5В060400 -«Физика» мамандығы үшін
жүктеу/скачать 182 Kb.
|
|
ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ 5В060400 -«Физика» мамандығы үшін «Оптика» ПӘНІНІҢ СТУДЕНТТЕРГЕ АРНАЛҒАН БАҒДАРЛАМАСЫ Семей 2013 Алғы сөз 1 ҚҰРАСТЫРЫЛДЫ Құрастырушы ___________ «____» ________ 2013 ж. А.Т. Рахимбердина «Физика» кафедрасының аға оқытушысы 2 ТАЛҚЫЛАНДЫ 2.1 «Физика» кафедрасының отырысында 28 тамыз 2013 ж. Хаттама №1 Кафедра меңгерушісі _______ С.С.Маусымбаев 2.2. Физика-математика факультетінің оқу-әдістемелік бюросы кеңесі отырысында 12 қыркүйек 2013 ж. хаттама № 1 Төраға ________ К.А.Батырова 3 БЕКІТІЛДІ Университеттің Оқу-әдістемелік кеңесінің отырысында құпталып және баспаға ұсынылды ____ ____________2013 ж. хаттама № ОӘК төрағасы ________ Г.К.Искакова 4 Алғаш рет енгізілді Мазмұны
Жалпы мағлұматтар Пәннің мазмұны және сабақ түрлері бойынша сағатты жіктеу. Курсты оқыту туралы әдістемелік нұсқау Курстың форматы Курстың саясаты Баға қою саясаты Әдебиеттер 1 ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТТАР 1.1 Оқытушы және пән туралы жалпы мағлұмат Рахимбердина Анаргуль Турысбековна Кафедра «Физика және электротехника» Байланыс туралы ақпарат – тел. 35-26-22, №1 оқу корпусы, № 1110 каб. Сабақты жүргізу орыны – 11-ші қабат аудиториялары Осы пән бойынша кредит саны – 4 1.2 Пәннің қысқаша мазмұны. ЭМ толқындар шкаласы. Жарықтың табиғаты туралы ілімнің дамуы. Ферма принципі. Жарық жылдамдығы. Энергетикалық бірліктер мен олардың арасындағы қатынастар. Жарық шамалары. Жарық көздерінің модельдері. Пішіні әртүрлі көздерден шығатын жарық ағыны. Шашыратушы беттің жарықтылығы. Әртүрлі жарық көздерінің беретін жарықталынуы. Табиғаттағы сыну және рефракция құбылыстары. Жарық талшықтары. Геометриялық оптиканың негізгі ұғымдары мен анықтамалары. Оптикалық бейнелердің геометриялық теориясының бастамалары. Сфералық бетте сыну. Центрленген оптикалық жүйе. Линзадағы бейнені тұрғызу. Жұқа линза формуласы. Сфералық айна. Оптикалық жүйелерді қосу. Линзалық оптикалық құралдар. Көру және көру қабілеті. Көздің оптикалық схемасы. Аккомодация және адаптация. Күндізгі және кешкі көру қабілеті. Жарықсезгіш рецепторлар. Түс және түстік координаттар ұғымы. Монохромат жарықтың интерференциясы. Жарық толқындарының интерференциясы. Екі нүктелік жарық көздерінен шығатын толқындардың интерференциясы. Толқындық фронтты бөлу және амплитуданы бөлу әдістері бойынша тәжірибелер. Интерференциялық жолақтарды локализациялау. Көлбеулігі бірдей және қалыңдығы бірдей жолақтар. Ньютон сақиналары. Квазимонохромат жарықтың интерференциясы. Уақыт бойынша когеренттілік. Кеңістік бойынша когеренттілік. Жарық көзінің өлшемдерінің интерференциялық бейнеге әсері. Интерференция апертурасы. Релэй, Жамен, Рожденственский, Майкельсон екісәулелік интерферометрлері. Майкельсон және Бенуа тәжірибелері. Фурье-спектрометрлері. Фурье түрлендіруі. Фурье спектрометрінің артықшылығы. Көпсәулелік интерференцияның қолданылуы. Оптикалық фильтрлер. Көпқабатты диэлектрлік қаптаулар. Диэлектрлік айналарда алу. Оптиканың жарықталынуы. Фабри-Перо интерферометрі. Эйри формулалары. Интерференциялық жолақтардың анықтығы. Вавилов-Черенков сәуле шығаруы. Дифракция құбылысы. Гюйгенс-Френель принципі, оның интегралдық түрі және интерпретациясы. Френель аумақтары. Дифракциялық бейнелерді талдау үшін векторлық диаграммаларды қолдану. Аумақтық пластинкалар. Дөңгелек саңылау мен экрандағы дифракция. Бабине принципі. Жартылай шексіз экранның шетіндегі дифракция. Корню спектрі. Френель жуықтауы және Фраунгофер жуықтауы. Жіңішке саңылаудағы, тікбұрышты және дөңгелек саңылаулардағы Фраунгофер дифракциясы. Амплитудалық және фазалық дифракциялық торлар. Акустикалық толқындардағы дифракция. Акустооптикалық