Программа составлена на основе типовой учебной программы «Оптика» для специальности 1-31 04 03 «Физическая электроника», утвержденной 12. 05. 2010 г



жүктеу 394.81 Kb.
бет1/4
Дата11.07.2016
өлшемі394.81 Kb.
  1   2   3   4


Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Оптика» для специальности 1-31 04 03 «Физическая электроника», утвержденной 12.05.2010 г.

регистрационный номер ТД - G.275/ тип

Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта


на заседании кафедры оптики
___ __________ 200_ г., протокол № __
Заведующий кафедрой

доцент ____________ Н.А. Алешкевич


Одобрена и рекомендована к утверждению
Методическим советом физического факультета
___ __________ 200_ г., протокол № __

Председатель


доцент ____________ Е.А. Дей


Пояснительная записка
Оптика - раздел физики, в котором изучаются оптическое излучение (свет), процессы его распространения и явления, наблюдаемые при взаимодействии света и вещества. По традиции оптику принято разделять на геометрическую, физическую и физиологическую.

Геометрическая оптика – раздел оптики, в котором изучаются законы распространения оптического излучения на основе представлений о световых лучах. Геометрическая оптика позволяет создать упрощенную, но в большинстве случаев достаточно точную теорию оптических систем. В рамках этой теории объясняется образование изображений, существует возможность вычисления аберраций оптических систем и разрабатывать методы их исправления, выводить энергетические соотношения для световых пучков, проходящих через оптические системы, оценивать качество изображения, изучить методы расчета хода лучей через оптическую систему и познакомиться с конструированием оптических систем.

По существу, не рассматривает физическую природу света и фотометрия. Ряд задач фотометрии решается с учетом закономерностей восприятия света человеческим глазом. Изучением этих закономерностей занимается физиологическая оптика, смыкающаяся с биофизикой и психологией и исследующая механизмы зрения.

В физической оптике рассматриваются проблемы, связанные с природой света и световых явлений. В зависимости от условий, в которых реализуется изучение распространения излучения в среде и его взаимодействие с объектами, проявляются волновые или корпускулярные свойства излучения. Совокупность явлений, в которых проявляется волновая природа света (интерференция, дифракция, поляризация и др.), изучается в крупном разделе физической оптики, называемом волновой оптикой. Ее математическим основанием служат общие уравнения классической электродинамики – уравнения Максвелла. Свойства среды при этом характеризуются макроскопическими материальными константами – значениями диэлектрической проницаемости и магнитной проницаемости , входящими в уравнения Максвелла в виде коэффициентов. Эти величины однозначно определяют показатель преломления n среды: .

Феноменологическая волновая оптика, не рассматривая связь величин и , обычно известных из опыта, со структурой вещества, позволяет объяснить все эмпирические законы геометрической оптики и установить границы ее применимости.

Хорошо описывая распространение света в материальных средах, волновая оптика не смогла удовлетворительно объяснить процессы его испускания и поглощения.

Явления, в которых при взаимодействии света и вещества проявляются квантовые свойства элементарных систем, изучаются в квантовой оптике методами, развитыми в квантовой механике и квантовой электродинамике.

Двойственность природы света (наличие у него одновременно характерных черт, присущих волнам и частицам) является частным проявлением корпускулярно-волнового дуализма.

Открытие квантовых явлений в радиодиапазоне во многом стерло резкую границу между радиофизикой и оптикой. Сначала в радиофизике, а затем и в физической оптике сформировалось новое направление, связанное с генерированием вынужденного излучения и созданием квантовых усилителей и квантовых генераторов излучения (мазеров и лазеров). Развитие лазерной техники привело к новому подходу при создании оптических элементов и систем и, в частности, потребовало разработки новых оптических материалов, пропускающих без их повреждения интенсивные световые потоки (силовая оптика).

Все разделы оптики имеют многочисленные практические применения.

«Оптика», являясь частью курса общей физики, тесно связана с остальными ее разделами.

Целью изучения дисциплины является ознакомление студентов с сутью и теоретическим описанием основных оптических явлений, методами их наблюдения и экспериментального исследования; с методами обработки и анализа результатов эксперимента; с основными оптическими приборами; развитие у студентов любознательности и интереса к изучению дисциплины.

Предметом курса «Оптика» является изучение основных понятий и законов фотометрии; сути, условий наблюдения и закономерностей фундаментальных явлений волновой, геометрической, квантовой оптики; механизма реализации и теоретического объяснения этих явлений в рамках существующих физических моделей; знакомство с областями практического применения оптических явлений и законов оптики.

В процессе чтения курса и практических занятий реализуются следующие задачи:



  • изучение структуры оптики как области науки и решаемых в ней задач;

  • изучение основных понятий, используемых для характеристики световых пучков;

  • изучение основных оптических явлений, объясняемых в рамках волновой теории света, и их основных закономерностей;

  • изучение основных законов геометрической оптики и их применение для построения изображений отдельными оптическими элементами и оптическими системами;

  • изучение основных оптических явлений, объясняемых в рамках квантовых представлений о свете, и их основных закономерностей;

  • изучение сути методов экспериментального наблюдения и изучения основных оптических явлений;

  • приобретение практических навыков в решении задач по оптике;

  • систематизация знаний по различным разделам физики, формирование представлений о взаимосвязи и взаимной обусловленности явлений природы и формирование научного мировоззрения.

Изучение данной дисциплины базируется на сведениях из курса общей физики (в частности, из разделов «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм») и логически связано с курсами «Физика твердого тела», «Теория колебаний и волн», «Квантовая электроника и оптоэлектроника». Содержание дисциплины «Оптика» служит необходимой основой для изучения следующего раздела общей физики – «Атомная физика и физика атомного ядра и элементарных частиц», спецкурсов «Физическое материаловедение», «Физика тонких пленок и покрытий», «Наноматериалы и технологии».

Для изучения курса «Оптика» необходимы знания в области элементарной математики, высшей алгебры, математического анализа.

Общее количество часов – 196; аудиторное количество часов – 102, из них: лекции – 62, практические занятия – 34, самостоятельная управляемая работа студентов (СУРС) – 6. Контрольные мероприятия: 1 контрольная работа, 1 тестирование, 1 реферат, 1 экзамен.
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

  1   2   3   4


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет