СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………… | 4 |
Рекомендуемая литература ……………………………………….. | 5 |
Учебная программа………………………………………………... | 6 |
Раздел 1. Электромагнитные волны………………………………… | 10 |
. | |
Раздел 2. Поляризация электромагнитных волн ..…………........... | 11 |
Раздел 3. Интерференция электромагнитных волн………………… | 14 |
Раздел 4. Дифракция электромагнитных волн. …………………… | 17 |
Раздел 5. Квантовая оптика ……………………….………………… | 22 |
Раздел 6. Равновесное тепловое излучение…………………………. | 27 |
Задачи к контрольной работе №5……………………………………. | 32 |
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемое издание содержит методические указания и типовые задания к решению задач по пятой части курса физики «Волновая и квантовая оптика». Распределение задач по вариантам обеспечивает студентам индивидуальные наборы наиболее типичных для каждой темы задач. Для удобства выполнения индивидуальных заданий пособие содержит краткие теоретические сведения и основные расчетные формулы. Кроме того, приводятся примеры решения задач по разделам изучаемого курса.
|
|
При оформлении контрольных работ студенту-заочнику необходимо руководствоваться следующим:
1. Контрольные работы выполняются черной или синей шариковой ручкой в обычной школьной тетради (12 страниц в клетку), на обложке которой приводятся сведения по следующему образцу:
Контрольная работа по физике №5 Вариант № 54 Студента заочного факультета МГТУ ГА Филиппова А.М. Шифр АК – 037345 Адрес: г. Тюмень, ул. Киевская, дом 61, кв.52 |
2. Выбор варианта задания осуществляется в соответствии с присвоенным студенту на период обучения номером Шифра.
3. Студент-заочник должен решить восемь (8) задач того варианта, номер которого совпадает с последними двумя цифрами его Шифра. Задачи варианта выбираются по табл. № 1 (см. с.33).
4. Условия задач переписываются в тетрадь полностью, без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради обязательно оставляются поля шириной 4 - 5 см.
5. Решение задач и используемые формулы должны сопровождаться пояснениями.
6. Решение задач рекомендуется сначала сделать в общем виде, а затем произвести численные расчеты.
7. В конце контрольной работы указывается, какими учебными пособиями студент пользовался при выполнении контрольной работы (название, авторы, год издания).
Задания, оформленные с нарушением этих требований или содержащие ошибки, возвращаются на доработку, которая производится в той же тетради.
|
|
УЧЕБНЫЙ ПЛАН
УЧЕБНЫЙ ПЛАН (аудиторные часы). | ||||||
Курс | Лекции | Лаб. раб. | Пр. зан. | Зач. | Экз. | Всего: |
1 | 12 | 12 | - | - | + | 24 |
2 | 12 | 12 | - | - | + | 24 |
- | - | |||||
Всего: | 24 | 24 | - | - | 2 | 48 |
Рекомендуемая литература
Основная литература
Дмитриева В.Д., Прокофьев В.Л. Основы физики: учебное пособие для студентов вузов. - М.: Высшая школа, 2001. –527с.
Дополнительная литература
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2: Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика; Т. 3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - М.: Наука, 1989.
2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1989.
3. Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высшая школа, 1990.
4. Физика в техническом университете / под ред. Л.К. Мартинсона, А.Н. Морозова. http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom2/
Электронные средства информации
Перечень адресов порталов и сайтов в ИнтернетЕ,
содержащих учебную информацию по дисциплине
Сайт кафедры физики МГТУ ГА http://physics.mstuca.ru/
Электронная информотека МГТУ ГА https://informoteka.ru
Учебники в формате DjVu
Савельев И.В. Электричество и магнетизм. Оптика. Т. 2.
http://physics.mstuca.ru/library/books/Savel'ev_2.djv
Савельев И.В. Квантовая оптика. Физика атомного ядра и элементарных частиц. Т. 3 http://physics.mstuca.ru/library/books/Savel'ev_3.djv
Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок
http://physics.mstuca.ru/library/books/Taylor.djv
Видеодемонстрации физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова http://genphys.phys.msu.su/video/
Электронный адрес кафедры физики МГТУ ГА: kf@mstuca.ru
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ВОЛНОВАЯ И КВАНТОВАЯ ОПТИКА
Тема 1. Электромагнитные волны (ЭМВ)
Волновое уравнение для электромагнитной волны и его решение. Плоская гармоническая электромагнитная волна. Свойства электромагнитных волн. Энергия и импульс плоской электромагнитной волны. Вектор Пойнтинга. Излучение диполя.
Центральные вопросы темы: Волновое уравнение для ЭМВ. Свойства ЭМВ. Энергия и импульс ЭМВ. Вектор Пойнтинга.
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. Что такое волна?
2. Запишите уравнение плоской гармонической электромагнитной волны.
3. Чему равна энергия электромагнитных волн?
4. Что характеризует волновой вектор?
Основные понятия: Плоская гармоническая ЭМВ. Фазовая скорость. Волновой вектор. Энергия и импульс волны. Вектор Пойнтинга.
Литература:[1], §139.140,142,144-147.
Тема 2. Поляризация электромагнитных волн
Естественный и поляризованный свет. Типы поляризации. Поляризаторы. Закон Малюса. Поляризация при отражении и преломлении. Двойное лучепреломление. Вращение плоскости поляризации.
Центральные вопросы темы: Поляризованный свет. Типы поляризации. Закон Малюса. Вращение плоскости поляризации.
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. Какой свет называется поляризованным?
2. Назовите виды поляризации световой волны.
3. Сформулируйте закон Малюса.
4 Объясните явление вращения плоскости поляризации.
Основные понятия: Поляризованный свет. Плоскость поляризации. Циркулярная поляризация. Постоянная вращения.
Литература:[1], §162-167.
Тема З. Интерференция электромагнитных волн
Когерентные волны. Интерференционная картина от двух источников. Способы наблюдения интерференции. Интерференция при отражении от тонких пластинок. Многолучевая интерференция.
Центральные вопросы темы: Когерентные волны. Явление интерференции света. Способы наблюдения интерференции.
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. Какое явление называется интерференцией волн?
2. Какие волны называются когерентными?
3. Объясните возникновение интерференции волн на примере двух источников излучения.
|
|
4. Объясните возникновение интерференции при отражении от тонких плёнок?
Основные понятия: Когерентные волны. Интерференция света. Оптическая разность хода.
Литература: [1], §148-155.
Тема 4. Дифракция электромагнитных волн
Дифракция световых волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля на простейших преградах. Метод зон Френеля. Дифракция Фраунгофера от щели. Дифракционная решетка.
Центральные вопросы темы: Явление дифракции света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка.
Вопросы для самоконтроля по теме:
1. Объясните явление дифракции электромагнитных волн.
2. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.
3. В чём заключается метод зон Френеля.
4. Объясните причины образования минимумов и максимумов интенсивности света за дифракционной решеткой.
Основные понятия: Дифракция света. Зоны Френеля. Главные максимумы.
Литература:[1],§156-161.