модуляторлар. Дифракция және спектрлік анализ. Спектрлі кеңістікте жіктеуші спектроскопия. Призмалық, дифракциялық және интерференциялық спектрлік құралдар мен олардың негізгі сипаттамалары: аппараттық функциясы, бұрыштық және сызықтық дисперсиясы, ажырату қабілеті, дисперсия аумағы. Бейнені қалыптастыратын құралдардағы дифракция ролі: телескопта, микроскопта. Бейненің голографилық жазу әдісінің физикалық негіздері. Габор және Денисток голограммалары. Оптикалық статистикалық голографияның қолданылуы. Акустикалық голография. Динамикалық голография. Көпөлшемді құрылымдағы дифракция. Брэгг-Вульф формуласы. Лауэ әдісі. Кристалды айналдыру әдісі. Ұнтақ әдісі. Базистің құрылымдық факторы мен шашыратудың атомдық факторы туралы түсінік. Фотондық кристалдар. Табиғи фотондық кристалл. Жасанды фотондық кристалдар. Оптикадағы поляризация ұғымы. Жарықтың электромагниттік теориясының шеңберіндегі сәуленің поляризациясын бейнелеу. Жарық толқынының затпен әсерлескендегі электр және магнит өрістерінің ролі. Жазық, шеңбер, эллипс бойымен поляризацияланған және поляризацияланбаған жарықты ажырату. Негізгі анықтамалар мен терминдер. Поляризацияның түрлері мен формалары. Поляризацияланбаған сәулелер. Табиғи жарық. Стокс параметрлері мен Мюллер матрицасы туралы түсінік. Жарықтың екі ортаның шекарасымен әсерлескендегі поляризациялық құбылыстар. Оптикадағы Френель формулалары. Толық шағылу. Брюстер пластинкалар жиынтығы, шағылдырғыш поляризаторлар. Диэлектриктер шекарасындағы толық ішкі шағылу. Поляризациясы әртүрлі шағылған сәулелер фазаларының қатынастары. Металдар оптикасы. Максвелл теңдеулері мен металдағы толқындар. Металл шекарасындағы жарықтың шағылу мен сынуының геометриялық заңдары. Металдардың оптикалық константаларын өлшеу. Анизотроп орталардың оптикасы. Анизотроп орталардағы жарық толқынджарының таралуы: эксперименттік фактілер мен теория элементтері. Френельдің толқындық нормальдер теңдеуі. Фазалық және сәулелік жылдамдықтар. Біросьті және екіосьті кристалдар. Жарықтың қосарланып сынуы. Гюйгенс тұрғызуының көмегімен жарықтың таралуын сапа жағынан талдау. Поляризацияланған жарықтың интерференциясы. Эллипс бойынша поляризацияланған жарықты алу және талдау. Гиротропты орталар туралы ұғым. Табиғи оптикалық активтілік. Сахарометрия. Механикалық деформация, электрлік (Поккельс және Керра эффектілері), магниттік (Фарадей, Коттон-Муттон эффектілері) өрістер әсерінің нәтижесінде пайда болатын оптикалық қасиеттердің анизотропиясы. Зееман эффектісі. Сұйық кристалдардағы оптикалық эффектілер. Динамикалық шашырату. Қосарланып сыну құбылысын электрлік өріс көмегімен бағытты түрде өзгерту. «Твист-эффектісі». Жарықтың дисперсиясы. Жарықтың заттағы таралуының микроскопиялық бейнесі. Сызықты оптикалық осциллятор. Дисперсияның классикалық электрондық теориясы. Фазалық және топтық жылдамдықтар, олардың қатынастары. Сыну көрсеткішінің қалыпты және аномальды дисперсиясы. Дисперсияны байқау схемалары. Пуччианти әдісі. «Ілмектер» әдісі. Толқындық пакеттердің дисперсиялық ағылуы. Жарықтың өшуі және сызықтық ұлғаюы. Сындық жиілік. Жылулық сәуле шығару. Заттың сәуле шығару және жұту қабілеттері мен олардың қатынастары. Абсолют қара дененің моделі. Стефан-Больцман заңы. Вин ығысу формуласы. Рэлей-Джинс формуласы. Сәуле шығарудың классикалық теориясының шектелуі. Кванттық теорияның элементтері. Планк формуласы. Жарықтың шашырауы. Жарықтың молекулалық шашырауы. Шашыраған жарық интенсивтілігінің жиілікке тәуелділігі (Рэлей формуласы) және шашыратудың бұрыштық диаграммасы. Ми шашыратуы және тығыздық флуктуациясындағы шашырату. Доплер эффектісі мен жарықтың абберациясы. Шашыраған жарықтың поляризациясы, оның спектрлік құрамы. Мандельштам-Бриллюэн өзіндік шашыратуы және