Программа составлена на основе типовой учебной программы «Оптика» для специальности 1-31 04 03 «Физическая электроника», утвержденной 12. 05. 2010 г
жүктеу/скачать 394.81 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2 О сновы электромагнитной теории света
- 3 И нтерференция света
- 4 Д ифракция света
- 5 О сновные понятия Фурье-оптики
- 6 Распространение света в изотропных средах
- 7 Распространение света в анизотропных средах
- 8 Геометрическая оптика и простейшие оптические приборы
1 ВведениеПредмет оптики. Эволюция представлений о природе света. Электромагнитная природа света. Характеристика оптического диапазона электромагнитных волн. Источники и приемники оптического излучения. 2 Основы электромагнитной теории светаСистема уравнений Максвелла. Поперечность электромагнитных волн. Плоские и сферические монохроматические волны и возможность их экспериментального осуществления. Энергия, переносимая электромагнитной волной. Понятие интенсивности. Суперпозиция электромагнитных волн. Биения. Стоячие волны. Поляризация электромагнитных волн. Виды поляризации. Квазимонохроматические волны. Фурье-анализ и Фурье-синтез волновых полей. Спектр импульсов излучения. Соотношение между продолжительностью импульса и шириной спектра. Энергетические характеристики излучения. Переход от энергетических величин к световым. Функция видности. Единицы для световых измерений.
3 Интерференция светаПонятие о когерентности. Интерференция волн. Общая интерференционная схема. Видимость интерференционной картины. Осуществление когерентных волн в оптике по методу деления волнового фронта и методу деления амплитуды. Линии равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона. Значение размеров источника. Пространственная когерентность. Интерференция немонохроматических световых пучков. Временная когерентность. Многолучевая интерференция. Формулы Эйри. Интерферометр Фабри – Перо. Интерферометр Майкельсона, Маха – Цендера, Тваймана – Грина, Рождественского. Звездный интерферометр. Применение интерференции в рефрактометрии, спектроскопии, метрологии. Диэлектрические зеркала и просветление оптики. Другие применения интерференции.
4 Дифракция светаПринцип Гюйгенса – Френеля, его интегральная запись. Метод зон Френеля. Зонная пластинка. Применение векторных диаграмм для анализа дифракционных картин. Дифракция на круглом отверстии и экране. Принцип Бабине. Дифракция на краю полубесконечного экрана. Спираль Корню. Приближения Френеля и Фраунгофера. Пространственное преобразование Фурье, угловой спектр, связь его ширины с размерами отверстия. Дифракция Фраунгофера на щели, на прямоугольном и круглом отверстиях. Амплитудные и фазовые дифракционные решетки. Дифракция на акустических волнах. Спектральный анализ в оптике. Призменные, дифракционные и интерференционные спектральные приборы и их основные характеристики.
5 Основные понятия Фурье-оптикиЛинза как элемент, осуществляющий преобразование Фурье. Дифракционное образование изображения линзой. Предел разрешающей способности оптических приборов. Метод темного поля. Метод фазового контраста. Основные понятия о пространственной фильтрации изображений. Физические основы голографической записи изображений. Схемы записи и восстановления тонкослойных и толстослойных голограмм. Особенности голограмм как носителей информации. Применение голографии. 6 Распространение света в изотропных средахКлассическая электронная теория дисперсии. Нормальная и аномальная дисперсии. Фазовая и групповая скорости света, их соотношения. Поглощение света. Закон Бугера – Ламберта – Бера. Отражение и преломление света на границе между диэлектриками. Формулы Френеля. Следствия, вытекающие из формул Френеля. Полное внутреннее отражение. Распространение света в проводящих средах. Глубина проникновения. Распространение света в оптически неоднородной среде. Природа процессов рассеяния света. Рэлеевское рассеяние и рассеяние Ми. Физическая сущность рассеяния Мандельштама – Бриллюэна и комбинационного рассеяния.
7 Распространение света в анизотропных средахРаспространение световых волн в анизотропной среде: экспериментальные факты и элементы теории. Уравнения 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 полуволновые пластинки. Получение и анализ эллиптически поляризованного света. Понятие о гиротропных средах. Естественная оптическая активность. Сахариметрия. Анизотропия оптических свойств, индуцированная механической деформацией, электрическим (эффекты Поккельса и Керра), магнитным (эффекты Фарадея и Коттона – Муттона) полями. 8 Геометрическая оптика и простейшие оптические приборыГеометрическая оптика как предельный случай волновой оптики. Уравнение эйконала и объяснение искривления луча в оптически неоднородных средах. Центрированная оптическая система и ее кардинальные элементы. Построение изображения в оптических системах. Аберрация оптических систем (астигматизм, сферическая и хроматическая аберрации). Простейшие оптические приборы 9 Тепловое излучение Классические модели излучения света. Модель затухающего дипольного осциллятора. Естественная ширина линии излучения. Лоренцева форма и ширина линии излучения. Уширение спектральных линий. Однородные и неоднородные уширения. Ударное уширение. Доплеровское уширение. Форма составной линии уширения. Основные законы теплового излучения. Излучательная и поглощательная способности вещества и их соотношения. Модель абсолютно черного тела. Закон Стефана – Больцмана. Формула смещения Вина. Формула Рэлея – Джинса. Формула Планка.
Нелинейная поляризация среды в поле высокоинтенсивного лазерного излучения. Оптическое детектирование и генерация гармоник. Самовоздействие света в нелинейной среде. Самофокусировка и дефокусировка луча. Вынужденное комбинационное рассеяние света. 12 Фотоэффект Основные экспериментальные закономерности и их истолкование. Фотоэлектрические приемники света. Шумы фотоэлектронных приемников излучения. жүктеу/скачать 394.81 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|