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.

1. Аудиторія: 5.179, 5.180, 5.183

2. Самостійна робота: 5.182, 5.186

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.

Проблемні теми для обговорення

1.Вибір знаків у Формулах Френеля. Нормальне та ковзаюче падіння.

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.

Тема 4. Променева оптика.

Семінар 4. Принцип Ферма. – 2 год.

1. Аудиторія: 5.26, 5.30, 5.63

2. Самостійна робота: 5.32, 5.64

Семінар 5. Заломлення світла. Призма. – 2 год.

1. Аудиторія: 5.21, 5.23, 5.25

2. Самостійна робота: 5.19, 5.20, 5.22

Семінар 6. Оптичні системи. – 2 год.

1. Аудиторія: 5.47, 5.50, 5.53

2. Самостійна робота: 5.48, 5.51, 5.54

Лабораторна робота 1. Характеристики лінз. – 4 год.

Завдання для самостійної роботи (18 год.)

1. Геометрична оптика. Граничний перехід від хвильової оптики до геометричної. Принцип Ферма. Поняття про світловий промінь. Заломлення променів на сферичній поверхні. Параксіальне наближення. Теорема Лагранжа–Гельмгольца. Типи лінз. Формула тонкої лінзи.[2]c.42-74, [3] c.272-293, [4] c.162-193, [5] c.162-184

2. Властивості центрованих оптичних систем. Кардинальні елементи оптичної системи. Додавання ідеальних оптичних систем. Товста лінза як оптична система. [2] c.74-96, [3] c.294-301, [4] c.193-198, [5] c.184-192

3. Оптична система ока, лупи, мікроскопа та телескопа. Діафрагми оптичних систем, явище віньєтування.[2]c.162-180, [3] c.318-345, [4] c.266-286, [5] c.199-202, 204-210

Контрольні запитання та завдання

1. Заломлення променів на сферичній поверхні. Теорема Лагранжа–Гельмгольца. Формула тонкої лінзи.

2. Властивості центрованих оптичних систем. Кардинальні елементи оптичної системи. Додавання ідеальних оптичних систем. Товста лінза як оптична система.

3. Оптична система ока, лупи, мікроскопа та телескопа. Діафрагми оптичних систем, явище віньєтування.