Geum.ru

Магистерская программа

Вид материалаПрограмма

Содержание


Основная литература
Литература для дополнительного чтения
«взаимодействие лазерного излучения с веществом»
Основная литература
Дополнительная литература
Подобный материал:
1   2   3   4   5

Основная литература

  1. Летохов В.С., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. - М.: Наука. 1985.
  2. Привалов В.Е. Лазеры в измерительных системах. Л., Судостроение. 1990.
  3. Иванов В.А., Привалов В.Е. Применение лазеров в приборах точной механики. С-Пб. Политехника. 1993. -216с.
  4. Бакланов Е.В., Покасов П.В. Оптические стандарты частоты и фемтосекундные лазеры. Квантовая электроника. 2003. Т.33. №5. С.383-400.
  5. Губин М.А. Состояние и перспективы исследований в области оптической метрологии и квантовых стандартов частоты. Квантовая электроника. 2004. Т.34. №12. С.1083.
  6. Григорьянц В.В., Жаботинский М.Е., Золин В.Ф. Квантовые стандарты частоты. -М.: Наука. 1968.
  7. Демкин В.Н., Привалов В.Е. Методы стабилизации мощности излучения непрерывных газоразрядных лазеров. Обзоры по электронной технике. Сер.11. Выпуск 3(1179). 25с.
  8. Спеклы и их использование в измерениях. СОЖ. 2001. №5, С.102, №10. С.109.
  9. Бычков С.И., Лукьянов Д.П., Бакаляр А.И. Лазерный гироскоп. М., Сов.радио. 1985. 424с.
  10. Окоси Т., Окамото К. и др. Волоконно-оптические датчики./ Под ред. Окоси Т. Л., Энергоатомиздат. Ленингр.отд. 1991. 256с.


Дополнительная литература.
  1. Губин М.А. Состояние и перспективы исследований в области оптической метрологии и квантовых стандартов частоты. Квантовая электроника. 2004. Т.34. №12. С.1083.
  2. Домнин Ю.С., Елкин Г.А., Новоселов А.В. и др. Применение холодных атомов цезия в квантовых стандартах частоты. Квантовая электроника. 2004. Т.34. №12. С.1084-1095.
  3. Багаев С.Н., Денисов В.И. и др. Фемтосекундные оптические часы. Квантовая электроника. 2004. Т.34. №12. С.1096-1106.
  4. Желтиков А.М. Нелинейная оптика микроструктурированных волокон. УФН. 2004. Т.174. №1. С.73-105; Генерация суперконтинуума сверхкороткими лазерными импульсами. УФН. 2006. Т.176. №6. С.623-649.


Программу разработал:

д.ф.-м.н., профессор кафедры квантовой радиофизики

Иванов И.Г.


ПРОГРАММА

спецкурса «КВАНТОВАЯ ОПТИКА»

для магистров 2 года обучения


1. Предмет квантовой оптики. Развитие представлений о свете. Античные ученые. Корпускулярный и волновой подход к природе света (Ньютон - Гук, Гюйгенс). Элементы корпускулярно-волнового дуализма у Ньютона. Электромагнитная природа света (Фарадей, Максвелл, Герц). Эволюция представлений об эфире. Состояние оптики к концу 19-го века.

2. Возникновение квантовой оптики. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Формула Вина. Формула Релея-Джинса. Формула Планка и его интерпретация этой формулы. Световые кванты Эйнштейна. Объяснение фотоэффекта. Эксперимент Боте. Давление света.

3. Функция распределения фотонного газа - вывод формулы Планка. Переход от световых волн к коллективу фотонов. Электромагнитное поле как набор квантовых осцилляторов.

4. Развитие квантовых представлений в атомной физике и становление фотоники. Работы Эйнштейна о природе спектральных линий - понятие о вынужденном испускании и импульсе фотона. Эффект Комптона.

