МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ М. В. Ломоносова

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра общей физики

Москва 2004

 

ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА "ОПТИКА" КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

 

ПЛАН СЕМИНАРОВ

 

Семинары 1,2.

Геометрическая оптика. Зеркала, линзы и оптические системы. Кардинальные элементы оптической системы. Построение изображений. Аберрация оптических систем. Схемы оптических приборов.

 

Семинар 3.

Уравнения Максвелла и материальные уравнения. Волновое уравнение. Электромагнитные волны и их основные свойства. Комплексная форма представления Волны. Бегущие и стоячие волны. Плотность потока энергии и импульса электромагнитных волн. Интенсивность и давление света.

 

Семинар 4.

Излучение света. Классическая модель затухающего дипольного осциллятора. Оценка времени затухания. Естественные форма и ширина линии излучения. Излучение ансамбля статистически независимых осцилляторов. Ударное и доплеровское уширения спектральной линии.

 

Семинар 5.

Преобразования Фурье. Спектральные амплитуда, фаза и плотность. Свойства преобразований Фурье. Соотношение между длительностью импульса и шириной спектра. Спектры уединенных импульсов, последовательностей импульсов и модулированных волн. Спектральная плотность интенсивности.

 

Семинар 6.

Двухволновая интерференция. Интерференционные картины при сложении монохроматических волн. Уравнение интерференции и функция видности. Анализ простейших интерференционных схем (бизеркало и бипризма Френеля, билинза Бийе, зеркало Ллойда).

 

Семинар 7.

Интерференция квазимонохроматического света. Спектральное описание, время и длина когерентности. Временное описание, функция временной корреляции. Взаимосвязь спектра и функции временной корреляции. Степень временной когерентности и функция видности.

 

Семинар 8.

Интерференция света протяженных квазимоиохроматических источников. Пространственная когерентность, схема интерференции Юнга. Угол и радиус когерентности. Функция пространственно-временной корреляции. Степень пространственно-временной когерентности и функция видности.

 

Семинар 9.

Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона, их

локализация. Многоволновая интерференция. Формулы Эйри. Интерферометр Фабри-Перо и пластинка Люммера-Герке.

 

Семинар 10.

Контрольная работа.

 

Семинар 11.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Использование зон Френеля и векторных диаграмм для качественного анализа дифракционных картин. Спирали Френеля и Корню. Зонные пластинки и линза. Ближняя и дальняя зоны дифракции. Дифракционная длина.

 

Семинары 12,13.

Дифракционный интеграл Френеяя-Кирхгофа. Приближения Френеля и Фраунгофера. Дифракция Фраунгофера на прямоугольном и круглом отверстиях, щели. Функция пропускания. Дифракция в дальней зоне как пространственное преобразование Фурье. Угловой спектр пучка. Связь ширины спектра с поперечными размерами пучка.

 

Семинар 14.

Амплитудные и фазовые дифракционные решетки. Распределение интенсивности в дифракционной картине, интерференционная функция.

 

Семинар 15.

Основные характеристики дисперсионных, дифракционных и интерференционных спектральных приборов - аппаратная функция, угловая и линейная дисперсии, разрешающая способность и область дисперсии.

 

Семинар 16.

Дисперсия света. Классическая электронная теория дисперсии. Поглощение света (закон Бугера). Зависимости показателя преломления и коэффициента поглощения от частоты. Фазовая и групповая скорости. Формула Рэлея.

 

Семинар 17.

Оптические явления на границе раздела изотропных диэлектриков. Законы отражения и преломления света. Формулы Френеля. Эффект Брюстера и явление полного внутреннего отражения. Энергетические соотношения при преломлении и отражении света.

 

Семинар 18.

Распространение света в анизотропных средах. Структура световой волны, фазовая и лучевая скорости. Эллипсоид лучевых скоростей и лучевая поверхность. Оптические свойства одноосных кристаллов. Обыкновенный и необыкновенный лучи. Построение Гюйгенса. Семинар 19.

Двойное лучепреломление и поляризация света. Интерференция поляризованного света. Поляризационные приборы, четвертьволновая и полуволновая пластинки. Получение и анализ эллиптически поляризованного света.

 

Семинар 20.

Контрольная работа.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

Основная

1. Ландсберг Г.С. ОПТИКА. 5-е изд., М., "Наука". 1976.

2. Матвеев А.Н. ОПТИКА. М., "Высшая школа". 1985.

3. Сивухнн Д.В. Общий курс физики. Том 4. ОПТИКА. 2-е изд. М. "Наука". 1977.

4. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА. М. МГУ, 1998.

 

Дополнительная

1. Борн М. Вольф В. ОСНОВЫ ОПТИКИ. М.. "Наука". 1970.

2. Годжаев Н.М. ОПТИКА. М. "Высшая школа". 1977.

3. Крауфорд Ф. ВОЛНЫ. 3-е изд. М. "Наука". 1984.

 

Задачники

1. Сборник задач по общему курсу физики. Оптика (под ред. Д.В.Сивухина). 4-е изд. М. "Наука". 1977.

2. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. 2-е изд. М., "Наука" 1988.