Практикум по квантовой и нелинейной оптике.-3
.pdf
11
- удельная плотность среды и dcompl - вектор плотности тока переноса
7.Волновое уравнение для напряженности электрического поля в непроводящей однородной изотропной безграничной среде, в которой отсутствуют объемные заряды и сторонние токи, имеет вид …
- Ñ2 E - 1 ¶2 E = 0 me ¶t 2
1 ¶2 E = 0 
me ¶t 2
m ¶2 E =
0
e ¶t 2
- Ñ2 E - e ¶2 E = 0 m ¶t 2
- Ñ2 E - me ¶2 E = 0 ¶t 2
8.Геометрическое место точек, в которых фаза волны остается постоянной, ϕ( z,t) = ωt kz + ψ = const , называют …
-фазовой скоростью волны
-фазовым или волновым фронтом
-эквипотенциальной поверхностью волны
-плоскостью поляризации волны
-поверхностью волновой нормали
9.Амплитуды напряженности электрического и магнитного полей в плоской волне связаны соотношениями …
- |
Hm |
= |
|
Em |
, |
где W = |
|
mr |
‒ безразмерное волновое сопротивление |
||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
W |
|
|
er |
|
|
|
|
|
|
||||
|
среды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- |
Hm |
= |
|
Em |
, |
где W = |
|
|
er e0 |
|
‒ |
волновое |
сопротивление |
среды |
c |
||
|
|
|
mrm0 |
||||||||||||||
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
размерностью [1/Ом] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- |
E = |
Hm |
, |
где W = |
|
|
mrm0 |
|
‒ |
волновое |
сопротивление |
среды |
c |
||||
|
|
|
er e0 |
|
|||||||||||||
|
m |
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размерностью [Ом] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
- |
Hm |
= |
Em |
, |
где W = |
|
|
mrm0 |
|
‒ |
волновое |
сопротивление |
среды |
c |
|||
|
|
|
er e0 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
размерностью [Ом]
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
‒ волновое сопротивление среды c |
- E = |
Hm |
, где W = |
μ0 |
|
|
||||
m |
W |
ε0 |
||
|
|
|
|
|
размерностью [1/Ом]
10.Плоскость поляризации плоской электромагнитной волны проходит …
−через векторы напряженности электрического поля E и магнитного поля H
−через вектор напряженности магнитного поля H и направление распространения, задаваемое волновым вектором k
−через вектор напряженности электрического поля E и направление распространения, задаваемое волновым вектором k
−под углом +45° к векторам напряженности электрического и магнитного полей E и H через направление распространения, задаваемое волновым вектором k
−под углом ‒45° к векторам напряженности электрического и магнитного полей E и H через направление распространения, задаваемое волновым вектором k
11. Среднее значение вектора Пойнтинга Π в гармоническом электромагнитном поле равно …
− |
|
|
ɺ |
1 |
ɺ |
|
ɺ |
* |
|
|
|
|||
мнимой части комплексного вектора P = |
|
E ´ H |
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ɺ |
|
|
ɺ |
ɺ |
* |
|||
- |
вещественной части комплексного вектора P = |
|
E ´ H |
|
||||||||||
2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ɺ |
|
ɺ |
|
ɺ |
* |
|
|
|
|
||
- |
мнимой части комплексного вектора P = |
|
(E |
× H |
|
) |
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
ɺ |
ɺ* |
|
||
|
|
|
|
|
|
ɺ |
|
|
|
|
||||
- |
вещественной части комплексного вектора P = |
|
(E |
× H |
) |
|||||||||
2 |
||||||||||||||
|
|
1 |
ɺ |
ɺ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ɺ |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
- |
модулю комплексного вектора P = |
|
E ´ H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.Волновой фронт сферической электромагнитной волны представляет из себя …
-плоскость, ортогональную волновому вектору k
-плоскость, параллельную единичному вектору волновой нормали m
-сферическую поверхность
-поверхность кругового цилиндра с образующей, параллельной волновому вектору k
-тороидальную поверхность с осью, параллельной единичному вектору волновой нормали m
-окружность
13.Плоскость падения волны определяется как плоскость, …
13
−проходящая через направление распространения падающей волны,
задаваемым волновым вектором ki , и нормаль m к границе раздела
−проходящая через направление распространения падающей волны,
задаваемым волновым вектором ki , и её вектор напряженности
ɺ
электрического поля Ei
− проходящая через направление распространения падающей волны, задаваемым волновым вектором ki , и её вектор напряженности
