Бакалавриат
2023/2024
Оптика
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Кто читает:
Факультет физики
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
2-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
106
Программа дисциплины
Аннотация
Курс основ классической и современной оптики представляет собой описание оптических явлений линейной и нелинейной оптики, охватывает оптику лучей, волн и пучков, поляризационную оптику, фурье-оптику, оптику фотонных кристаллов, волноводов и резонаторов, элементы квантовой оптики, лазерных генераторов, а также основные сведения об элементах оптических систем связи. Курс ориентирован в основном на подготовку физиков-экспериментаторов.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины "Оптика" являются: ● формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных теоретических концепций в области физической оптики; ● развитие умений, основанных на полученных теоретических знаниях, позволяющих на творческом уровне создавать и применять физические модели для решения и исследования свойств оптических систем и явлений; ● получение студентами навыков самостоятельной работы, предполагающей изучение специфических алгоритмов, инструментов и средств, необходимых для решения задач оптики. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами при освоении учебных дисциплин: ● Математический анализ ● Алгебра ● Механика ● Термодинамика ● Электричество и магнетизм
Планируемые результаты обучения
- Знает как пользоваться теоретическими основами, основными понятиями, законами и моделями курса физики; умениями использования научной и учебной литературы; физические параметры, характеризующие функциональное состояние органов и тканей: механические, электрические, электромагнитные, оптические.
- Умеет: слушать и конспектировать лекции, а также самостоятельно добывать знания по изучаемой дисциплине; излагать и критически анализировать получаемую на семинарских занятиях информацию, пользоваться учебной литературой, Internеt – ресурсами; применять полученные знания при решении задач на выступлениях, на семинарских занятиях. Знает: о методах восприятия информации человеком и стереотипах мышления; история возникновения и развития основных понятий физики
- Владеть методикой и теоретическими основами анализа экспериментальной и теоретической информации в области физики; методами обработки и анализа экспериментальной и теоретической информации в области физики; способностью эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских и лабораторных работ
- Умеет: создавать и анализировать на основе физических законов и их следствий теоретические модели явлений природы, получить навыки использования в практике важнейших физических измерительных приборов и приемов. Владеет: устройством используемых ими приборов и принципов их действия, приобрести навыки выполнения физических измерений, проводить обработку результатов измерений
- Владеет ● методологией исследования в области оптики; ●системой знаний о фундаментальных физических законах и теориях, физической сущности явлений и процессов в природе и технике; ●системой знаний по организации и постановке физического эксперимента, обладает способностью теоретического анализа результатов наблюдений и экспериментов.
- Умеет создавать и анализировать на основе физических законов и их следствий теоретические модели явлений природы, получить навыки использования в практике важнейших физических измерительных приборов и приемов. Владеет: устройством используемых ими приборов и принципов их действия, приобрести навыки выполнения физических измерений, проводить обработку результатов измерений с использованием статистических методов и современной вычислительной техники.
- Умеет планировать и осуществлять учебный эксперимент по исследованию оптических явлений; ●решать задачи с соответствующим анализом результатов и полученных выводов по следующим темам: фотометрия, интерференция и дифракция света, законы геометрической оптики, фотоэффект, строения атома и атомного ядра, радиоактивность;
- Приобретение полезных навыков
- Знает теоретические основы, основные понятия, законы физической оптики
- Умеет применять полученные теоретические знания при решении конкретных задач, понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области оптики.
- Знает: теоретические основы, основные понятия, законы оптики; методы обработки и анализа экспериментальной и теоретической информации в области физической оптики;
- Знает: сущности физических явлений; теории, определяющие строение вещества; законы, лежащие в основе современных физических методов исследований дифракции, поляризации, дисперсии, отражения и преломления света, поляризационной оптики, нелинейной оптики, фотоэффекта.
- Умеет: применять полученные теоретические знания при решении конкретных задач, понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области оптики; пользоваться теоретическими основами, основными понятиями, законами и моделями курса оптики; измерять физические параметры и оценивать физические свойства с помощью оптических методов. Проводить обработку результатов измерений с использованием статистических методов и современной вычислительной техники.
- Умеет: планировать и осуществлять учебный эксперимент по исследованию оптических явлений; решать задачи с соответствующим анализом результатов и полученных выводов по следующим темам: фотометрия, интерференция и дифракция света, геометрическая оптика, поляризационная оптика, нелинейная оптика, фотоэффект;
- • Умеет : оценивать результаты эксперимента, готовить отчетные материалы о проведенной исследовательской работе; объяснить физическую сущность явлений и процессов в природе и технике связанных с оптическими явлениями.
- • Умеет: создавать и анализировать на основе физических законов и их следствий теоретические модели явлений природы, получить навыки использования в практике важнейших физических измерительных приборов и приемов.
- Владеет методиками и теоретическими основами анализа экспериментальной и теоретической информации в области физической оптики; методами обработки и анализа экспериментальной и теоретической информации в области физики; способностью эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских и лабораторных работ; устройством используемых лабораторных приборов и принципов их действия; навыками выполнения физических измерений;
- Владеет методологией исследования в области оптики; системой знаний о фундаментальных физических законах и теориях, физической сущности явлений и процессов в природе и технике; системой знаний по организации и постановке физического эксперимента, обладает способностью теоретического анализа результатов наблюдений и экспериментов.
Содержание учебной дисциплины
- Суперпозиция волн. Когерентность излучения
- Голография
- Рассеяние света
- Формирование показателя преломления сред.
- Строгая теория дифракции
- Дифракция в оптических приборах.
- Дифракционные решетки
- Модуляторы и дефлекторы света.
- Параметрическое излучение
- Методы фотоприема.
- Оптические световоды. Оптические усилители.
- Основания квантовой оптики.
- Интерференция света в нелинейной оптике.
Элементы контроля
- Контрольная работаТекущий контроль предусматривает две контрольные работы, выполняемые в конце 3-го и 4- го модулей соответственно. Контрольная работа включает письменное решение 2-3-х задач в билете по темам пройденного материала в течение 1 часа.
- ЭкзаменИтоговый контроль - экзамен в конце 4-го модуля. Проводится устно в формате беседы по программе курса. Билет содержит 1 вопрос по материалам лекций.
Промежуточная аттестация
- 2023/2024 учебный год 4 модуль0.25 * Контрольная работа + 0.25 * Контрольная работа + 0.5 * Экзамен
