Тема 5. Квазімонохроматичне світло.

Лекція 7. Суперпозиція різночастотних коливань. Хвильовий цуг.

Квазімонохроматичне світло. Суперпозиція 2-х різночастотних коливань (биття). Хвильовий пакет. Фазова та групова швидкості. Амплітудно модульовані хвилі. Хвильовий цуг та його спектр. Степінь монохроматичності. [1] c.45-50, [3] c.33-36

Контрольні запитання та завдання

1.Суперпозиція 2-х різночастотних коливань (биття). Хвильовий пакет. Фазова та групова швидкості. Амплітудно модульовані хвилі.

2. Хвильовий цуг та його спектр. Степінь монохроматичності.

Лекція 8. Спонтанне випромінювання атома. Ширина лінії лазерного джерела випромінювання.

Спонтанне випромінювання атома. Природний контур спектральної лінії. Розширення контурів спектральних ліній. Ширина лінії лазерного джерела випромінювання. [1] c.50-61

Контрольні запитання та завдання

1. Спонтанне випромінювання атома. Природний контур спектральної лінії. Розширення контурів спектральних ліній.

2. Ширина лінії лазерного джерела випромінювання.

Тема 6. Інтерференція світла.

Лекція 9. Інтерференція плоских монохроматичних хвиль та монохроматичних хвиль від двох точкових джерел.

Інтерференція світла, принцип суперпозиції, когерентність хвиль. Інтерференція двох монохроматичних хвиль, вплив фазових співвідношень. Ширина полос. Інтерференція монохроматичних хвиль від двох точкових джерел. Форма полос та порядок інтерференції. [1] c.202-206, [2]c.188-199, [3]c.63-69, [4]c.289-292, [6] c.125-135

Контрольні запитання та завдання

1. Інтерференція двох монохроматичних плоских хвиль, вплив фазових співвідношень. Ширина полос. .

2. Інтерференція монохроматичних хвиль від двох точкових джерел. Форма полос та порядок інтерференції.

Лекція 10. Інтерференція типу Френеля та типу Ньютона(поділ хвильового фронту та поділ амплітуди).

Отримання когерентних джерел методами поділу хвильового фронту (інтерференція типу Френеля) та поділу амплітуди (інтерференція типу Ньютона). Дослід Юнга, бідзеркало Френеля, біпризма Френеля, білінза Бійє, дзеркало Ллойда, досліди Месліна та Поля. Інтерференція світла в плоско паралельній пластині. Полоси рівного нахилу. Полоси рівної товщини.Клин, кільця Ньютона. Локалізація інтерференційних смуг. [1] c.206-218, [2]c.199-204, 228-235, [3]c.69-80, 120-130, [4]c.292-308, 313-331, [5] c.67-87, [6] c.143-148,157-168

Демонстрації: Бідзеркало Френеля. Біпризма Френеля.Плоско паралельнапластина, вплив товщини на інтерференційну картину. Клин.

Семінар 7. Інтерференція типу Френеля. – 2 год.

1. Аудиторія: 5.73, 5.76, 5.77

2. Самостійна робота: 5.74, 5.75, 5.78-80

Семінар 8. Інтерференція типу Ньютона. – 2 год.

1. Аудиторія: 5.86, 5.88, 5.90

2. Самостійна робота: 5.87, 5.89, 5.91

Лабораторна робота 10. Біпризма Френеля. – 4 год.

Лабораторна робота 9. Кільця Ньютона. – 4 год.

Контрольні запитання та завдання

1.Способи отримання когерентних джерел методом поділу хвильового фронту.

2.Інтерференція світла в плоско паралельній пластині. Полоси рівного нахилу.

3.Полоси рівної товщини. Клин, кільця Ньютона.

Проблемні теми для обговорення

1.Полоси рівного нахилу і полоси рівної товщинита просторово-часова когерентність.

Лекція 11 Просторова та часова когерентність.

Інтерфереція частково когерентного світла Інтерфереція світла від протяжногомонохроматичногоджерела. Просторова когерентність.Вплив кутових розмірів джерела світла на видність інтерференційної картини. Інтерференція немонохроматичного світла. Часова когерентність. Довжина та час когерентності. Приклад 2-х частот.Функція видності інтерференційної картини для цугу скінченої довжини. [1] c.218-228, 234-241, [2]c.205-226, [3]c.80-94, [4]c.533-581, [6]c.135-143, 148-157

Завдання для самостійної роботи (4 год.)

1. Зоряний інтерферометр Майкільсона. [1] c.243-246, [2]c.380-384, [4] c.303-308, 555

Контрольні запитання та завдання

1.Інтерфереція світла від протяжногомонохроматичногоджерела світла. Просторова когерентність.

2.Інтерференція немонохроматичного світла. Часова когерентність. Довжина та час когерентності. Приклад 2-х частот.