5. Фотоны и их свойства. Статистика фотонов. Фотонный газ. Фотоны и световые волны – условие классичности. Лазеры как источник классических световых волн.

6. Основные положения квантовой физики. Принципиальные опыты с фотонами: опыт Юнга, опыт с поляризаторами, опыт с интерферометром Майкельсона. Опыт с поглощением одного и двух фотонов. Парадокс Шредингера. Эксперимент Аспека-Даламбера-Роже. Эксперимент Аллея, Якубовича, Виксона. Парадокс Эйнштейна-Розена-Подольского. Квантовая телепортация.

7. Теоретические основы квантовой оптики. Амплитуда вероятности. Интерференция амплитуд. Принцип суперпозиции состояний. Базисные состояния. Объяснение эксперимента с поляризаторами. Измерительный процесс в квантовой физике. Волновая функция. Плотность вероятности. Волновая функция в различных представлениях. Ортонормированность волновой функции. О волнах в квантовой физике.

8. Квантовые (фотонные) аспекты нелинейной оптики. Природа нелинейно-оптических явлений. Фотонная структура процессов взаимодействия света с веществом. Многофотонные переходы: 2-х фотонные, 3-х фотонные; когерентные многофотонные процессы. Многофотонные эффекты: возбуждение и ионизация, фотоэффект, затемнение среды.

9. Когерентность в квантовой оптике. Когерентность первого порядка. Опыт Брауна-Твисса - интерферометр интенсивностей. Функция когерентности второго порядка. Обобщение понятия когерентности - когерентность высших порядков.

10. Статистические свойства световых полей. Флуктуации числа фотонов. Тепловой и квантовый шум. Вероятность заселения фотонных состояний в лазерном пучке. Объяснение корреляции флуктуаций интенсивности. Состояния квантового поля излучения.

11. Кооперативные явления в оптике. Двухуровневая система. Продольная и поперечная релаксация. Оптическая нутация. Эффекты просветления. Самоиндуцированная прозрачность. Сверхизлучение Дике. Спиновое эхо. Фотонное эхо. Стимулированное фотонное эхо. Лазеры без инверсии населенностей.


ЛИТЕРАТУРА

1. Л.В. Тарасов. Введение в квантовую оптику. М.: Высш. шк., 1987 г.

2. Физическая энциклопедия. М.: Большая Российская энцикл. тт. 1-4,1994 г.

3. О. Фриш. Успехи физических наук (УФН) т.90,№2,с.380-386,1996 г.

4. А.Шимони. Реальность квантового мира. В мире науки, №3, с.22-30, 1988 г.

5. В.Демтредер. Лазерная спектроскопия. М.: Наука, 1985 г.

6. Р.Д. Бауэр, Э.Л. Хан. Атомная память. В мире науки, №2, с.4-12,1985 г.

7. О.А.Кочаровская и др. Лазеры без инверсии. Известия АН, сер.физ., т.54, №10,с.1979-1987, 1990 г.

8. Дж. Хорган. Квантовая философия. В мире науки, №9-10,с.70-80, 1992 г.

9. C.N. Bennett. Quantum information and computation. Physics Today, V. 48, No 10, p. 24-30, 1995 (есть в б-ке).

10. В.Г. Багров. Открытие неклассической логики поведения квантовых объектов — одно из удивительных достижений современной физики. Соросовский образовательный журнал, т. 6, №7, с. 75, 2000 г.

11. А.Н. Ораевский. Спонтанное излучение атомов. Соросовский образовательный журнал, т. 6, №9, с. 80-86, 2000 г.


ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЧТЕНИЯ

1. Д.Н. Клышко. Квантовая оптика: квантовые, классические и метафизические аспекты. УФН, т.164, №11, с.1187-1214, 1994 г.

2. В.В. Самарцев и др. Оптическая память на основе долгоживущего фотонного эха.

Журнал прикладной спектроскопии, т.59, №5-6, с.395, 1993 г.

