
- •010400 “Физика”
- •© МарГу, 2013
- •Рабочая программа
- •Программа и учебно-методическая карта лекционного курса
- •Основные учебники
- •Литература
- •Дополнительная литература.
- •Содержание и учебно-методическая карта семинарских и практических занятий
- •Дополнительная литература.
- •Задачи к занятию №1.
- •Задачи к занятию №2
- •Лекционные демонстрации по курсу оптики.
- •Список кинофильмов
- •Список лабораторных работ
- •Вопросы программы выносимые для углубленной самостоятельной работы.
- •Зачет и экзамены.
- •Экзамен состоит из двух частей:
- •Самостоятельная работа студентов.
- •Промежуточный зачет № 1
- •Промежуточный зачет № 2
- •Вопросы собеседования
- •Вопросы экзаменационных билетов. (второй вопрос)
Министерство образования и науки Российской Федерации
|
Марийский государственный университет |
В.А.Белянин
Оптика
Методические указания
Для студентов вузов, обучающихся по специальности
010400 “Физика”
УДК 378.02:372.8+535
ББК 22.34
Б 43
Печатается по решению Редакционно-издательского совета
МарГУ
Рецензенты:
доктор физико-математических наук, профессор В.А. Севрюгин
Белянин В.А.
Б43 . Оптика: Методические указания к программе по общему курсу физики для студентов обучающихся по специальности 010400 – физика / В.А.Белянин. :- Йошкар-Ола: МарГУ, 2013. –28 с.
Методические указания подготовлены в помощь студентам и преподавателям, изучающим и читающим данный курс. В них приведена рабочая программа лекционных и практических занятий с указанием конкретных параграфов литературы к каждой лекции и номера задач к каждому практическому занятию, перечень лекционных демонстраций и кинофильмов. В указаниях выделены вопросы для углубленной самостоятельной работы, вопросы для собеседования и вопросы для экзаменационных билетов. Даны рекомендации по организации и контролю самостоятельной работы студентов.
©Белянин В.А., 2013
© МарГу, 2013
Методические указания подготовлены в помощь студентам и преподавателям, изучающим и читающим данный курс. В них приведена рабочая программа лекционных и практических занятий с указанием конкретных параграфов литературы к каждой лекции и номера задач к каждому практическому занятию, перечень лекционных демонстраций и кинофильмов. В указаниях выделены вопросы для углубленной самостоятельной работы, вопросы для собеседования и вопросы для экзаменационных билетов. Даны рекомендации по организации и контролю самостоятельной работы студентов.
Составитель: Белянин В.А., к.ф.-м., доцент
Рецензент: Лоскутов В.В., к.ф.-м., доцент
Ответственный редактор: Чучалин И.Ф., к.ф.-м.,
доцент
Рабочая программа
по общему курсу физики "ОПТИКА"
для специальности 010400 "физика"
факультет – физико-математический
кафедра – теоретической физики и МОФ
курс – третий
семестр – пятый
лекции – 54 часов
экзамен – в пятом семестре
практические занятия – 36 часов
лабораторные занятия – 36 часов
рабочих недель – 18
промежуточные зачеты – еженедельные
контрольных работ – 2
консультации и индивидуальные работы – еженедельные
Рабочая программа составлена на основании типовой программы по общему курсу физики и утверждена на заседании кафедры теоретической физики и МОФ.
Программа и учебно-методическая карта лекционного курса
Вопросы программы, подчеркнутые одной чертой, выносятся на самостоятельное изучение. В колонке 5 буквы "Л", "К", "П" означают соответственно лекционные демонстрации, кинофильмы, приборы. В колонке 6 первая цифра означает номер учебного пособия по списку литературы.
№ |
Вопросы программы Тема и содержание занятий |
Кол-во час. |
Таблицы, Демонстрации |
§§ литературы для самост.работы |
|
Лек |
Пр |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Введение. Предмет оптики. Краткий исторический обзор развития учения о свете. |
2 |
2 |
П-51 |
6 – Введение 8 – 1, 2 2 – 1,2 7 – 1, 2, 3 |
|
Электромагнитная теория света. Оптический спектр. Фотоны. Источники и приемники света. |
2 |
2 |
П-50 |
8 – 3-8 2 – 3-6 3 – 104,105 6 – гл.II, §§1-3 |
|
Основные энергетические и световые величины. Фотометрия. |
2 |
4 |
П-52 Л-1,2,3 |
2 – 7-10 6 – гл.I 3 – 113-115 8 – 10,11 9 – 7 10 – 1.10 |
|
Интерференция света. Явление интерференции. Понятие о когерентности. Временная и пространственная когерентность. Методы наблюдения интерференции в оптике. Двухлучевые интерференционные схемы. |
2 |
2 |
К-0 Л-4,5 |
1 – 3.1, 3.2 2 – 11-17 6 – гл.IV, §§1-5 3 – 119-121 9 – 5.1, 5.2 |
|
Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины и равного наклона. |
