Физическая оптика

Описание: Данный курс охватывает теорию излучения электромагнитных волн, исследуются процессы поглощения и рассеяния света, выводятся основные законы геометрической оптики, так же рассматриваются вопросы дифракции и интерференции света, отражение и преломление световых волн, которые позволят обучающимся иметь представление для теоретического описания эффектов, связанных с распространением электромагнитных волн в разных средах для их дальнейшего практического применения.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Физические основы механики

Трудоемкость дисциплины:

Компонент: Вузовский компонент

Цикл: Базовые дисциплины

Цель

• дать студентам правильное представление о физическом содержании геометрической и корпускулярной оптики; - дать студентам правильное понимание закономерностей мира, четкое представление о физической природе явлений, подчиняющихся законам физической оптики; - научить студентов использовать фундаментальные, общие и приближенные методы решения основных задач физической оптики и эффективно пользоваться ими на практике.

Задача

• В результате изучения курса студенты должны: - знать основные физические законы физической оптики, следствия, вытекающие из них; - овладеть оптическими аппаратами и математическим аппаратом физической оптики и знать принципы применения его для решения стандартных задач физической оптики; - уметь правильно объяснять фундаментальные понятия физической оптики и важнейшие ее применения так и, как интерференция, поляризация света, дифракция и др.

Результат обучения: знание и понимание

• законы и явления физической оптики, их сущность и наглядное проявление; термины, определения, обозначения основных величин; единицы световых величин; о взаимодействии световых волн с оптической средой (веществом); типовые оптические устройства для получения эффекта явлений интерференции, дифракции, поляризации, дисперсии света.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• составить схему лабораторной установки и оценить полученную картину физического явления; производить измерения световых величин.

Результат обучения: формирование суждений

• понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

Результат обучения: коммуникативные способности

• пользоваться современными средствами информации, техническими и программными средствами реализации информационных процессов, ориентироваться в потоке научной и технической информации для усовершенствования организации и проведения модернизации технологических процессов в отрасли.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество; принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

Методы преподавания

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• Геометрическая оптика: Законы геометрической оптики
• Отражение и преломление света на сферических поверхностях
• Фотометрические понятия и величины: Энергетические величины
• Электромагнитные волны: Основы электромагнитной теории света
• Волновая оптика: Интерференция света
• Интерференция, осуществляемая делением амплитуды и делением фронта волны
• Дифракция
• Дифракция Фраунгофера
• Дисперсия и разрешающая способность решётки
• Поляризация света
• Двойное лучепреломление
• Распространение света в изотропных средах: Дисперсия света
• Излучение абсолютно чёрного тела: Тепловое излучение и его свойства
• Элементарная квантовая теория излучения

Основная литература

• . Ландсберг Г.С. Оптика.- М.: Наука, 2003 2. http://www.twirpx.com/files/physics/optics/ электронные учебники по оптике 3. Ахманов С.А. Физическая оптика DJVU Учебник. 2-е изд. - М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. http://www.twirpx.com/file/58333/ 4. http://www.ph4s.ru/book_ph_optica.html электронные учебники по оптике 5. Бутиков Е.И. – Оптика http://www.libedu.ru/l_b/butikov_e_i_/optika.html 6. Трофимова Т.И. Курс физики. Оптика и атомная физика: теория задачи и решения : учеб. пособие / Т. И. Трофимова. - 2-е изд., испр. . - М. : Высш. шк., 2003. - 287 с. - Предм. указ.: с. 281-287.

Дополнительная литература

• 7. Л.Л. Гольдина Лабораторные занятия по физика. Под ред. Л.Л. Гольдина. М., Наука, 1983 8. Н.М. Годжаев Оптика. М. Высшая школа, 1971 9. Н.Н. Майсова Практикум по курсу общей физики. Росвузиздат, 1963 10. А.С. Ахматова Лабораторный практикум по физике. Под.ред. А.С. Ахматова. М., Высшая школа, 1980. 11. А.В. Кортнев и др. Практикум по физике. М., Высшая школа, 1981. 12. В.С. Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. М., Наука, 1985