Самостоятельная работа— 2 часа в неделюДиф. зачёт — 4 семестрПрограмму и задание составили:д.ф.-м.н., проф. С.М. Козелд.ф.-м.н., проф. Г.Р. ЛокшинПрограмма принята на заседаниикафедры общей физики 21 ноября 2013 годаЗаведующий кафедройА.В.
МаксимычевОПТИКА1. Принцип Ферма и законы геометрической оптики. Полное внутреннее отражение. Оптические инструменты: телескоп, микроскоп. Элементы фотометрии. Яркость и освещённость изображения.2. Волновое уравнение, монохроматические волны, комплекснаяамплитуда, уравнение Гельмгольца, плоские и сферические волны. Принцип суперпозиции и интерференция монохроматических волн.
Видностьполос, ширина полосы.3. Статистическая природа излучения квазимонохроматическойволны. Временная когерентность, функция временной когерентности,связь со спектральной интенсивностью (теорема Винера–Хинчина). Ограничение на допустимую разность хода в двухлучевых интерференционных схемах, соотношение неопределенностей.4. Интерференция при использовании протяженных источников.Пространственная когерентность, функция пространственной когерентности, связь с распределением интенсивности излучения по источнику I(x)(теорема Ван Циттерта–Цернике).
Ограничения на допустимые размерыисточника и апертуру интерференции в двухлучевых схемах. Лазеры какисточники когерентного излучения.5. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракция натонком экране. Граничные условия Кирхгофа. Волновой параметр. Дифракция Френеля. Задачи с осевой симметрией, зоны Френеля, спиральФренеля. Зонные пластинки, линза. Дифракция на дополнительном экране, пятно Пуассона.6. Дифракция Фраунгофера.
Световое поле в зоне Фраунгофера какпреобразование Фурье граничного поля. Дифракция Фраунгофера на щели, дифракционная расходимость. Поле в фокальной плоскости линзы.7. Спектральные приборы: призма, дифракционная решётка, интерферометр Фабри–Перо. Характеристики спектральных приборов: разрешающая способность, область дисперсии, угловая дисперсия.8. Принципы фурье-оптики. Метод Рэлея решения задачи дифракции: волновое поле как суперпозиция плоских волн разных направлений(пространственное фурье-разложение), соотношение неопределённостей.Дифракция Френеля на периодических структурах (эффект саморепродукции). Область геометрической оптики.9. Теория Аббе формирования оптического изображения (принципдвойной дифракции). Полоса пропускания оптической системы, связь сразрешающей способностью.
Дифракционный предел разрешения телескопа и микроскопа. Разрешающая способность при когерентном и некогерентном освещении.210. Принципы голографии. Голограмма Габора. Голограмма с наклонным опорным пучком. Разрешающая способность голограммы. Объёмная голограмма, объёмная решётка в регистрирующей среде, условиеБрэгга–Вульфа.11. Дисперсия света, фазовая и групповая скорости, формула Рэлея.Классическая теория дисперсии. Комплексный показатель преломления ипоглощения света в среде. Затухающие волны, закон Бугера. Нормальнаяи аномальная дисперсии.
Радиоволны в ионосфере и дальняя радиосвязь.12. Поляризация света. Естественный свет. Явление Брюстера. Дихроизм, поляроиды, закон Малюса. Двойное лучепреломление в одноосныхкристаллах. Интерференционные явления в кристаллических пластинках.Понятие об искусственной анизотропии. Эффект Фарадея и эффект Керра.13. Рассеяние света.
Рассеяние в мутных средах (рассеяние Тиндаля) и рассеяние на флуктуациях плотности (рэлеевское рассеяние). Эффективное сечение рассеяния. Поляризация рассеянного света.14. Нелинейные оптические явления. Нелинейная поляризация среды. Генерация второй гармоники (удвоение частоты), фазовый синхронизм. СамофокусировкаЛитератураОсновная1. Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Основы физики.
Т. I, ч. III, гл.6–11. – М.: Физматгиз, 2001.2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. Т. IV. – М.: Наука, 1985.Дополнительная1. Горелик Г.С. Колебания и волны. – М.: Физматлит, 1959, 2007.2. Бутиков Е.И. Оптика. – М.: Высшая школа, 1986.3. Ландсберг Г.С. Оптика. – М.: Физматлит, 2003.4. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука, 1973.5. Ахманов С.А, Никитин С.Ю. Физическая оптика. – Издательство МГУ,Наука, 2004.6. Козел С.М., Листвин В.И., Локшин Г.Р. Введение в когерентную оптикуи голографию: учебно-метод. пособие.