Лекція 12. Функція кореляції та просторово-часова когерентність.

Функція кореляції та просторово-часова когерентність. Комплексна степінь когерентності. Зв’язок функціїкореляції з спектром сигналу. Світловий цуг. [1] c.228-234, 242-247, [3]c.94-112, [4]c.541-547, [6]c.128, 243-254

Контрольні запитання та завдання

1.Функція кореляції та просторово-часова когерентність. Світловий цуг.

Проблемні теми для обговорення

1. Теорема Ван-Ціттера - Церніке.

Лекція 13. Застосування двохпроменевої інтерференції.

Застосування двохпроменевої інтерференції. Пробні пластини. Інтерферометри Майкільсона, Жамена, Маха-Цендера, Тваймана-Гріна. Волоконно- та інтегрально-оптичні інтерферометри. Лазерні інтерферометри бокового зсуву. Просвітлення оптики. Інтерференційні дзеркала та фільтри. [1] c.247-255, 260-266, [2]c.235-244, 418-421, [3]c.131-149, [4]c.331-352, [5]c.92-107, [6]c.168-173, 173-187

Демонстрації:Інтерференційні дзеркала та фільтри, абсорбційні фільтри.

Семінар 9. Інтерферометри. – 2 год.

1. Аудиторія: 5.97, 5.99

2. Самостійна робота: 5.98, 5.100

Лабораторна робота 13. Мікроінтерферометр Лінника. – 4 год.

Контрольні запитання та завдання

1.Пробні пластини. Інтерферометри Майкільсона, Жамена, Маха-Цендера, Тваймана-Гріна. Волоконно- та інтегрально-оптичні інтерферометри. Лазерні інтерферометри бокового зсуву.

2.Просвітлення оптики. Інтерференційні дзеркала та фільтри.

Проблемні теми для обговорення

1. Інтерферометри бокового зсуву та поворотного типу та їх застосування.

Лекція 14. Інтерференційні дослідження.

Інтерференційні дослідження. Основи Фур’є-спектрометрії. Фур’є-спектрометри. Доплерівські інтерферометри. Інтерферометри Саньяка. Лазерні гіроскопи.

Контрольні запитання та завдання

1. Фур’є-спектрометри. Доплерівські інтерферометри. Інтерферометри Саньяка. [1] c.253-255, 408-417

Змістовий модуль 2

Лекція 15. Багатопроменева інтерференція.

Багатопроменева інтерференція хвиль рівної амплітуди. Монохроматичні хвилі з одинаковим зсувом фаз (фазова градка, інтерференційне дзеркало та фільтр) та зфазовані хвилі з одинаковою різницею частот (синхронізація мод). Багатопроменева інтерференція в плоско паралельній пластині. Формула Ейрі. Інтерферометр Фабрі–Перо. Розподіл інтенсивності в інтерференційній картині, форма полос, спектральний інтервал, ширина лінії, роздільна здатність. [1] c.255-260, [2]c.244-252, [4]c.353-401, [5]c.87-92, [6]c.187-205

Завдання для самостійної роботи (4 год.)

1. З’єднання інтерферометра Фабрі–Перо зі спектрометром., [4]c.366-369

Контрольні запитання та завдання

1.Багатопроменева інтерференція хвиль рівної амплітуди. Монохроматичні хвилі з одинаковим зсувом фаз (фазова градка, інтерференційне дзеркало та фільтр) та зфазовані хвилі з одинаковою різницею частот (синхронізація мод).

2. Багатопроменева інтерференція в плоско паралельній пластині. Формула Ейрі.

3. Інтерферометр Фабрі–Перо. Розподіл інтенсивності в інтерференційній картині, форма полос, спектральний інтервал, ширина лінії, роздільна здатність.

Проблемні теми для обговорення

1.Еталон довжини (метр).

Лекція 16. Світловоди.

Планарні світловоди. Умова поперечного фазового синхронізму. Дисперсійне рівняння для асиметричних світловодів. Ідеально металевий світловод. Розв’язки дисперсійного рівняння. Відсічка частоти. Фазова та групова швидкості.Діелектричний світловод. Відсічка хвильового вектора. Дисперсійне рівняння. [11] c.54-79, 465-474, [12]c.17-24, 37-52

Завдання для самостійної роботи (12 год.)

1. Оптичні волокна.[12]c.279-322

Контрольні запитання та завдання

1. Планарні світловоди. Умова поперечного фазового синхронізму. Дисперсійне рівняння для асиметричних світловодів.

2.Ідеально металевий світловод. Розв’язки дисперсійного рівняння. Відсічка частоти. Фазова та групова швидкості.

3.Діелектричний світловод. Відсічка хвильового вектора. Дисперсійне рівняння.

Проблемні теми для обговорення

1. Градієнтні світловоди та волокна.