Введение

Настоящие указания включают в себя описания практических работ по компьютерной оптике блока дисциплин свободного выбора студентов «Квантовая электроника». В практикум включены работы, в которых рассматриваются наиболее важные оптические процессы, позволяющие студентам глубже усвоить основные разделы блока свободного выбора.

При современном расчете большинства физических процессов, протекающих в оптике, широко используется компьютерное моделирование. Все численные расчеты целесообразно проводить, используя компьютер. Точное решение задачи дифракции, прохождения гауссовых пучков через различные оптические системы, точный расчет процессов возбуждения, распространения и излучения света из оптических волокон, многопучковой интерференции и интерференции пучков сложной конфигурации становится возможным в этом случае. Читается этот курс после курсов общей физики (механика, физ. кинетика, электродинамика и оптика) и требует математической подготовки в объеме первых двух курсов математических дисциплин на физическом факультете университета по специальности "физика", а именно, требуются знания:1) математического анализа, 2) дифференциальных и интегральных уравнений, 3) матричного и тензорного исчисления.

Единые требования к студентам по подготовке, выполнению и отчету по практическим работам

1. Студент должен приходить на практическое занятие, зная теорию вопроса и имея конспект подготовки в тетради. И информацию о написании аналогичных программных модулей из [1].

2. В начале занятия преподаватель проверяет подготовку к практической работе и оценивает ее. Студенты, не знающие теорию вопроса, к выполнению работы не допускаются.

3. Отчетом по практической работе должна быть компьютерная программа, написанная на любом объектно-ориентированном языке программирования, хотя основное предпочтение отдается языку Delphi, любой версии выше 5. Программа должна, рассчитывать процессы, протекающие в оптической системе, которые должны совпадать с реальными физическими процессами в окружающем мире.

4. Выполненная программа должна быть представлена в виде рабочего исполнимого файла, а также полного комплекта исходного кода программы. Исходный код, сдаваемой программы должен быть отформатирован для удобства чтения кода программы, желательно содержать примечания после каждого структурного блока.

5. Для получения зачета по практической работе финальная версия программы, как правило, предоставляется на этом же или следующем занятии. Студент, имеющий 2 задолженности по практическим работам, к выполнению третьей не допускается.

Целью методических указаний является ознакомление студентов с современной компьютерной базой сингулярной оптики, выработка у них умения и навыков проведения теоретических – модельных исследований, а также определения достоверности полученных результатов.

Для самоконтроля и подготовки студентов к практическим работам описание каждой из них содержит большое количество вопросов и задач. Некоторые вопросы требуют более глубокой проработки теоретического материала и умения применять его в нестандартных условиях. Для подготовки к практическим работам, как правило, достаточно воспользоваться каким-либо одним из рекомендованных учебников или пособий, а также конспектом лекций, по соответствующим разделам из курса блока дисциплин свободного выбора «Квантовая электроника».

Дневная форма обучения специальности – 6.040203 “физика”: 48 ч. практических занятий.