Программа курса физика волновых процессов 3 курс вмиК, 3 часа в неделю, 2009/10 уч г Лекция №1 icon

Программа курса физика волновых процессов 3 курс вмиК, 3 часа в неделю, 2009/10 уч г Лекция №1


Смотрите также:
Рабочая программа по учебному предмету Физика 11 класс...
Программа Элективного курса по физике в 11 классе Решение задач по курсу «Общая физика»...
Программа «Компьютерный видеомонтаж» (элективный курс для учащихся 10-11 классов) Объём курса 34...
Пояснительная записка...
Программа курса по выбору учащегося. IX класс. Физика. (34 часа, 1 час в неделю.)...
Тематическое и поурочное планирование по программе А. В. Перышкина и Е. М...
«Физика» в 2011 году. Вопросы к вступительным испытаниям (экзамену) при приёме в магистратуру...
Структура курса лекций (34 часа) Лекция Введение (2 ч.). Лекция Проблема сущности религии (2 ч.)...
Программа элективного курса Мифология...
Рабочая учебная программа основного общего образования....
Рабочая программа по информатике и икт составитель: Голякова О. В...
Программа элективного курса для учащихся 10-х и 11-х классов естественнонаучного профиля...



Загрузка...
скачать
ПРОГРАММА КУРСА

ФИЗИКА ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ

3 курс ВМиК, 3 часа в неделю, 2009/10 уч.г..

Лекция №1

ВВЕДЕНИЕ.

Понятие волны, определение волнового процесса, передача информации и энергии волной.

1.БЕГУЩИЕ ВОЛНЫ.

§1. Описание волновых процессов.

1.1. Формулировка задачи о распространении волны. Одномерное волновое уравнение; его факторизация.

1.2. Гармоническая волна, пространственный и временной масштабы волны.

1.3. Плоская, цилиндрическая и сферическая волны.

1.4. Продольная и поперечная волны.

1.5. Физическая интерпретация условия устойчивости разностных схем для волнового уравнения.

§2. Звуковые волны.

2.1. Система гидродинамических уравнений, граничные условия.

Лекция № 2

2.2. Приближения линейной акустики, волновое уравнение, скорость звука. Потенциал скорости.

2.3. Звуковые волны на границе раздела сред; условия сопряжения. Импеданс среды. Коэффициенты отражения и прохождения.

2.4. Поток и объемная плотность акустической энергии.

2.5. Интенсивность звука. Шкала децибел. Численные оценки.

2.6. Основные математические модели нелинейных волн в акустике; уравнение простых волн,

Бюргерса. Законы сохранения.

Лекция №3

§3. Электромагнитные волны.

3.1. Постановка задачи для идеального диэлектрика. Волновое уравнение. Скорость света.

3.2. Поперечность э/м волны в свободном пространстве.

3.3. Энергия э/м волны. Интенсивность.

3.4. Давление э/м волны.

3.5. Шкала э/м волн.

3.6. Оценки. Солнечная постоянная, климат Земли, "парниковый эффект", "ядерная зима"

Лекция №4

§4. Электромагнитные волны на границе раздела сред. Поляризационные эффекты.

4.1. Законы отражения и преломления.

4.2. Электро-механическая аналогия в теории волн.

4.3. Земная рефракция. Радуга. Рефракция звука в океане.

4.4. Полное внутреннее отражение. Миражи

4.5. Волоконная оптика. Волоконно-оптические линии связи. Волоконные световоды в медицине.

Лекция №5

4.6. Поляризация электромагнитных волн. Линейная, эллиптическая, круговая поляризация.

Естественный свет.

4.7. Отражение и преломление поляризованных волн. Формулы Френеля.

4.8. Поляризационные эффекты на границе раздела. Угол Брюстера.

4.9. Распространение э/м волн в кристаллах. Двулучепреломление.

4.10. Оптическая активность и круговой дихроизм.

4.11. Принцип работы ЖК дисплеев.

Лекция №6

^ 2. МОДУЛИРОВАННЫЕ ВОЛНЫ. СПЕКТРЫ.

§5. Модулированные волны.

5.1. Способы передачи информации волной.

5.2. Биения. Амплитудная модуляция. Частотный спектр сигнала. Радиовещание.

5.3. Суперпозиция эквидистантных гармоник. Амплитуда квази­гармонического сигнала.

5.4. Теорема о ширине частотной полосы.

§6. Спектральный анализ.

6.1. Спектр периодического сигнала. Осцилляции Гиббса.

6.2. Спектр одиночного импульса, интеграл Фурье. Радиоимпульс.

Лекция №7

6.3. О реальности гармоник Фурье. Спектральная плотность мощности.

6.4. Связь формы импульса и ширины спектра.

6.5. Спектр цуга затухающих колебаний.*

6.6. Свойства преобразования Фурье; линейность, теорема смещения, свертка.

§7. Дискретное преобразование Фурье.

7.1. Функция дискретного аргумента и ее спектр. Периодизация спектра. Частота Найквиста. Наложение частот.

7.2. Формула Котельникова-Шеннона.

7.3. Взаимосвязь функции и спектра при дискретизации на сетке.

7.4. Формулы дискретного преобразования Фурье. Ортогональность гармоник.

7.5. Свойства ДПФ. Практика ДПФ. Идея алгоритма БПФ.

Лекция №8

^ 3. ВОЛНЫ В ДИСПЕРГИРУЮЩИХ СРЕДАХ.

§8. Дисперсия.