– М.: МФТИ, 2000.3ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕдля студентов 2-го курса на весенний семестр2013/2014 учебного годаДата№семТема семинарских занятий1Принцип Ферма. Геометрическаяоптика и элементы фотометрии.Оптические инструменты: телескоп, микроскоп.14–20февр.2Интерференция монохроматических волн. Ширина полос.21–27февр.3Немонохроматический свет, временная когерентность.28 фев.– 6 мар.4Интерференция волн при использовании протяжённых источников.Пространственная когерентность.7–13марта5Дифракция Френеля, зонные пластинки.14–20марта6Дифракция Фраунгофера. Разрешающая способность оптических инструментов.21–27марта7Разрешающая способность спектральных приборов.7–13февр.28 мар.– 3апр.4–10апр.ЗадачиI гр.II гр.1.7, 1.15,1.22, 1.38,1.56, 1.573.5, 3.10,3.16, 3.18,3.20, 3.254.2, 4,3, 4.9,4.10 (1,2,3),4.11, 4125.3, 5.9,5.12, 5.15,5.18, 5.196.15, 6.16,6.20, 6.33,6.43.
7.167.9, 7.10,7.13, 7.47,7.54, 7.598.2, 8.36,8.37, 8.39,8,41, 8.781.29,1.373.11,3.354.7,4.135.5,5.136.31,6.447.53,7.558.47,8.80Контрольная работа по группам.Разбор контрольной работы. Сдача 1-го задания.11–17апреля8Дифракция на синусоидальныхрешётках. Пространственное фурье-преобразование.18–24апреля9Элементы фурье-оптики и голографии.25 апр.– 1 мая10Дисперсия.
Фазовая и групповаяскорости.49.1, 9.2,9.3, 9.15,9.17, 9.229.26, 9.34,9.32, 9.36,9.37, 9.4010.4, 10.5,10.8, 10.18,10.21, 10.249.11,9.289.33,9.3510.9,10.152 –8мая9–15мая16–22мая11Поляризация света. Элементыкристаллооптики.11.1, 11.9,11.54,11.13, 11.16,11.8911.21, 11.60Сдача 2-го заданияЗачёт.Примечание.1.
Номера задач указаны по книге «Сборник задач по общемукурсу физики». Ч. 2. Электричество и магнетизм. Оптика / под редакциейВ.А. Овчинкина. – М.: МФТИ, 2004.2. При выполнении заданий предусмотрена следующая вариативность — в каждой теме семинара задачи разбиты на 3 группы:0 — задачи, которые студент должен самостоятельно решать в течение недели к каждому предстоящему семинару, где они при необходимости разбираются. Эти задачи должны быть аккуратно оформлены в тетради.1 — задачи, предлагаемые для обсуждения на семинаре.
Это наборзадач, раскрывающих тему семинара. Преподаватель по своему усмотрению выбирает из них необходимое число задач. Допустимоменять задачи на равноценные. Решения всех задач 1-й группы студент должен иметь в своей тетради при сдаче задания.2 — задачи повышенного уровня студент решает дополнительно косновным задачам курса (с получением дополнительных зачётныхединиц).
Они также должны быть оформлены студентами в своихтетрадях.5Контрольные задачи и вопросы к семинарам(задачи группы 0)Семинар 11. Сформулируйте принцип Ферма.2. Решите задачу 1.1.3. Решите задачу 1.3.Семинар 21. Напишите уравнение монохроматической волны. Дайте определение комплексной амплитуды монохроматической волны.
Напишите выражение для комплексной амплитуды плоской волны.2. Решите задачу 3.1.3. Решите задачу 3.3.Семинар 31. Какова максимально допустимая разность ходаферирующих волн? Запишите выражение для max двух интер- max через время когерент-ности и ширину спектра источника.2. В интерференционном опыте используется источник света с длинойволны и шириной спектра . Оцените число интерференционныхполос, которые можно наблюдать в этом опыте.3. Наблюдаются интерференционные полосы при отражении квазимонохроматического света с длиной волны = 500 нм от двух гранейклиновидного зазора между двумя плоскопараллельными пластинками.Угол при вершине клина 10 . Оказалось, что полосы размылись нарасстоянии l 8 см от вершины.
Оцените из этих данных ширину спектра излучения источника.Семинар 41. Дайте определение апертуры интерференции. Найдите апертуру интерференции в опыте с бипризмой с преломляющим углом и показателем преломления n, если источник и плоскость наблюдения расположены на одинаковых расстояниях от бипризмы.2. Запишите условие наблюдения интерференции при использовании протяжённого квазимонохроматического источника с длиной волны . Размер источника b , апертура интерференции .3. Дайте определение радиуса пространственной когерентности.Решите задачу 5.2.6Семинар 51. Дайте математическую формулировку принципа Гюйгенса–Френеля.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.