Оптика. Физика

Дизайн интерьера
Сопромат
Расчетные нагрузки
Расчеты на прочность
Усталостная прочность
Основы расчета и проектирования
деталей и узлов машин
Курс «Детали машин»
Надежность машин
Соединения деталей машин
Расчет на прочность клепаных соединений
Сварные, паяные и клееные соединения
Расчет на прочность сварных соединений
Соединения с натягом
Резьбовые соединения
Расчет шпоночных соединений
Механические передачи
Основные понятия о зубчатых передачах
Основы расчета на прочность
зубчатых передач
Расчет на контактную прочность
Расчет на изгиб
Редукторы
Основные понятия о ременных передачах
Проверочный расчет валов
Подшипники скольжения
Подшипники качения
Виды разрушения подшипников качения
Начертательная геометрия
Основы образования чертежа
Позиционные и метрические задачи
Поверхности вращения
Аксонометрические проекции
Наглядные изображения
Изображения на технических чертежах.
Соединение части вида и части разреза
Выполнить необходимые разрезы
Прямоугольная диметрия
Построить чертеж кондуктора
Построить проекции конуса вращения
Выполнение чертежей деталей,
имеющих сопряжения
Построить три проекции призмы
Построить проекции конуса вращения
Математика
Числовые ряды
Функции комплексной переменной
Операционное исчисление
Предел функции
Задачи курсового и типового расчета
Формула Тейлора
Интегрирование функций
нескольких переменных
Вычисление интеграла
Длина дуги в декартовых координатах
Физика
Лабораторные работы по электронике
Лабораторные работы
Расчет трехфазных цепей
Лабораторные работы по электротехнике
Оптика физика
Квантовая механика
Ядерный реактор
Информатика
Компьютерные сети
Кабели и интерфейсы
Обмен данных в сети
Сетевое оборудование и топологии
Теоретические основы Интернета
Служба World Wide Web (WWW)
Служба передачи файлов FTP
Понятие броузеров и их функции
Отправка и получение сообщений
Сервер
Сетевые топологии
Доступ к среде передачи
Беспроводные сети
Архитектура Ethernet
Выбор устройств связи и стека протоколов
Шлюзы
IP-адреса для локальных сетей
Основы безопасности при работе в сетях
Доменная система имен (DNS)
Протокол PPP Point-to-Point Protocol
Структура МАС-адреса
Нагрузочная способность сети
Протоколы маршрутизации
Маршрутизация для мобильных объектов
Формат DNS-сообщений

Оптика. Цель обучения Научить фундаментальным концепциям и законам классической и современной квантовой оптики, атомной и ядерной физики. Обучить грамотному и обоснованному применению накопленных в процессе развития фундаментальной физики экспериментальных и теоретических методик при решении прикладных практических и системных проблем, связанных с профессиональной деятельностью . Выработать элементы концептуального ,проблемного и творческого подхода к решению задач инженерного и исследовательского характера.

Интерференция Оптический диапазон электромагнитных волн

Способы получения когерентных волн Основная задача двухлучевой интерференции.

Бипризма и бизеркало Френеля Для разделения световой волны используют двойную призму (бипризму) с малым преломляющим углом

Лазерное излучение – это когерентное одинаково направленное излучение множества атомов, создающее узкий пучок монохроматического света. Чтобы лазер начал действовать, необходимо перевести большое число атомов его рабочего вещества в возбужденное  (метастабильное) состояние. Для этого рабочему веществу передается электромагнитная энергия от специального источника (метод накачки). После этого в рабочем веществе начнутся почти одновременные вынужденные переходы всех возбужденных атомов в нормальное состояние с излучением мощного пучка фотонов.

Тепловое излучение происходит с поверхности тел при всех температурах, отличных от абсолютного нуля. Оно испускается возбужденными атомами и молекулами при их соударении в процессе теплового движения и приводит к охлаждению поверхности излучения.

Эффект Зеемана. Явление расщепления спектральных линий под действием магнитного поля называется эффектом Зеемана. Оно наблюдается при исследовании свечения паров натрия в магнитном поле.

В соответствии с гипотезой Де Бройля движение материальных частиц сопровождается распространением волны, длина которой определяется выражением: , где h – постоянная Планка, р – импульс частицы.

Интерференция волновых цугов. Интерференция квазимонохроматических волн

Рассмотрим пространственную когерентность на конкретном примере: опыт Юнга

Многолучевая интерференция Интерференция возможна и при наложении когерентных волн от нескольких и даже бесконечного числа источников. Расчет интенсивности результирующего пучка также производится на основе универсального принципа суперпозиции, то есть сложением амплитуд с учетом фазовых соотношений и последующим вычислением интенсивности результирующего пучка.

Дифракция Принцип Гюйгенса-Френеля Дифракция Френеля

Зоны Френеля

Дифракция на оси от круглого отверстия

Дифракция на крае полуплоскости Результат дифракции Френеля на крае полубесконечной плоскости характеризуется проникновением части световой энергии в область геометрической тени.