3. В.В. Васильев и др. Лазеры и лазерные системы на основе кооперативных эффектов в оптически плотных резонансных средах без инверсии населенностей. Оптика и спектроскопия, т.76, №1, с.146-160, 1994 г.

4. А.В. Андреев и др. Коллективное спонтанное излучение (сверхизлучение Дике). УФН, т.131, в.4, с.653-694, 1980 г.

5. А.В.Андреев. Оптическое сверхизлучение: новые идеи и новые эксперименты. УФН, т.160, №12, с.1-46, 1990 г.

6. Д.Н. Клышко. Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена для наблюдаемых "энергия-время".

УФН, т.158, в.2, с.327-341, 1989 г.; УФН, т.154, в.1, с.133-152, 1988 г.

7. Д. Клышко,А. Белинский. Существуют ли фотоны? Наука и жизнь, №12,с.28-31, 1995 г.

8. Д.Н. Клышко, А.В. Масалов. Фотонный шум: наблюдение, подавление, интерференция. УФН, т. 165, №11, с. 1249-1278, 1995 г.

9. Д.Н. Клышко. Неклассический свет. УФН, т. 166, №, с. 613-638, (1996).

10. Е.Д. Трифонов. Сверхизлучение – спонтанное излучение многоатомной системы. Соросовский образовательный журнал, №12, с. 75-80, 1996 г.

11. Д.Н. Клышко. К теории и интерпретации эффекта "квантовой телепортации". ЖЭТФ, т. 114, №4 (10), с. 1171-1187, 1998 г.

12. С.Я. Килин. Квантовая информация. УФН, т. 169, №5, с. 507-527, 1999 г.

13. Л.И. Меншиков. Сверхизлучение и некоторые родственные явления. УФН, т. 169, №2, с. 113-154, 1999 г.

14. В.В. Самарцев. От долгоживущего фотонного эха к оптическим процессорам. Изв. АН, сер. Физическая, т. 63, №4, с. 835-846, 1999

17. М.Б. Менский. Квантовая механика: новые эксперименты, новые приложения и новые формулировки старых вопросов. УФН, т. 170, №6, с. 631-648, 2000 г.

18. Отклики читателе на статью М.Б. Менского. УФН, т. 171, №4, с. 473-462, 2001 г.

19. В.В. Белокуров, О.Д. Тимофеевская, О.А. Хрусталев. Квантовая телепортация — обыкновенное чудо. Научно-издательский центр "Регулярная и хаотическая динамика", Ижевск, 2000. Составил доцент Е.Л. Латуш


Составил профессор Е.Л. Латуш


П Р О Г Р А М М А

спецкурса «Применение лазеров в биологии и медицине»

для магистрантов 2 года обучения

  1. Введение.
  2. Свойства лазерного излучения и общие закономерности его взаимодействия с биологическими системами. Виды взаимодействия: невозмущающие взаимодействия, фотобиохимические процессы, фоторазрушение. Модели взаимодействия света с биотканями. Управление оптическими характеристиками биотканей.

2.1. Лазеры и лазерные системы для диагностики биологических объектов (газоразрядные лазеры, жидкостные лазеры на красителях, твердотельные лазеры, полупроводниковые лазеры, перестраиваемые лазерные источники света, лазерные системы с короткой и сверхкороткой длительностью импульсов).
  1. Лазерная диагностика в биологии и медицине.

3.1. Диагностические методы, использующие упругое рассеяние света (лазерная нефелометрия, лазерная поляризационная нефелометрия).

3.2. Лазерная спектроскопия квазиупругого рассеяния (лазерные гомодинные и гетеродинные спектрометры, лазерный доплеровский анемометр).

3.3. Интероферометрические и голографические методы диагностики (лазерная ретинометрия, спекл-интерферометрия, лазерные голографические микроскопы).

3.4. Абсорбционные и калориметрические методы диагностики (абсорбционная спектроскопия, абсорбционно-трансмиссионный анализ, оптико-акустический метод)

3.5. Пикосекундная лазерная спектроскопия биологических объектов.