комбинациялық шашырату. Ұсақдисперсті және бұлыңғыр орталардағы жарықтың шашырауы. Табиғаттағы оптикалық құбылыстар. Күн сәуле көзі. Синхротрондық сәуле шығару. Жердің бетін жарықтандыру. Атмосфераның өткізуі. Атмосферадағы рефракция. Сәуленің турбуленттік ығысуы. Атмосферадағы Рэлей шашыратуы. Кемпірқосақты зерттеудің тарихы мен есептеуі. Полярлық жарқырау. Атомдар мен молекулалардың жарық шығаруының кванттық теориясының негізгі ұғымдары. Екідеңгейлі жүйенің сәулелермен әсерлесуі: өзіндік және еріксіз ауысулар. Эйнштейн коэффициенттері. Көпдеңгейлі жүйелер. Энергиялық деңгейлердің инверстік толтырудың әдістері. Күшею сызығының енін анықтайтын факторлар. Лазерлер құрылысы мен жұмыс принципі. Оптикалық резонатордың ролі. Люминесценция құбылысы: негізгі заңдылықтары, спектрлік және уақыттық сипаттамалары, кванттық ұғымдар тұрғысынан интерпретациясы. Фотолюминесценция. Фотоэффект. Негізгі эксперименттік заңдылықтар және оларды түсіндіру. Фотондар мен олардың қасиеттері. Фотондар қатысатын процестердегі энергия мен импульстің сақталу заңдары. Комптон эффектісі. Сызықтық емес оптика. Тұрақты ток өрісіндегі диэлектриктің поляризациясы. Жарық өрісіндегі диэлектриктің поляризациясы. Электромагниттік толқындардың сызықтық емес әсерлесуі. Екінші гармониканың генерациясы. Екінші гармониканың генерациясындағы фазалық синхронизм. Еріксіз комбинациялық шашырату. Стокс шашыратуы. Антистокс шашыратуы. Жарықтың өзіндік фокусировкасы. Мандельштам-Бриллюэн еріксіз шашыратуы. Ауысулардың қанығуы. Сызықтық және сызықтық емес жұтылу. Спектрлік сызықтардың ені мен профильдері. Сызықтардың біртекті және біртексіз кеңеюі. Толқындық фронттың айналуы. 1.3 Пәнді оқытудың басты мақсаты студенттердің практикалық тәжірибелер мен эксперимент ретінде физикалық теория туралы жалпы түсінік алу болып табылады. Сонымен қатар, оптикалық бақылаудың, өлшеу мен эксперименттің негізгі әдістері туралы, қазіргі заман техникаларында оптикалық құбылыстар мен заңдылықтардың қолданылуы туралы түсінік беру. 1.4 пәнді оқытудың негізгі міндеті қарастыратын негізгі құбылыстар жайлы білімді, олардың өту ерекшеліктерін, негізгі ұғымдарды, оптикалық шамаларды, олардың математикалық жазылуларын, өлшем бірліктерін, тәжірибелік әдістердің негіздерін және өлшеу нәтижелерін өңдеу туралы мағлұматтар алулары керек. Пәнді оқытудың нәтижелері: Пәнді оқыған соң студент игеруі қажет: негізгі құбылыстарды, олардың өту ерекшеліктерін, негізгі ұғымдарды, шамаларды, олардың математикалық жазылуларын, өлшем бірліктерін, тәжірибелік әдістердің негіздерін және өлшеу нәтижелерін өңдеуді, оптика заңдарын нақты физикалық есептерге қолдануды, құралдармен жұмыс істеуді; ұға білуі қажет: негізгі оптикалық заңдылықтарды, олардың табиғатта байқалуын және техникада қолданылуын, олардың математикалық сипатталуын; меңгеруі қажет: оптикалық құралдармен жұмыс істеуді, оптика, геометриялық оптиканың нақты есептерін шығаруды білуді; істей білуі қажет: негізгі құбылыстар жайлы білімді, олардың өту ерекшеліктерін, негізгі ұғымдарды, физикалық шамаларды, олардың математикалық жазылуларын; құбылыстың физикалық механизмін аша білуді; - статистикалық әдісті қолдана білуі; - құралдармен және жүйелердің негізгі параметрлерін өлшеу әдістерімен жұмыс істей білуі; - оптикалық құралдармен жасалатын эксперименттердің техникасын меңгеруі; - оптикалық құбылыстар сипаттамаларын өлшей білуі, өлшеу нәтижесін бағалай білуі, компьютерді қолдана білуі және өлшеу нәтижесінің статистикалық өңдеуінің нәтижесін ала білуі; 1.6 Курс пререквизиттері: жоқ 1.7 Курс постреквизиттері: 1.7.1 Атомдық физика 2. 2.ПӘННІҢ МАЗМҰНЫ ЖӘНЕ САБАҚ ТҮРЛЕРІНЕ БОЙЫНША САҒАТТАРДЫ БӨЛУ 1 кесте
жүктеу/скачать 182 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||