Тема 23. Волновые процессы

Продольные и поперечные волны в упругих средах. Волновой фронт, волновая поверхность. Уравнение бегущей волны, длина волны, волновое число. Волновое уравнение, фазовая и групповая скорость. Кинетика волновых процессов, вектор Умова. Интерференция волн, стоячие волны, отражение волн на границе двух сред. Звуковые волны, эффект Доплера. Инфразвук и его действие на человека. Ультразвук и его применение в быту и технике. Получение электромагнитных волн различных спектральных диапазонов. Уравнение электромагнитной волны. Энергия и импульс электромагнитной волны, вектор Пойнтинга. Применение электромагнитных волн в быту и технике.

Практическое занятие:

Расчет характеристик бегущей и стоячей волны. Расчет энергетических характеристик волн.

Раздел 5: Волновая оптика

Тема 24. Интерференция световых волн

Когерентность и монохроматичность волн, условия наблюдения интерференции. Оптическая длина пути, оптическая разность хода, условия интерференционных максимумов и минимумов. Методы наблюдения интерференции света. Интерференция света в тонких пленках. Применение интерференции света.

Практическое занятие:

Расчет интерференционной картины в плоскопараллельной тонкой пленке и пленке переменной толщины.

Лабораторное занятие:

Экспериментальное определение радиуса кривизны плоско выпуклой линзы по измерениям радиусов колец Ньютона.

Тема 25. Дифракция световых волн

Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля, дифракция на круглом отверстии и диске. Дифракция Фраунгофера на одной щели, дифракционная решетка. Дифракция на пространственной решетке, формула Вульфа-Брэггов. Дисперсия и разрешающая сила оптических приборов. Голография и перспективы её применения.

Практическое занятие:

Расчет дифракционной картины от одной щели и от дифракционной решетки. Определение влияния характеристик дифракционной решетки на качество дифракционной картины.

Лабораторное занятие:

Экспериментальное определение длин волн света по наблюдению спектров, получаемых с помощью дифракционной решетки.

Тема 26. Поляризация волн. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом

Естественный и поляризованный свет. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков, закон Брюстера. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды, закон Малюса. Искусственная оптическая анизотропия, эффект Керра. Вращение плоскости поляризации, эффект Фарадея. Элементы Фурье-оптики. Дисперсия света. Поглощение света, светофильтры. Эффект Доплера для электромагнитных волн. Излучение Черенкова-Вавилова.

Практическое занятие:

Расчет угла Брюстера для диэлектрика. Расчет интенсивности света, прошедшего через поляризаторы, с помощью закона Малюса. Расчет угла поворота плоскости поляризации при прохождении поляризованным светом оптически активного вещества.

Лабораторное занятие 1:

Экспериментальное исследование зависимости интенсивности света, прошедшего через два поляризатора, от угла между плоскостями поляризаторов.

Лабораторное занятие 2:

Защита лабораторных работ первого этапа третьего цикла.