2 |
2 |
Л-6,7 П-53 |
1 – 3.3 6 – гл.IV 6, глV 1 2 – 25-27 3 - 122 |
|
Многолучевая интерференция. Интерферометры. Интерференционные фильтры. Просветление линз. |
2 |
2 |
К- 0 |
1 – 3.4, 3.5 4 – 5.4, 5.5 2 – 28-30, 32 8 – 17, 18 5 – 12 6 – гл.V, 3-6 10 – 5.7 |
|
Дифракция света. Явление дифракции. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракция Френеля и Фраунгофера. Зоны Френеля. Объяснение прямолинейного распространения света по волновой теории. Зонная пластинка. Дифракция Френеля на круглом отверстии, круглом экране, на краю полубесконечного экрана. |
2 |
2 |
П-56 Л-8,9 |
3 – 125-128 1 – 4.1, 4.2 2 – 33-37 6 – гл.V, 1-4
|
|
Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. |
2 |
4 |
П-57 Л-10-13 |
1 – 4.3, 4.4 3 – 129-130 4 – 6.3 2 – 39,40,42,44, 46 6 – гл.VI, 5-12 |
|
Дифракция рентгеновских лучей. Формула Вульфа-Брегга. Дифракция на ультразвуковых стоячих волнах. Голография. |
2 |
2 |
Л-14 П-58 |
3 – 131, 133 2 – 55,56,57-61 6 – 14, 15 1 – 4.5, 4.7 |
|
Геометрическая оптика. Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики. Принцип Ферма. Законы отражения и преломления света. Полное отражение. Призмы. Волоконная оптика |
2 |
2 |
К-1 П-59 Л-15-19 |
8 – 26-30 2 – 68-73, 137-139 3 – 115 |
|
Зеркала. Отражение и преломление света на сферической поверхности. Тонкие линзы. Оптическая сила линзы. Аберрация линз. |
2 |
2 |
Л-20,21 П-59 |
6 – гл.VII, 1,2,7 1 – 5.1-5.7 2 – 75-78; 80-84, 86 3 – 116,117 8 – 34 |
|
Глаз как оптическая система. Оптические приборы. Лупа, микроскоп, телескоп, фотоаппарат, проекционные аппараты. Дифракционная природа изображения. Разрешающая способность оптических приборов. |
2 |
2 |
П-60 |
1 – 5.8-5.12 2 – 87-94,96,97 8 – 35-39 12 – 59-62 3 – 132
|
|
Поляризация света. Поляризованный и неполяризованный свет. Линейная, эллиптическая и круговая поляризация. Поляризаторы и анализаторы. Закон Малюса. Поляризация света при отражении от диэлектрика и угол Брюстера. |
2 |
2 |
К-2 Л-22-24 |
4 – гл.IV 2 – гл.XVI-XVII 8 – 40,42 3 – 134,135,136 1 – 7.1-7.4
|
|
Поляризация света при двойном лучепреломлении. Дихроизм. Пластинки λ, λ/2, λ/4. Интерференция плоскополяризованных волн. |
2 |
2 |
К-2 П-61 Л-25-28 |
1 – 7.5-7.7 2 – 109,110,112
|
|
Искусственная анизотропия. Фотоупругий эффект. Эффект Керра. Вращение плоскости поляризации. Поляризационные приборы и их применение. |
2 |
|
|
6 – глIX 4,7 2 – 150-152, гл.ХХХ. 12 - 69 |
|
Дисперсия. Поглощение и рассеяние света. Нормальная дисперсия. Аномальная дисперсия. Коэффициент поглощения. Электронная теория дисперсии и поглощения света. |
2 |
2 |
Л-29-30 |
4 – 7.1-7.3, 7.5 2 – 154-157,125 6 – гл.ХI, 5 1 – 8.1,9.5 3 – 142-145 |
|
Фазовая и групповая скорость. Эфект Вавилова-Черенкова. Спектры испускания и поглощения. Спектрометры. Спектральный анализ. Цвета тел. Радуга. |
2 |
2 |
К-3 П-62 Л-31-33 |
3 – 143,147 8 – 5, 47,86-88
|
|
Понятие о нелинейной оптике. Явление рассеяния света. Закон Релея. Поляризация |
2 |
|
|
6 – гл.XIII; гл.VII, 7,5-22 1 – 8.5, 5.3 |
|
рассеянного света. Цвета неба и зорь. |
|
|
|
3 – 146 2 – 159-160 |
|
Релятивистские эффекты в оптике. Скорость света. Классические опыты по измерению скорости света. Опыты по распространению света в движущихся средах. Опыты Физо и Майкельсона. |
2 |
2 |
|
1 – гл.9 2 – 122-124, 126,128, 48-51 3 – 149-150
|
|
Экспериментальные обоснования СТО. Эффект Доплера в оптике. Аберрация света. Современные методы измерения скорости света. |
2 |
2 |
|
3 – 149-151 2 – гл.10 10 – гл.8 |
|
Квантовые свойства излучения. Фотоэлектрический эффект. Фотоны. Уравнение Эйнштейна. Фотоэлемент, фотоумножитель, электронно-оптический преобразователь. Опыты Вавилова. Давление света. Опыты Лебедева. |
2 |
2 |
К-4,5 П-63 Л-34 |
4 – 11.1 6- гл.XV, 3,4 3 – 80 1 – 10.1,10.2, 10.4 12 – 57-58
|
|
Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучение и их спектры. Эффект Комптона. Опыт Боте. Применение рентгеновских лучей. |
2 |
2 |
К-6 П-64,65 |
2 – 114-116, 119, 182-183, 178 6 – гл.VI, 14 8 – 82 3 – т.III, 10 |
|
Тепловое излучение. Лучеиспускательная и поглощательная способности тел. Закон Кирхгофа и его следствия. Излучение абсолютно черного тела. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Спектр излучения абсолютно черного тела. Формула Релея-Джинса. Квантование энергии излучения. Формула Планка. Оптические пирометры |
2 |
2 |
П-66 Л-35-37 |
2 – 194-202 4 – 10.1-10.3 10 – гл.9 |