ɺ
магнитного поля Hi
−ортогональная волновому вектору ki падающей волны
−проходящая через вектор напряженности электрического поля Eɺi падающей волны и нормаль m к границе раздела
14.При падении на плоскую границу раздела двух прозрачных сред плоской световой волны под углом Брюстера …
−модуль коэффициента отражения R для составляющей вектора поляризации, перпендикулярной плоскости падения, стремится к единице
−модуль коэффициента отражения R для составляющей вектора поляризации в плоскости падения равен ½
−модуль коэффициента отражения R для составляющей вектора поляризации в плоскости падения стремится к единице
−модуль коэффициента отражения R для составляющей вектора поляризации, перпендикулярной плоскости падения, обращается в нуль
−модуль коэффициента отражения R для составляющей вектора поляризации в плоскости падения обращается в нуль
15.Полное внутреннее отражение плоских световых волн на границе раздела сред с показателями преломления n1 и n2 …
−наблюдается только для волн с круговой поляризацией
−наблюдается только для волн, поляризованных нормально к плоскости падения
−наблюдается только для волн, поляризованных в плоскости падения
−наблюдается при их падении из оптически более плотной среды на менее плотную под углом θi > arcsin(n2 / n1 )
−наблюдается при их падении из оптически менее плотной среды на более плотную под углом θi > arcsin(n2 / n1 )
16.Интерференцией называют явление, при котором …
14
−происходит обмен энергией для двух и более волновых процессов
−суперпозиция волновых процессов приводит к равномерному и однородному уменьшению средней плотности потока энергии
−суперпозиция волновых процессов приводит к равномерному и однородному увеличению средней плотности потока энергии
−суперпозиция волновых процессов приводит к изменению средней плотности потока энергии
−наблюдается изменение направлений распространения двух и более световых волн
17.Максимумы интерференционной картины двух световых волн наблюдается в точках пространства, где …
−разности фаз этих волн Δϕ = 2πp , где p – целое число
− |
разности фаз этих волн Δϕ = π(2 p + 1) , где p – |
целое число |
− |
разности фаз этих волн Δϕ = π(2 p −1) , где p – |
целое число |
− |
разности фаз этих волн Δϕ = π (2 p −1) , где p – |
целое число |
|
2 |
|
−амплитуды этих волн одинаковы
18.Когерентностью называют ...
−способность световых волн распространяться в прозрачных средах
−зависимость фазовой скорости световых волн в среде от длины волны
−способность световых волн распространяться в вакууме
−зависимость фазовой скорости световых волн в кристаллах от их поляризации
−согласованное протекание во времени нескольких волновых процессов или свойство, отражающее стабильность фазы одной или нескольких электромагнитных волн
19.Временем когерентности называют ...
−минимальную длительность промежутка между частями сигнала, в которых его фаза меняется непрерывно
−длительность части сигнала, в течение которой его фаза меняется непрерывно
−максимальную длительность промежутка между частями сигнала, в которых его фаза меняется непрерывно
−минимальный период колебаний в спектре сигнала
20.Контраст m для представленного ниже распределения интенсивности света в интерференционной картине равен …
15
I(z), Вт/м2
2 |
|
|
|
|
1,5 |
|
|
mI0 |
|
1 |
|
|
|
|
0,5 |
|
I0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 z / Λ |
−1,6 Вт/м2
−‒0,6
−0
−0,6
−1
16
Список литературы
1. Введение в оптическую физику : учебное пособие для студентов направления подготовки 12.03.03 «Фотоника и оптоинформатика» / С.М. Шандаров. − Томск: ТУСУР, 2018. – 127 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/7307
2.Волновая оптика : Учебное пособие для вузов / Н. И. Калитеевский. - 4-е изд., стереотип. - СПб. : Лань, 2006. – 465 с.
3.Apache OpenOffice.org Calc [Электронный ресурс] : табличный процессор. URL: https://www.openoffice.org/product/calc.html
17
Учебное пособие
Шандаров С.М. Акрестина А.С.
Практикум по квантовой и нелинейной оптике:
Методические указания по самостоятельной работе для студентов направления 12.03.03 «Фотоника и оптоинформатика»
Усл. печ. л. Препринт Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г.Томск, пр.Ленина, 40