8.1. Понятие дисперсии. Пространственная и временная дисперсия.

8.2. Первое приближение теории дисперсии; волновой пакет, групповая скорость.

8.3. Уравнение переноса для амплитуды волнового пакета. Бегущее время.

8.4. Нормальная и аномальная дисперсия. Формула Релея.

8.5. Второе приближение теории дисперсии. Параболическое уравнение для амплитуды. Гауссов импульс.

Лекция №9

§9. Пространственная дисперсия.

9.1. Волны в цепочках, полоса прозрачности, частота Найквиста.

9.2. Дисперсия разностной схемы для волнового уравнения.

9.3. Волновод.*

§10. Временная дисперсия.

10.1. Электронная теория дисперсии света.

10.2. Линии поглощения. Аномальная дисперсия.

10.3. Дисперсия в плазме.*

Лекция №10

^ 4. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН.

§11. Двулучевая интерференция.

11.1. Суперпозиция плоских волн. Ширина интерференционной полосы.

11.2. Интерференция волн от точеченых источников.

11.3. Интерференция в тонких пленках. Просветление оптики, интерференционные фильтры.

11.4. Интерферометр Майкельсона.

11.5. Стоячие волны.

Лекция №11

§12. Когерентность.

12.1. Условие возникновения интерференции.. Интерференция квазимонохроматических волн.

12.2. Когерентность и видимость интерференционной картины. Степень когерентности.

12.3. Время и длина когерентности; ширина спектра.

12.4. Теорема Винера-Хинчина. Понятие о Фурье-спектроскопии.

Лекция №12

§13. Многолучевая интерференция.

13.1. Наложение волн от цепочки синфазных источников.

13.2. Антенные решетки, управление диаграммой направленности.

13.3. Спектральные приборы. Эталон Фабри-Перо.

^ 5. ДИФРАКЦИЯ ВОЛН.

§14. Приближенная теория дифракции.

14.1. Математическая формулировка задачи дифракции.

14.2. Интеграл Гельмгольца-Кирхгофа.

14.3. Условие излучения. Приближение Кирхгофа.

Лекция №13

14.4. Оптическое приближение. Формула Френеля-Кирхгофа.

14.5. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция на отверстии. Зоны Френеля. Пятно Пуассона.

14.6. Дифракция Френеля. Параболическое уравнение дифракции. Гауссов пучок.

14.7. Эффект Тальбо.

Лекция №14

§15. Дифракция плоских волн. Корпускулярно-волновой дуализм.

15.1. Дифракция Фраунгофера. Угловой спектр.

15.2. Дифракция на щели. Дифракционная расходимость.

15.3. Пространственно-временная аналогия, частотный и пространственный спектры.

15.4. Ближняя, дальняя зоны дифракции, приближение геометрической оптики.

15.5. Дифракционная решетка. Разрешающая способность.

Лекция №15

15.6. Фурье-оптика. Линза как процессор Фурье. Оптическая фильтрация.

15.7. Понятие о голографии.

15.8. Корпускулярно-волновой дуализм. Оптика фотонов.

15.9. Корпускулярный и волновой методы Монте Карло в теории рассеяния.

Лекция №16

^ 6. ИЗЛУЧЕНИЕ ВОЛН.

§16. Лазерное излучение.

16.1. Излучение атома. Классическая модель Томсона. Атом Бора.

16.2. Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна.

16.3. Когерентное усиление, условие генерации. Принцип работы лазера.

16.4. Схема лазерных уровней. Накачка.

16.5. Свойства лазерного излучения.

16.6. Типы лазеров; их характеристики. Применение лазеров.

16.7. Управляемый термоядерный синтез. Сверхсильные световые поля. Фемтосекундная оптика.

Лекция №17

^ 7. НЕЛИНЕЙНАЯ ВОЛНОВАЯ ОПТИКА.

§17. Основные математические модели.

17.1. Взаимодействие волн в нелинейных диспергирующих средах. Условие синхронизма.

17.2. Формулировка задачи о генерации гармоник.

17.3. Самовоздействие волн. Нелинейное уравнение Шредингера.*

17.4. Законы сохранения и их роль в численном эксперименте.*

17.5. Обзор основных численных методов в нелинейной волновой оптике.*

* Вопрос может не рассматриваться на лекции.


ЛИТЕРАТУРА.

Основная

1. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М.: Изд-во МГУ. 1998.

2. Матвеев А.Н. Оптика. М.: Высшая школа. 1985.

3. Кандидов В.П., Чикишев А.Ю. Физика волновых процессов, Практические занятия по физике для студентов-математиков, часть IY. М.: Факультет ВМиК МГУ. 2007.

4. Калитеевский Н.И. Волновая оптика. М.: Высшая школа. 1978.

5. Капцов Л.Н. Физика элементов ЭВМ. М.: Изд-во МГУ. 1983.

6. Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Основы физики. Курс общей физики. Т.1. М.:

Физматлит 2001

7. Крауфорд Ф. Волны. М.: Наука. 1976.

8. Пейн Г. Физика колебаний и волн. М.: Мир. 1979.

Дополнительная

9. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука. 1976.

10. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука, 1979.

11. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Мир. 1989.

12. Скучик Е. Основы акустики. М.: Мир. 1976.

Профессор В.П.Кандидов, доцент А.Ю.Чикишев







Скачать 59,47 Kb.
оставить комментарий
Дата30.09.2011
Размер59,47 Kb.
ТипПрограмма курса, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх