Раздел 4. Оптика анизотропных сред. (7 часов)

Студент должен знать:

особенности распространения волн в анизотропной среде.

Студент должен уметь:

применять практически законы преломления и распространения волн в анизотропной среде, рассчитывать поляризацию волн, прошедших через анизотропную среду.

Содержание лекционного материала:

Световые волны в анизотропных средах. Двойное лучепреломление в кристаллах. Построения Гюйгенса для одноосных кристаллов. Интерференция поляризованных волн. Индуцированная анизотропия оптических свойств. Эффект Керра и вращение плоскости поляризации волн (эффект Фарадея).

Рекомендуемая литература по теме:

основная – [1-4], дополнительная – [1-2]

Практические занятия по теме:

задачи по темам №18-20.

Лабораторные занятия по теме:

№4, 11.

Раздел 5. Взаимодействие света с веществом. (10 часов)

Студент должен знать:

законы дисперсии и рассеяния электромагнитных волн, основные нелинейные оптические эффекты.

Студент должен уметь:

применять практически законы дисперсии и рассеяния электромагнитных волн, анализировать нелинейные оптические эффекты на основе модели среды из классических нелинейных осцилляторов.

Содержание лекционного материала:

Групповая и фазовая скорости. Формула Релея. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсии. Поглощение электромагнитных волн, закон Бугера. Основы оптики металлов. Рассеяние света в мелкодисперсных и мутных средах. Нелинейные оптические явления.

Рекомендуемая литература по теме:

основная – [1-4], дополнительная – [1-2]

Практические занятия по теме:

задачи по темам №4, 17.

Лабораторные занятия по теме:

№6, 7.

Раздел 6. Излучение и усиление света. (10 часов)

Студент должен знать:

классические законы излучения электромагнитных волн, законы теплового излучения, квантовые свойства электромагнитных волн.

Студент должен уметь:

применять законы классической теории излучения для расчета излучения материальных сред, применять законы квантовой оптики для объяснения основных эффектов корпускулярного поведения света.

Содержание лекционного материала:

Классические модели излучения разреженных сред. Тепловое излучение конденсированных сред. Закон Вина и Стефана-Больцмана. Формула Рэлея – Джинса. Формула Планка и ее вывод по Эйнштейну. Основные представления о квантовой теории излучения атомами и молекулами. Усиление и генерация света. Лазеры. Фотоны. Корпускулярно-волновой дуализм.

Рекомендуемая литература по теме:

основная – [2-4], дополнительная – [1-2]

Практические занятия по теме:

задачи по темам №1-3, 21.

Лабораторные занятия по теме:

№8, 9, 10.

Темы для самостоятельной работы (99 часов)

1. Получение модулированных оптических волн.

2. Электромагнитные волны в плазме.

3. Миграция электромагнитных волн через границу раздела двух диэлектрических сред.

4. Подход характеристических матриц для расчета прохождения и отражения света от планарных структур.

5. Многоплёночные просветляющие оптические покрытия.

6. Оптические световоды.

7. Контрастность полос Юнга.

8. Интерферометр Фабри-Перо. Спектроскопия Фабри-Перо.

9. Интерференционные фильтры.

10. Отражательные дифракционные решетки.

11. Рентгеновский спектрометр с изогнутым кристаллом.

12. Опыты Френеля и Араго.

13. Дисперсионная формула Зельмейра.

14. Дисперсия и отражение ионных кристаллов в инфракрасной области спектра

15. Расчет параметрического преобразования волн в нелинейной среде

Рекомендуемая литература для самостоятельной работы:

основная – [1-4, 6], дополнительная – [1-2]