Тема 1. ВСТУП

Лекція 1. Вступ.

Короткий історичний огляд розвитку оптики. Роль оптики в розвитку науки і техніки та у формуванні сучасного світогляду. [1] c.7-10, [2] c.19-31, [3] c.13-25, [4] c.15-22, [5] c.5-9, [6] c.9-16, [14] c.20-30

Око та зір. Основи фотометрії. Зв’язок між енергетичними та світловими одиницями. Фотометричні одиниці. Еталон сили світла. [2] c.132-154, [3] c.43-61, [4] c.211-215, [5] c.34-44, 202-204

Колориметрія. Колориметричні системи: яскравість, колірний тон, насиченість (B,λ,p); R,G,B; X,Y,Z. Номограми кольорів. [14] c.5-42, 68-74

Демонстрації: Змішування кольорів (R, G, B). Спектр лампи розжарювання. Спектри пропускання світлофільтрів.

Семінар 1. Фотометрія – 2 год.

Лабораторна робота 4. Закон обернених квадратів. Анізотропія точкового джерела світла. – 4 год.

Завдання для самостійної роботи (8 год.)

1. Фотометричні вимірювання. [3] c.56-61, [5] c.44-53

Контрольні запитання та завдання

1. Фотометричні одиниці та зв’язок між ними. Крива видності ока. Зв’язок між енергетичними та світловими одиницями.

2.Колір світла. Колориметричні системи B,λ,p; R,G,B; X,Y,Z. Трикутник кольорів.

Проблемні теми для обговорення

1. Залежність кольору предмета від умов освітлення. Синтез кольорів.

Тема 2. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ПРИРОДА СВІТЛА.

Лекція 2. Властивості електромагнітних хвиль.

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. [1] c.12-18, 25-35, 72-82, [2] c.36-42, [3] c. 25-39, 113-119, 400-416, [4] c. 25-61, 308-313, [5] c.10-28, 84-87, [6] c.17-55

Семінар 2. Властивості електромагнітних хвиль. – 2 год.

Контрольні запитання та завдання

1. Рівняння Максвелла. Хвильове рівняння для електромагнітних хвиль в однорідних діелектриках. Плоскі гармонічні хвилі. Фазова швидкість, хвильовий вектор, абсолютний показник заломлення, закон дисперсії..

2. Рівняння Максвелла для плоских гармонічних ТЕМ хвиль. Властивості плоских гармонічних ТЕМ хвиль. Комлексні ампдітуди. Густина та потік енергії.

3. Стоячі хвилі. Досліди Вінера.

Лекція 3. Поляризація світла.

Типи поляризації світла. Елементарний дипольний випромінювач. Сферичні хвилі. Частково поляризоване світло. [1] c.18-25, 35-44, [3] c.370-379, [4] c.50-57, [6] c.55-60

Контрольні запитання та завдання

1. Типи поляризації світла. Частково поляризоване світло.

Завдання для самостійної роботи (4 год.)

1. Сферичні хвилі. Гармонічні хвилі довільної форми. [1] c.35-44, [4] c.38-43, 57-61

3. ПОШИРЕННЯ, ВІДБИВАННЯ ТА ЗАМОВЛЕННЯ СВІТЛА.

Лекція 4. Відбивання та заломлення світла на межі поділу двох діелектриків.

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. [1] c.142-153, [2] c.402-412, [3] c.470-481, [4] c.62-72, [5] c.218-230

Демонстрації: Відбивання та заломлення світла на плоскій межі поділу двох діелектриків. Повне внутрішнє відбивання. Поширення світла у світловодах. Застосування повного внутрішнього відбивання: світловодні джгути; кутикові відбивачі. Поширення світла у градієнтних середовищах.

Семінар 3. Формули Френеля. – 2 год.

Лабораторна робота 15. Формули Френеля. – 4 год.

Контрольні запитання та завдання

1. Закони відбивання та заломлення світла.

2. Формули Френеля для s –поляризованого світла.

3. Формули Френеля для р –поляризованого світла.

4. Амплітудні та енергетичні коефіцієнти відбивання та заломлення світла. Кут Брюстера. Нормальне падіння. Зсув фаз при відбиванні.

Лекція 5. Повне внутрішнє відбивання.

Явище повного внутрішнього відбивання. Граничний кут повного відбивання. Хвилі біля межі поділу середовищ. Коефіцієнти відбивання та зсув фаз при повному внутрішньому відбиванні. Зсув Гуса-Хенхен. Застосування повного внутрішнього відбивання. Ромб Френеля, призми, модулятори, рефрактометрія, спектроскопія, світловоди, інтегральна оптика. [1] c.153-161, [2] c.412-418, [3] c.482-488, [4] c.72-77, [6] c.78-85

Лабораторна робота 7. Аналіз на рефрактометрі. – 4 год.

Контрольні запитання та завдання

1. Явище повного внутрішнього відбивання. Граничний кут повного відбивання. Хвилі біля межі поділу середовищ.

2. Коефіцієнти відбивання та зсув фаз при повному внутрішньому відбиванні. Ромб Френеля.

Проблемні теми для обговорення

1. Зсув Гуса-Хенхен в призмах та світловодах. [12] c.31-35

Лекція 6. Поширення електромагнітних хвиль в поглинаючих середовищах.

Поширення електромагнітних хвиль в поглинаючих середовищах. Показники поглинання та заломлення. Коефіцієнти поглинання та відбивання. Закон Бугера. [1] c.161-167, [2] c.441-454, [3] c.489-494, [4] c.670-684, [5] c.291-293, [6] c.85-94

Лабораторна робота 6. Аналіз на фотометрі – 4 год.

Контрольні запитання та завдання

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

Проблемні теми для обговорення

Колективні явища в металах. Об’ємні та поверхневі плазмон-поляритони.

Date: 2015-05-08; view: 611; Нарушение авторских прав