Геометрическая оптика Следствие волновой природы света, полученное предельным переходом . При этом линейные размеры препятствий много больше размеров любой зоны Френеля и дифракционные эффекты пренебрежимо малы. В этом случае можно ввести понятие луча как линии, перпендикулярной волновым поверхностям. Траектория луча определяется принципом Ферма, согласно которому свет выбирает из всех возможных путей тот путь, который требует наименьшего времени для его прохождения

Условия Брэгга-Вульфа Нужно подчеркнуть, что кристалл отражает рентгеновские лучи только при определенных углах скольжения q, удовлетворяющих условию (*) и названных брэгговскими углами, то есть в отличие от зеркал оптики видимого света кристалл отражает рентгеновские лучи селективно.

Дисперсия света Нормальная и аномальная дисперсии Групповая и фазовая скорости

Рассеяние света. Основная идея: атомы и молекулы вещества и их совокупности под воздействием падающего на них излучения становятся источниками вторичного излучения.

Ослабление интенсивности света. В результате рассеяния плотность потока энергии падающего светового излучения ослабевает по мере распространения в среде

Электромагнитные волны на границе раздела сред Закон преломления Снеллиуса

Энергетические соотношения на границе раздела сред

Естественный и поляризованный свет. Волна, в которой направление колебаний электрического вектора (а, значит, и ) упорядочено каким-либо образом, называется поляризованной.

Оптические свойства анизотропной среды. Двойное лучепреломление Структура плоской монохроматической волны в анизотропной среде

По своим оптическим характеристикам кристаллы подразделяют на три группы

В общем случае волна, попадающая в кристалл из изотропной среды, разделяется внутри кристалла на две линейно поляризованные волны: обыкновенную, вектор  которой перпендикулярен главному сечению, и необыкновенную, вектор  которой лежит в главном сечении.

Построение Гюйгенса. Зная вид волновых поверхностей, можно с помощью принципа Гюйгенса определить направления обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле.

Интерференция поляризованных волн Искусственная анизотропия. Эффект Керра. Эффект Коттон-Мутона

Интерференция волн с взаимно перпендикулярными поляризациями

Искусственная анизотропия Анизотропия при деформациях Обычные прозрачные тела, не обладающие двойным лучепреломлением, при деформации сжатия или растяжения приобретают свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого направлена вдоль деформирующих сил. Экспериментально установили следующую связь между показателями преломления необыкновенной и обыкновенной волн в направлении ортогональном так называемой оптической оси, т.е. направления внешних сил деформации

Оптическая активность. Вращение плоскости поляризации При прохождении линейно поляризованного света через определённые вещества происходит поворот вектора  на некоторый угол. Вещества, обладающие такой способностью называются оптически активными.

Магнитное вращение плоскости поляризации Оптически неактивные вещества в магнитном поле становятся оптически активными и вращают плоскость поляризации света, распространяющегося в веществе вдоль силовых линий напряженности магнитного поля. Этот эффект называют эффектом Фарадея (1846 год).

Элементарная теория явления Зеемана Классическая теория Лоренца эффекта Зеемана является модельной теорией, в которой исповедуется модель атома как набора квазиупруго связанных с массивным ядром электронов, при этом собственные частоты колебаний электронов определяют спектральные линии излучения атома

 Обратный эффект Зеемана и явление Фарадея Эффект Зеемана наблюдается и на линиях поглощения. Вещество в газообразном агрегатном состоянии, например, пары металла, имеющее резкую спектральную линию поглощения помещают в сильное однородное магнитное поле. Пропуская мощный световой поток через абсорбирующее вещество, наблюдают расщепление линии поглощения при включении магнитного поля

Тепловое излучение Квантовые свойства света

Второй закон Кирхгофа. В состоянии равновесия поглощаемая в единицу времени участком поверхности энергия излучения равна энергии ,излучаемой в тот же промежуток времени тем же участком поверхности.

Закон Стефана-Больцмана. Экспериментальные (1879 г. Й. Стефан) и теоретические (1884 г. Л. Больцман) исследования позволили доказать важный закон теплового излучения абсолютно черного тела. Этот закон утверждает, что энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры

Формула Рэлея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа Успехи термодинамики, позволившие теоретически вывести законы Стефана–Больцмана и Вина, вселяли надежду, что из термодинамических соображений удастся получить всю кривую спектрального распределения излучения черного тела r*w,Т. В 1900 году эту проблему пытался решить знаменитый английский физик Д. Релей, который в основу своих рассуждений положил теорему классической статистической механики о равномерном распределении энергии по степеням свободы в состоянии термодинамического равновесия.

Развивая теорию теплового излучения, Д. Рэлей (1900 г.) и Д. Джинс (1905 г.) предложили рассмотреть каждую стоячую электромагнитную волну как объект с двумя степенями свободы, одна из которых – электрическая, а другая – магнитная.

Элементарная квантовая теория излучения Эйнштейна Получить формулу Планка в рамках классической физики невозможно. Обосновать ее можно, используя квантовые представления об излучении и поглощении света. Тепловое излучение в полости находится в термодинамическом равновесии с атомами, составляющими внутреннюю оболочку полости.

Cопромат, физика, электроника лабораторные работы. Математика решение задач