Програма курсу

ВСТУП.

Короткий історичний огляд розвитку оптики. Роль оптики у розвитку науки і техніки та формуванні сучасного світогляду.

Око та зір. Основи фотометрії. Фотометричні одиниці. Еталон сили світла. Механічний еквівалент світла. Зв’язок між енергетичними та світловими одиницями.

Колориметрія. Колориметричні системи. Графік кольорів.

2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ПРИРОДА СВІТЛА.

Електромагнітна природа світла. Зв’язок оптики з електричними та магнітними явищами. Шкала електромагнітних хвиль. Рівняння Максвела. Хвильове рівняння. Одновимірне хвильове рівняння та його аналіз. Швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль. Рівняння Максвелла для електромагнітних хвиль в однорідних діелектриках. Плоскі гармонічні ТЕМ хвилі та їх властивості. Фазова швидкість, хвильовий вектор, абсолютний показник заломлення, закон дисперсії. Комплексні амплітуди. Густина та потік енергії. Стоячі хвилі. Досліди Вінера.

Типи поляризації світла. Елементарний дипольний випромінювач. Сферичні хвилі. Гармонічні хвилі довільної форми. Частково поляризоване світло.

3. ПОШИРЕННЯ, ВІДБИВАННЯ ТА ЗАМОВЛЕННЯ СВІТЛА.

Поширення електромагнітних хвиль в діелектриках. Граничні умови для електричного та магнітного полів на межі поділу двох оптичних середовищ. Замовлення та відбивання світла на плоскій межі поділу двох діелектриків. Формули Френеля. Амплітудні та енергетичні коефіцієнти відбивання. Кут Брюстера. Нормальне падіння. Зсув фаз при відбиванні.

Явище повного внутрішнього відбивання та його застосування. Критичний кут повного відбивання. Хвилі біля межі поділу. Зсув фаз. Застосування повного внутрішнього відбивання. Ромб Френеля, призми, модулятори, рефрактометрія, спектроскопія, світловоди, інтегральна оптика.

Поширення електромагнітних хвиль в поглинаючих середовищах. Показники поглинання та заломлення. Коефіцієнти поглинання та відбивання. Закон Бугера.