Основы физической и квантовой оптики

I.Перечень вопросов на устный экзамен:

1.Оптика. Основы физической оптики.

2.Закон прямолинейного распространения света.

3.Закон отражения и преломления света.

4.Фотометрия. Световые величины.

5.Волновая, физическая оптика.

6.Интерференция света. Когерентность.

7.Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона. Просветление оптики.

8.Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля Законы Френеля.

9.Дифракция Френеля на круглом отверстии, на диске.

10.Дифракция Фраунгофера в параллельных пучках.

11.Дифракционная решетка и ее свойства.

12.Дисперсия света. Электронная теория дисперсии.

13.Поляризация света. Поляризация света при отражении и преломлении.

14.Искусственная и оптическая анизотропия. Эффекты Керра, Фарадея. Рассеяние света.

15.Квантовая оптика. Уравнение Планка. Фотоны.

16.Тепловое излучение. Законы Стефана-Больцмана, Вина, Кирхгофа

17.Квантовая гипотеза Планка.

18.Внешний и внутренний фотоэффекты.

19.Законы Столетова и уравнение Эйнштейна.

20.Давление света.

21.Эффект Комптона.

22.Квантовая природа излучения.

23.Источники света. Телесный угол. Световой поток.

24.Тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Давление света.

   II.Содержание дисциплины

1.Тепловое (температурное) излучение.

Основные характеристики теплового излучение (излучающая и поглощающая способности, энергетическая светимость). Абсолютно черное тело. Экспериментальные законы изучения черного тела. Гипотеза Планка о квантовой природе теплового излучения. Формула Планка для излучающей способности черного тела. Теоретический вывод закона Стефана Больцмана. Оптический пирометр, устройство, принцип действия, применение.

2.Внешний и внутренний фотоэффект.

Законы Столетова для внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Применение внешнего фотоэффекта (вакуумный фотоэлемент, фотоумножитель). Внутренний фотоэффект в полупроводниках и его применение (фоторезисторы).

3.Рентгеновское излучение

Устройство, принцип действия рентгеновской трубки, два вида рентгеновского излучения. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Явление рассеяния квантов рентгеновского излучения при взаимодействии с электронами (эффект Комптона). Теория эффекта Комптона.

4.Атом водорода и теория Бора.

Экспериментальные серии атома водорода. Обобщенная сериальная формула для частоты излучения. Постулаты Бора, теоретические выводы радиуса орбиты, скорости движения электрона, периоды вращения для атома водорода и водородоподобного атома. Опыты Франка и Герца.

5.Элементы квантовой механики.

Длина волны де Бройля. Основы Дэвиссона и Джермера. Длина волны де Бройля для классического и релятивистского электрона. Понятие неопределенной физической величины. Соотношение неопределенностей для координаты и импульса микрочастицы, для энергии и времени. Двойственная природа микрочастицы (дуализм). Квантовые числа.

III. Рекомендуемая литература

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб: Книжный мир,2008. -328с.

2.Савельев И.В. Курс физики: учебное пособие. В 3-хт. Т 2.Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика. – Лань,2007. – 480с.: ил.

3.Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов — М: Академия,2006.- 560с.

4.Чертов А.Г. Задачник по физике: учеб пособие для вузов — М.: Физматлит,2007. – 640с.

5.Варданян В.А.Основы физической и квантовой оптики: Практикум. – Новосибирск: СибГУТИ,2014. – 27с.

6.Татарников В.М.,Лисейкина Т.А. Квантовая оптика: методические указания к лабораторному практику по физике\»СибГУТИ. «Новосибирск. ,2012. – 50с.

7.Варданян В.А.Физические основы оптики: Учебное пособие ФГОБУ ВПО «СибГУТИ». – Новосибирск,2015. – 235с.:118ил.

8.Яворский Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. – М.: ООО» Изд-во Оникс»: » Изд-во «Мир и образование»,2007.-1056с.: ил.

9.Шандаров В.М. Основы физической и квантовой оптики: учебное пособие / Шандаров В.М.— Т.: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. 197— c. . – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/14018 — ЭБС «IPRbooks», по паролю.

10.Евсина Е.М. Оптика. Основы квантовой и ядерной физики: учебно-методическое пособие / Евсина Е.М., Соболева В.В.— А.: Астраханский инженерно-строительный институт, ЭБС АСВ, 2011. 107— c. . – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/17059 — ЭБС «IPRbooks», по паролю.

11.Варданян В.А. Основы физической и квантовой оптики: практикум / Варданян В.А.— Н.: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2014. 27— c. . – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/40542 — ЭБС «IPRbooks», по паролю.

12.Варданян В.А. Физические основы оптики: учебное пособие / Варданян В.А.— Н.: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2015. 235— c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/40554 — ЭБС «IPRbooks», по паролю.

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. — М.: Высшая школа, 2005.

2.Трофимова Т.И. Задачи по физике. — М.: Высшая школа, 1992.