Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению



Скачать 79.79 Kb.
Дата06.01.2013
Размер79.79 Kb.
ТипПрограмма


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский физико-технический институт

(государственный университет)
УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

Ю.А. Самарский

___ декабря 2008 г.
ПРОГРАММА
по курсу: ФИЗИКА (ОПТИКА И АТОМНАЯ ФИЗИКА)

по направлению: 511600

факультет: ФНТИ

кафедра: физики и физического материаловедения

курс: 2

семестр: 4

лекции: 32 часа

практические (семинарские) занятия: 32 часа

лабораторные занятия: 64 часа

самостоятельная работа: 2 часа в неделю

экзамен: 4 семестр

зачет: нет

ВСЕГО ЧАСОВ: 128
Программу и задание составил:

к.ф.-м.н., доц. Барабанов Алексей Леонидович
Программа утверждена на заседании кафедры физики и

физического материаловедения ___ декабря 2008 года
Заведующий кафедрой В.Г. Вакс

Согласовано:

Заведующий кафедрой общей физики А.Д. Гладун

ОПТИКА И АТОМНАЯ ФИЗИКА



1. Линейная, круговая и эллиптическая поляризация плоской электромагнитной волны. Затухание волны в среде – закон Малюса. Электромагнитные волны в анизотропных средах. Одноосные кристаллы. Поляроиды, двойное лучепреломление и поляризационные призмы. Пластинки λ/4 и λ/2. Интерференция монохроматических волн, ширина интерференционных полос. Элементы нелинейной оптики. Самофокусировка.

[С4] Гл. 5, 7; [КЛО] Ч. 3, Гл. 6, 10, 11; [Л] Гл. 2, 16, 17, 18, 26, 27, 41; [АН] Л. 1, 2, 18, 19, 21, 22, 23; [СББ] Гл. 1, 10, 12, 18; [Ф1] Гл. 33; [И3] Гл. 2, 4, 6.

2. Статистическая природа «обычного» света. Квазимонохроматические волны. Волновой пакет. Длина пространственной когерентности, время когерентности и «ширина» спектра. Соотношение неопределённостей «частота-время». Групповая скорость волны. Лазеры как источники когерентного излучения. Интерференция квазимонохроматических волн. Максимальная разность хода в интерференционных опытах.

[С4] Гл. 3; [КЛО] Ч. 3, Гл. 7, 9; [Л] Гл. 2, 4, 6, 7, 16; [АН] Л. 11, 12, Д. 4; [СББ] Гл. 5, 6, 10; [Ф1] Гл. 29; [МЧ] Гл. 11, 14; [И3] Гл. 4.

3. Интерференционные явления для волн, испускаемых протяжёнными источниками. Пространственная когерентность. «Ширина» пространственной когерентности.

[С4] Гл. 3, 4 (П. 60); [КЛО] Ч. 3, Гл. 7; [Л] Гл. 4, 9 (П. 44, 45); [АН] Л. 12; [СББ] Гл. 5, 6; [МЧ] Гл. 14; [И3] Гл. 4.

4. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса–Френеля. Дифракционные задачи с осевой симметрией. Зоны Френеля. Зонные пластинки. Линза как дифракционный прибор. Дифракция Френеля на щели. Зоны Шустера. Интегралы Френеля. Спираль Корню.


[С4] Гл. 4; [КЛО] Ч. 3, Гл. 8; [Л] Гл. 8; [АН] Л. 13, 14, Д. 12; [СББ] Гл. 7; [Ф1] Гл. 30; [МЧ] Гл. 15; [И3] Гл. 5.

5. Критерий подобия дифракционных задач. Волновой параметр и число Френеля. Различие между дифракцией Френеля и дифракцией Фраунгофера. Границы применимости геометрической оптики. Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии и на щели. Дифракционный предел разрешения оптических инструментов.

[С4] Гл. 4; [КЛО] Ч. 3, Гл. 8; [Л] Гл. 9, 14, 15; [АН] Л. 15, 17; [СББ] Гл. 8; [Ф1] Гл. 30; [МЧ] Гл. 15; [И3] Гл. 5.

6. Спектральные приборы: дифракционная решетка, интерферометр Фабри–Перо, призма. Характеристики спектральных приборов: разрешающая способность, область дисперсии. Дифракционный предел разрешения спектральных приборов. Дифракция рентгеновских волн. Условие Брэгга–Вульфа.

[С4] Гл. 3, 4; [КЛО] Ч. 3, Гл. 7, 8; [Л] Гл. 7, 9, 10, 19; [АН] Л. 16, 17; [СББ] Гл. 9; [МЧ] Гл. 16; [И3] Гл. 4, 5.

7. Волновое поле как суперпозиция плоских волн разных направлений (пространственное Фурье-разложение). Дифракция на синусоидальных решетках. Теория Аббе формирования оптического изображения.

[С4] Гл. 4; [КЛО] Ч. 3, Гл. 8; [Л] Гл. 9, 10, 15; [АН] Л. 16, 17; [СББ] Гл. 8, 9; [МЧ] Гл. 17.