3.6. Лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния в биологии.

3.7. Лазерный флуоресцентный анализ. Лазерные микроспектрофлуориметры.

3.8. Активные оптические системы с усилением яркости. Лазерный микроскоп.
  1. Применение лазеров в медицине.
    1. Характеристики лазерных медицинских установок
    2. Механизмы взаимодействия низкоэнергетического лазерного излучения с биообъектами. Методы контроля терапевтического воздействия лазерного излучения.
    3. Использование лазеров в хирургии (лазерные скальпели, лазерные офтальмокоагуляторы). Механизм действия СО2 – лазера на биоткани.
    4. Лазерная терапия в офтальмологии, дерматологии, ринофарингологии, онкологии, стоматологии, гинекологии и т.тд. Лазерная биостимуляция. Лазеропунктура.
    5. Фотодинамическая терапия с использованием лазеров.
    6. Техника безопасности при работе с лазерными медицинскими установками.
  2. Перспективы применения лазеров в биологии и медицине.


ЛИТЕРАТУРА

  1. Лебедев А.Д., Левчук Ю.Н., Ломакин А.В. Носкин В.А. – Лазерная корреляционная спектроскопия в биологии. – Киев: Наукова думка, 1985.
  2. Алейников В.С., Беляев В.П., Девятков Н.Д., Масычев В.И. – Современные возможности и перспективы использования газовых лазеров в медицине. Лазерная хирургия. – Мед. техника, №4, 1986, с. 3-15.
  3. Итого науки и техники. – Сер.: Физические основы лазерной и пучковой технологии, т.4 – Лазерная биофизика и лазерная биомедицина. – М.: ВИНИТИ, 1989.
  4. Итого науки и техники. – Сер.: Современные проблемы лазерной физики, т.3 – Фотодинамическое воздействие лазерного излучения на биомолекулы и клетки. – М.: ВИНИТИ, 1990.
  5. Приезжев А.В., Тучин В.В., Шубочкин Л.П. – Лазерная диагностика в биологии и медицине. – М.: Наука, 1989.
  6. Тарасов Л.В. – Лазеры: действительность и надежды. – М.: Наука, 1981.
  7. Лазерное излучение. Под ред. Гранкина В.Я. – М.: Воениздат, 1977.
  8. Плетнев С.Д., Девятков Н.Д., Беляев В.П., Абдуразанов. _Газовые лазеры в экспериментальной и клинической онкологии. – М.: Медицина, 1978.
  9. Плужников М.С., Лопотко А.И., Гагауз А.М. – Лазеры в ринофарингологии. – Кишинев: Штиинца, 1991.
  10. Прохончуков А.А., Жижига Н.А. – Лазеры в стоматологии. – М.: Медицина, 1986.
  11. Лазеры в хирургии. – Под ред. Скобелкина О.К. – М.: Медицина, 1989.
  12. Лазеры в клинической медицине. – Под ред. Плетнева С.Д. – М.: Медицина, 1981.
  13. Серов В.Н., Кожин А.А., Жуков В.В., Хусаинова И.С. – Лазерная терапия в эндокринологической гинекологии. – Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1988.
  14. Кириллов А.И., Морсков В.Ф., Устинов Н.Д. – Дозиметрия лазерного излучения. – М.: Радио и связь, 1983.
  15. Действие электромагнитного излучения на биологические объекты и лазерная медицина. – Владивосток: ДВО АН СССР, 1989.


Программу разработал:

к.ф.-м.н., доцент кафедры квантовой радиофизики

Жуков В.В.


ПРОГРАММА

лекционного курса

«ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ»

для магистрантов 2 года обучения


Введение. Лазерная генерация. Основные понятия и уравнения лазерной генерации. Уравнения Статса - де Марса.

Импульсная лазерная генерация: пичковый режим и режим гигантских импульсов.

