Geum.ru

Программа курса лекций

Вид материалаПрограмма курса
Подобный материал:

Физическая оптика

Программа курса лекций
(3,4 курс, 6,7 сем., 68 ч, экзамен)


Старший преподаватель Алексей Владимирович Тайченачев

Феноменологическая теория

Вводная часть
  1. О специализации. Содержание курса “Физическая оптика”. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения.
  2. Модель гармонического осциллятора. Линейные материальные уравнения для стационарной среды. Монохроматические поля. Диэлектрическая проницаемость.
  3. Плотность энергии, поток энергии. Диссипация и испускание энергии в феноменологической теории. Общие представления о нелинейных явлениях.

Плоские волны в однородной изотропной среде
  1. Плоские монохроматические волны. Дисперсионные соотношения. Однородные и неоднородные волны. Поляризация волн.
  2. Распространение группы волн в непоглощающей среде. Укороченные уравнения для медленных амплитуд.

Отражение и преломление волн на плоской границе
  1. Граничные условия. Теорема единственности. Геометрические законы отражения. Формулы Френеля.
  2. Отражение и преломление в случае поглощающих сред.

Распространение волн в неоднородных средах
  1. Волновое уравнение для неоднородных сред. Слой Рэлея.
  2. Приближение геометрической оптики в одномерной задаче. Трёхмерная веторная задача в приближении геометрической оптики.
  3. Искривление лучей, вращение поляризации.

Дифракция
  1. Метод параболического уравнения. Метод Кирхгофа-Френеля. Зоны Френеля и Фраунгофера. Метод Рэлея.
  2. Дифракция на локализованной неоднородности. Природные дифракционные и другие природные оптические явления (гало, венцы, радуга).

Кристаллооптика
  1. Линейные материальные уравнения анизотропных сред. Свойства тензора диэлектрической проницаемости (поглощающие и непоглощающие, оптически активные и неактивные среды).
  2. Плоские монохроматические волны в анизотропных однородных средах. Симметрия кристаллов и тензора диэлектрической проницаемости.
  3. Уравнение френеля. Поверхность нормалей. Оптические оси второго рода (бинормали). Одноосные кристаллы. Эллипсоид нормалей. Лучевая скорость. Теорема обращения.
  4. Пространственная дисперсия. Оптическая активность. Нормальные плоские волны в оптически активной среде.

Молекулярная оптика

Молекулярное рассеяние света
  1. Предмет молекулярной оптики. Излучение нелинейного осциллятора.
  2. Рэлеевское рассеяние (интенсивность для газа). Коэффициент ослабления.
  3. Флуктуационная теория рассеяния света.
  4. Спектр рассеянного излучения. Рассеяние на флуктуациях давления.
  5. Рассеяние на флуктуациях энтропии, концентрации и анизотропии.
  6. Молекулярное рассеяние света поверхнгостями, кристаллами, вблизи точек фазовых переходов.
  7. Рассеяние Тиндаля.

Теория уширения спектральных линий
  1. Спектр колебаний, случайно ориентированных по фазе и частоте. Элементарное рассмотрение.
  2. Корреляционная функция. Теорема Винера-Хинчина. Модель фазовой мгновенной модуляции.
  3. Функция распределения и функция корреляции.
  4. Кинетическое уравнение типа Больцмана для функции распределения.
  5. Модель фазовой модуляции
  6. Частотная модуляции. Модель сильных столкновений.
  7. Модель разностного ядра.
  8. Коллапс спектральных структур.
  9. Метод последовательных приближений.
  10. Ударное уширение при взаимодействии.
  11. Статистическая теория уширения спектральных линий.

Литература

  1. Сивухин Д.В. Лекции по физической оптике. Новосибирск: НГУ, 1968.
  2. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.
  3. Вайнштейн Л.А., Собельман И.И., Юков Е.А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука, 1979.
  4. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970.
  5. Фабелинский И.Л. Молекулярное рассеяние света. М.: Наука, 1965.