8. Принципы голографии. Голограмма Габора. Голограмма с наклонным опорным пучком. Действительные и мнимые изображения. Разрешающая способность голограммы. Понятие об объёмных голограммах Денисюка.

[С4] Гл. 4; [КЛО] Ч. 3, Гл. 8; [Л] Гл. 11; [АН] Л. 17; [СББ] Гл. 9; [МЧ] Гл. 17; [И3] Гл. 5.

9. Корпускулярные свойства электромагнитных волн. Фотоэффект. Эффект Комптона. Энергия и импульс кванта электромагнитного поля (фотона).

[С5] Гл. 1; [БЗЦ] Ч. 4, Гл. 1, 2; [Л] Гл. 32, 33, 34; [АН] Л. 3, 4, Д. 2, 3; [СББ] Гл. 16; [И4] Гл. 1; [Б4] Гл. 1, 2, 3, 4.

10. Волновые свойства частиц. Волны де Бройля. Дифракция микрочастиц (электронов и нейтронов). Волновая функция, её статистическая интерпретация. Пакет волн де Бройля как волновая функция свободной микрочастицы. Групповая скорость пакета. Соотношения неопределенностей ''энергия-время'' и ''импульс-координата''.

[С5] Гл. 3; [БЗЦ] Ч. 4, Гл. 3; [Ф1] Гл. 37, 38; [И4] Гл. 3; [Б4] Гл. 5, 6.

11. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Движение микрочастиц в квантовой механике. Рассеяние на барьере-ступеньке. Вероятности отражения и прохождения при взаимодействии частицы с прямоугольным потенциальным барьером (туннельный эффект). Простейшая теория альфа-распада.

[С5] Гл. 4; [БЗЦ] Ч. 4, Гл. 4; [И4] Гл. 4; [Б4] Гл. 7.

12. Дискретные состояния связанных микрочастиц в квантовой механике. Квазиклассическое правило Бора-Зоммерфельда определения энергетического спектра частицы в потенциальной яме произвольной формы. Спектр линейного гармонического осциллятора. Модель Бора-Зоммерфельда для атома водорода.

[С5] Гл. 2, 4; [БЗЦ] Ч. 4, Гл. 5; [И4] Гл. 2, 4, 6; [Б4] Гл. 8.

13. Тепловое излучение. Моды электромагнитного поля в полости, их спектральная плотность. Аналогия между модой поля и линейным гармоническим осциллятором. Средняя энергия моды (осциллятора) при температуре T (распределение Бозе-Эйнштейна). Спектральная плотность равновесного теплового излучения в полости и потока излучения, выходящего из полости (формулы Планка). Излучение абсолютно чёрного тела. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Давление теплового излучения.

[С4] Гл. 10; [БЗЦ] Ч. 5, Гл. 6; [Л] Гл. 36; [АН] Л. 9; [СББ] Гл. 16.

14. Спонтанное и вынужденное излучение атомов. Коэффициенты Эйнштейна и их свойства. Вывод формулы Планка методом Эйнштейна. Принципы работы мазера и лазера.

[С4] Гл. 10; [БЗЦ] Ч. 5, Гл. 6; [Л] Гл. 38, 40; [АН] Л. 10; [СББ] Гл. 16, 17; [МЧ] Гл. 24.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. [С4] Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.4. Оптика. – Наука, Москва, 1980.

2. [С5] Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.5. Атомная и ядерная физика. – ФИЗМАТЛИТ, Изд-во МФТИ, Москва, 2002 (2- изд. стереотип.).

3. [КЛО] Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Основы физики. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Электричество и магнетизм. Физика колебаний и волн. Волновая оптика. / Под ред. А.С. Кингсепа. – ФИЗМАТЛИТ, Москва, 2001.

4. [БЗЦ] Белонучкин В.Е., Заикин Д.А., Ципенюк Ю.М. Основы физики. Курс общей физики. Т. 2. Квантовая и статистическая физика. / Под ред. Ю.М. Ципенюка. – ФИЗМАТЛИТ, Москва, 2001.

5. [Л] Ландсберг Г.С. Оптика – Наука, Москва, 1976 (5-е изд.).

6. [О2] Козел С.М., Лейман В.Г., Локшин Г.Р., Овчинкин В.А., Прут Э.В. Сборник задач по общему курсу физики. Ч. 2. Электричество и магнетизм. Оптика. Под ред. В.А. Овчинкина. – Изд-во МФТИ, Москва, 2000.

7. [О3] Овчинкин В.А., Раевский А.О., Ципенюк Ю.М. Сборник задач по общему курсу физики. Ч. 3. Атомная и ядерная физика. Строение вещества. / Под ред. В.А. Овчинкина. – Изд-во МФТИ, Москва, 2001.
Дополнительная литература


1. [АН] Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. – Наука, Москва, 2004 (2-е изд.).

2. [СББ] Стафеев С.К., Боярский К.К., Башнина Г.Л. Основы оптики. – Питер, Санкт-Петербург, 2006.

3. [Ф1] Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 1, Вып.3 (Излучение, волны, кванты). – Мир, Москва, 1977.