Усилители лазерного излучения.

Генерация сверхкоротких импульсов в лазерах с синхронизированными модами.

Нелинейно-оптическое сжатие (компрессия) фазово-модулированных лазерных импульсов в диспергирующих средах. Усиление лазерных импульсов.

Вещество в сильном лазерном поле. Воздействие лазерного излучения на свободные заряды и лазерный нагрев однородной плазмы.

Лазерный нагрев неоднородной плазмы. Основные понятия лазерного термоядерного синтеза.

Механическое (пондеромоторное) действие света. Давление света.

Ускорение и торможение атомов. Охлаждение газов световым давлением. Локализация атомов полем лазерного излучения.

Светоиндуцированный дрейф газов.

Оптический пробой прозрачных диэлектриков. Лазерная искра.

Поглощение и отражение лазерного излучения при взаимодействии с конденсированными средами.

Резонансное взаимодействие импульсного лазерного излучения с полупроводниками и металлами (объемные и поверхностные эффекты).

Лазерно-индуцированные неустойчивости поверхности конденсированных сред и образование упорядоченных поверхностных структур.

Тепловые эффекты при взаимодействии мощного лазерного излучения с веществом.

Нелинейные взаимодействия и самовоздействия лазерных пучков и импульсов.

Диагностика вещества методами нелинейной лазерной спектроскопии.

Принципы диагностических методов нелинейной спектроскопии. Квадратичный и кубический по полю нелинейный отклик поверхности.

Взаимодействие лазерного излучения с биовеществом. Лазерная биостимуляция.

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература


1. Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. - М.: Наука, 1991.

2. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. - М.: Наука, 1989.

3. Летохов В.С., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. - М.: Наука, 1975.

4. Демтредер В. Лазерная спектроскопия: Основные принципы и техника эксперимента: Пер. с англ. - М.: Наука, 1985.

5. Звелто О. Принципы лазеров: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.

6. Тарасов Л.В. Физические основы квантовой электроники. - М.: Советское Радио, 1976.

Дополнительная литература


1. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. - М.: Изд. МГУ, 1998. 2. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. - М.: Наука, 1988.

3. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. - М.: Наука, 1989.

4. Шуберт М., Вильгельми Б. Введение в нелинейную оптику. - М.: Мир, 1973, ч.1; 1979, ч.2.

5. Карпман В.И. Нелинейные волны в диспергирующих средах. - М.: Наука, 1973.

6. Тарасов Л.В. Введение в квантовую оптику. - М.: Высшая Школа, 1987.

7. Ярив А. Введение в оптическую электронику. - М.: Высшая Школа, 1983.

8. Справочник по лазерной технике / Пер. с нем. / Под ред. А.П. Напартовича. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

9. Сущинский М.М. Вынужденное рассеяние света. - М.: Наука, 1985.

10. Луговой В.И. Введение в теорию вынужденного комбинационного рассеяния. - М.: Наука, 1968.

11. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. - М.: Наука, 1987.

12. Летохов В.С., Чеботаев В.П. Нелинейная лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения. - М.: Наука, 1990.

13. Нелинейная спектроскопия / Под ред. Н. Бломбергена: Пер. с англ. / Под ред. С.А. Ахманова. - М.: Мир, 1979.

14. Лазерная спектроскопия атомов и молекул. Под ред. Вальтера Г. - М.: Мир, 1979.

15. Попов А.К. Введение в нелинейную лазерную спектроскопию. - Новосибирск: Наука, 1983.

16. Илларионов В.Е. Основы лазерной терапии. - М.: РЕСПЕКТ, 1992.


Программу разработал:

к.ф.-м.н., доцент кафедры квантовой радиофизики

Чеботарев Г.Д.


КАДРОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

магистерской программы 510412 - Физика оптических явлений


3 — профессора, доктора физ.-мат. наук

3 — доцента, кандидата физ.-мат-наук