11. Елементи квантової оптики.

Рівноважне випромінювання, закон Кірхгофа. Формула Планка та її зв”язок з формулами Віна, Релея–Джинса та законом Стефана–Больцмана. Основи пірометрії.

Фотоефект та його закономірності. Фотоефект в металах, напівпровідниках та діелектриках. Фотоелектричні прилади.

Фотохімія та її основні закономірності. Фотохімічні процеси в природі, фотосинтез. Фотографічні процеси. Основні властивості фотоемульсії.

Лазери, принцип дії та основні складові елементи. Активне середовище, методи накачування. Розповсюдження світла в середовищі з інверсним заселенням рівнів. Основні характеристики лазерного випромінювання. Застосування лазерів.

12. ЕЛЕМЕНТИ НЕЛІНІЙНОЇ ОПТИКИ.

Нелінійна поляризація діелектрика. Явище насичення поглинання в сильному світовому полі. Явище самофокусування, каналізація променів, світловий пробій. Генрація другої оптичної гармоніки. Параметрича ганерація. Вимушене комбінаційне розсіяння та вимушене розсіяння Мандельштама-Бріллюена.

13. Оптика рухомих середовищ.

Швидкість світла та методи її вимірювання. Експерементальні основи спеціальної теорії відносності. Досліди Фізо та Майкельсона. Ефект Доплера в оптиці. Ефект Саньяка.

Змістовий модуль 1

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.

1. Аудиторія: 5.4, 5.7, 5.9

2. Самостійна робота: 5.2, 5.41

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.

1. Аудиторія: 4.421, 4.427, 4.254

2. Самостійна робота: 4.230, 4. 231, 4.255

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