Волновая оптика

Интерференция света.

Когерентные волны, методы получения когерентных волн. Пространственная и временная когерентность. Условия интерференции света. Оптическая разность хода. Бисистемы и условия получения интерференционной картины с помощью бисистем. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона и равной толщины. Интерферометры и их применение. Многолучевые интерферометры.

Дифракция света.

Принцип Гюйгенса – Френеля. Метод зон Френеля. Интерференция на круглом отверстии, щели и диске. Дифракция в параллельных лучах на одной щели. Дифракция Фраунгофера. Дифракционная решетка. Дифракция на двумерных и трехмерных структурах. Дифракция рентгеновских лучей, метод Лауэ. Уравнение Вульфа – Брегга.

Разрешающая способность оптических приборов. Теория Релея.

Понятие о голографии. Получение и восстановление голограмм. Дифракционная теория изображений. Запись голограмм в трехмерных средах. Метод Денисюка. Применение голографии.

Поляризация света

Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении. Степень поляризации. Законы Малюса и Брюстера. Прохождение света через анизотропную среду. Двойное лучепреломление. Оптическая анизотропия одноосных и двуосных кристаллов. Поляризационные приборы. Искусственная оптическая анизотропия. Интерференция линейно поляризованного света. Эллиптическая поляризация. Вращение плоскости поляризации растворами и кристаллами. Эффекты Керра и Поккельса. Элементарная теория магнитооптического явления Фарадея.

Интерференция поляризованного света в параллельных и сходящихся лучах. Практическое применение интерференции поляризованных лучей.

Оптические свойства сред

Дисперсия света нормальная и аномальная. Фазовая и групповая скорости света. Поглощение света. Закон Бугера – Ламберта. Цвет тел. Электронная теория дисперсии и поглощения света.

Рассеяние света. Опыты Тиндаля и молекулярная теория рассеяния света Рэлея. Работы Рамана, Мандельштама и Ландсберга. Спектры комбинационного рассеяния газов, жидкостей и конденсированных сред.

Эффект Вавилова – Черенкова и его применение.

Действие сильного светового поля на вещество. Оптика, рожденная лазером. Нелинейные эффекты. Зависимость показателя преломления от интенсивности света.

Релятивистские эффекты в оптике

Методы измерения скорости света. Опыты Физо и Майкельсона как основа специальной теории относительности. Абсолютная скорость света. Эффект Доплера в оптике.

2.3 Основная литература

1. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Эткин В.С. Курс общей физики. Оптика и атомная физика. - М.: Академия, 2000.

2. Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие для втузов: в 3 томах. – М.: Наука, 1982. - Т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.

3. Ландсберг Г.С. Оптика. - М.: Наука, 1976.

4. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. – М.: Наука, 2002.

5. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1990.

6. Сахаров Д.И. Сборник задач по физике. – М.: ООО «Изд. дом «Оникс 21 век», 2003.

7. Лабораторный практикум по общей и экспериментальной физике: Учебное пособие для вузов /В.Н.Александров, С.В.Бирюков, И.А. Васильева и др.; Ред. Е.М. Гершензон, А.Н. Мансуров. – М.: Академия, 2004.