Аспирантура
2019/2020
Нелинейная физика и оптика
Статус:
Курс по выбору
Направление:
03.06.01. Физика и астрономия
Когда читается:
2-й курс, 1 семестр
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Юдсон Владимир Исаакович
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
30
Программа дисциплины
Аннотация
Цель курса - получение фундаментальных знаний в области теории нелинейных физических явлений. В программе курса - основные методы описания нелинейных волновых явлений в общей физике и современные методы описания нелинейных волн в нелинейной оптике. Курс знакомит с такими нелинейно-оптическими явлениями, как резонанс Ферми, генерация второй гармоники, самоиндуцированная прозрачность. Описываются особенности распространения волн в среде с дисперсией, рассматриваются эффекты модуляции линейных волн и параболическое уравнение. Изучаются эффекты одновременного наличия нелинейности и вязкости, уравнение Бюргерса и ударные волны. Эффекты нелинейности и дисперсии изучаются на примере уравнения Кортевега-де Фриза, описывается появление солитонных решений. Рассматриваются яркие солитоны в оптике и бозе-эйнштейновском конденсате, описываемом нелинейным уравнением Шрёдингера. Рассматриваются самофокусировка пучков света и модуляционная неустойчивость, а также тёмные солитоны в бозе-эйнштейновском конденсате и световодах с дефокусирующей нелинейностью.
Цель освоения дисциплины
- получение фундаментальных знаний в области теории нелинейных физических явлений.
Планируемые результаты обучения
- Знание основных методов описания нелинейных волновых явлений в общей физике, современных методов описания нелинейных волн в нелинейной оптике. Умение описывать нелинейные явления в физических системах, формулировать и решать задачи в этой области физики, использовать математический аппарат нелинейной физики.
Содержание учебной дисциплины
- Резонанс Ферми.
- Генерация второй гармоники.
- Самоиндуцированная прозрачность.
- Дисперсия.
- Модуляции линейных волн и параболическое уравнение.
- Нелинейность и вязкость: уравнение Бюргерса и ударные волны.
- Нелинейность и дисперсия: уравнение Кортевега-де Фриза и солитоны.
- Яркие солитоны в оптике и бозе-эйнштейновском конденсате: нелинейное уравнение Шрёдингера.
- Самофокусировка пучков света.
- Модуляционная неустойчивость.
- Тёмные солитоны в бозе-эйнштейновском конденсате и световодах с дефокусирующей нелинейностью.
