Кафедра 37, “Квантовая электроника”

 

ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА

(для групп Т5-37)

 

1 неделя.

Понятие электромагнитного поля. Уравнение Максвелла, граничные условия. Плоские, скалярные и векторные волны. Электромагнитные потенциалы.

2 неделя.

Поляризация среды. Формула Лорентц-Лорентца. Отражение и преломление света, формулы Френеля. Геометрическая оптика скалярного поля. Уравнение Эйконала. Принцип Ферма.

3 неделя.

Теорема Малюса. Свойства идеальной оптической системы. Пределы применимости геометрической оптики. Понятие об аберрациях.

4 неделя.

Параксиальное приближение. Матрицы основных преобразований в оптике. Параметры системы и связь с коэффициентами матрицы.

5 неделя.

Элементы теории интерференции. Понятие интерференции. Стоячие волны. Деление амплитуды. Локализация полос. Интерферометры Майкельсона, Маха-Цандера, Жамена.

6 неделя.

Многолучевая интерференция. Эталон Фабри-Перо, его характеристики.

7 неделя.

Когерентность излучения. Пространственная и временная когерентность. Роль спектральной ширины линии и размеров источника. Теорема Ван-Циттера-Цернике. Функция корреляции светового поля.

8 неделя.

Основы скалярной теории дифракции. Угловой спектр. Принцип Гюйгенса-Френеля, теорема Гельмгольца-Кирхгофа.

9 неделя.

Дифракция на плоском экране. Формула дифракции Гельмгольца-Кирхгофа. Распространение волновых фронтов. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Линза как элемент, выполняющий преобразование Фурье. Формирование изображения линзой.

10 неделя.

Частотный анализ оптических систем. Обобщенная модель оптической системы. Учет дифракции. Когерентное и некогерентное освещение. Разрешение оптических систем. Эксперимент Аббе-Портера.

11 неделя.

Кристаллооптика. Основы распространения света в кристаллах. Эллипсоид показателя преломления. Изменение анизотропных свойств при внешних воздействиях. Электрооптические эффекты. Призма Николя.

12 неделя.

Акустооптика. Воздействие акустической волны на параметры среды. Уравнение Брегга. Дифракция света на звуке. Основы теории акустооптического взаимодействия.

13 неделя.

Основы распространения света в световодах. Коэффициент отражения в волноводе. Волноводные и излучательные моды. Некоторые вопросы электромагнитной теории диэлектрических волноводов.

14 неделя.

Формализм связанных мод и волноводы периодического типа. Призменные и решеточные элементы связи. Рассеяние света. Закон Релея. Томпсоновское рассеяние. Влияние флуктуаций плотности.

15 неделя.

Тонкая структура линии рассеяния: релеевская компонента, компоненты Мендельштама-Бриллюэна, крыло линии рассеяния. Комбинационное рассеяние света.

 

Темы семинаров

1.       Анализ геометрического приближения в оптике.

2.      Матричные методы расчета в задачах геометрической оптики.

3.      Фурье-анализ в задачах дифракции.

4.      Передаточные характеристики оптических систем.

5.      Анализ свойств оптических волноводов.

6.      Акустооптический метод управления лазерным лучом.

 

ЛИТЕРАТУРА.

Основная

1.   *536/Б82. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. –М, Наука, 1973.

2.   *535/С88 Стюард Н. Введение в Фурье-оптику. –М, Мир, 1985.

Дополнительная

1.  *535/Д40 Джеррард А., Берч Дж. Введение в матричную оптику. –М, Мир, 1978.

2.   *535/К73 Интегральная оптика Под ред. Тамира Т. –М, Мир.

3.  **535/М33 Матвеев А.Н., Оптика. –М, Высшая школа, 1985.

4.    536/Г93 Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. –М, Мир,1970

 

*- книга находится в читальном зале.

** - книги в библиотеке МИФИ нет