4. [МЧ] Мешков И.Н., Чириков Б.В. Электромагнитное поле, в 2-х частях. – Наука, Новосибирск, 1987.

5. [И3] Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. – ЛБЗ, Москва, 1999.

6. [И4] Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы. – ЛБЗ, Москва, 2001.

7. [Б4] Вихман Э. Берклеевский курс физики, Т.4. Квантовая физика. – Наука, Москва, 1977.
ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ

для студентов 2-го курса на весенний семестр

2008/2009 учебного года


Номер

недели
Тема семинарских занятий

Задачи




[О2] раздел «Оптика»:


1

Интерференция волн. Поляризация света. Элементы кристаллооптики.

11.1, 11.7, 11.9, 11.13, 11.16, 11.17, 11.21, 11.54, 11.60, 11.89


2

Интерференция квазимонохроматических волн. Временная когерентность.

3.16, 3.25, 4.2, 4.3*, 4.7,

4.10 (1,2,3), 4.11, 4.12, 4.16, 4.17*


3

Интерференция волн, излучаемых протяженными источниками. Пространственная когерентность.

5.1*, 5.2, 5.3, 5.8, 5.9, 5.12, 5.15* 5.18, 5.19


4

Дифракция Френеля, зонные пластинки.

6.1, 6.15*, 6.17, 6.20, 6.25, 6.31, 6.33, 6.43, 6.44


5

Дифракция Фраунгофера. Разрешающая способность оптических инструментов.

7.9, 7.10, 7.13, 7.37*, 7.47, 7.52*, 7.55, 7.59


6

Разрешающая способность спектральных приборов.

8.1, 8.2, 8.36, 8.37, 8.38*, 8.41, 8.42, 8.78, 8.80*


7

Дифракция на синусоидальных решетках. Пространственное Фурье-преобразование.

9.1, 9.2, 9.3, 9.11, 9.13, 9.15, 9.17, 9.22


8

Элементы Фурье-оптики и голографии.

9.25, 9.32, 9.33, 9.34, 9.35, 9.36, 9.37, 9.40

9

Контрольная работа





10

Разбор контрольной работы. Сдача 1-го задания










[О3] Раздел «Атомная и ядерная физика»:


11

Корпускулярные свойства света. Фотоны. Эффект Комптона.

1.1, 1.3, 1.7, 1.19*, 1.23, 1.31, 1.35, 1.39*, 1.41, 1.42*

12

Волновые свойства частиц. Волны де Бройля. Соотношение неопределённостей.

2.1, 2.2, 2.6, 2.11, 2.14, 2.24*, 2.28, 2.29, 2.30, 2.36, 2.48*


13

Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Потенциальные барьеры. Квантование.

3.2, 3.4, 3.11, 3.14, 3.22, 3.25*, 3.26, 3.32, 3.33, 3.36*, 3.37*







[О3] Раздел «Строение вещества»:

14

Термодинамика фотонного газа. Распределение Планка. Закон Стефана-Больцмана.

1.1*, 1.20, 1.23, 1.30, 1.32, 1.38, 1.63

15

Сдача 2-го задания







Похожие:

Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconОптика. Атомная физика
В 25 Физика: Учеб пособие. Часть III. Оптика. Атомная физика. / Под общ ред. А. И. Цаплина; Перм гос техн ун-т. – Пермь, 2006. –...
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconСодержание программы. Введение
Составление алгоритма решения задач по разделам: кинематика, динамика, молекулярная физика, газовые законы, электрический ток, магнетизм,...
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconЗанятие. Электромагнитные волны. По сборнику "Оптика и атомная физика"
Электромагнитные волны. По сборнику “Оптика и атомная физика” (Авилова, Гвоздовский и др.) 2002 г
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconПрограмма аттестационных испытаний
Бакалавриат по направлению Педагогическое образование, профиль Физика / Физика и Информатика / Физика и Иностранный язык
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconРабочая программа по дисциплине физика конденсированного состояния для специальностей 010400 «Физика», 014000 «Медицинская физика»
«Физика», 014000 – «Медицинская физика», 014200 – «Биохимическая физика» и направления 510400 – «Физика»
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconПрограмма для поступающих в магистратуру по специальности
Все вопросы программы сосредоточены по разделам: механика, молекулярная физика, термодинамика и статистическая физика, электричество...
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Физика Часть III оптика. Атомная и ядерная физика Москва 2007г
Интерференция плоских и сферических волн. Видность интерференционной картины. Закон сохранения энергии в явлениях интерференции....
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconПрограмма по курсу: Общая физика: молекулярная физика и термодинамика по направлению: 010900 «Прикладные математика и физика»
Уравнения состояния (термическое и калорическое). Идеальный и неидеальный газы. Давление идеального газа как функция кинетической...
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconЧерез кого
Физика (в т ч оптика, акустика, ядерная физика, математическая физика), механика (техническая механика), астрономия, химия и химическая...
Программа по курсу: физика (оптика и атомная физика) по направлению iconПрограмма по курсу: физика (молекулярная физика и термодинамика) по направлению
Предмет исследования, его характерные особенности. Задачи молекулярной физики. Макроскопические параметры. Агрегатные состояния вещества....
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org