Перелік та зміст лабораторних робіт Оптика
Навчальний посібник для студентів
фізичних спеціальностей
Кредитно-трансферна система навчання
Миколаїв – 2011
Рекомендовано до друку вченою радою
Миколаївського національного університету імені В.О. Сухомлинського
Рецензенти
Мочалов О.О. доктор технічних наук, професор, академік НАН України відділу фізики, завідуючий кафедрою фізики НУК імені Адмірала Макарова
Гуйтур В.І. кандидат технічних наук, професор, завідуючий кафедрою фізики МНУ імені В.О. Сухомлинського
Оптика. Навчальний посібник для студентів фізичних спеціальностей. Кредитно-трансферна система.
Шамро З.П., Євфимко К.Д., Січко В.М., Рехтета М.А.
Пропонований посібник призначений для студентів фізико-математичних факультетів педагогічних ВНЗ та університетів. Він розроблений з урахуванням кредитно-трансферної системи навчання. Як приклад розроблено технологічну карту організації навчального процесу з дисципліни «Загальна фізика», розділ «Оптика» для студентів напряму підготовки 6.040203 Фізика* галузі знань 0402 – фізико-математичні науки.
У посібнику відображено повний курс теоретичного матеріалу для організації аудиторних, індивідуальних та самостійних занять. Наведено перелік та приклади розв’язування задач для аудиторних занять, самостійної та індивідуальної роботи студентів, повний перелік та зміст лабораторних робіт, графік їх виконання та захисту.
В кінці кожного змістового модуля підбиті підсумки до нього.
Зміст
Передмова................................................................................................................................ 8
План організації навчального процесу
з курсу загальної фізики (розділ “Оптика”).......................................................................... 10
Перелік лабораторних робіт.................................................................................................... 13
Графік виконання ї захисту лабораторних робіт................................................................... 14
Перелік навчально-методичної літератури
Підручники (основні)........................................................................................ 15
Підручники (додаткові)..................................................................................... 15
Збірники задач.................................................................................................. 15
Практикуми........................................................................................................ 15
РОЗДІЛ I. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ I........................................................................................... 16
§1.1. Лекційний матеріал......................................................................................... 16
Електромагнітна природа світла та його характеристики..................................... 16
1. Предмет дослідження оптики.
Короткий історичний огляд учення про світло............................................ 16
Розвиток оптики у XX столітті......................................................................... 17
2. Світло та його характеристики
основні енергетичні та світлові величини
Фотометрія...................................................................................................... 18
Вимірювання фотометричних величин...................................................... 22
§1.2. Практичні заняття............................................................................................ 26
Практичне заняття №1«Вступне заняття».................................................. 26
Практичне заняття №2«Фотометрія».......................................................... 26
Зміст та основні формули............................................................................. 26
Приклади розв’язування задач................................................................... 27
Задачі для самостійного розв’язування та
домашнього завдання.................................................................................. 29
§1.3. Самостійна робота.......................................................................................... 30
1. Перелік компетентностей
першого змістового модуля................................................................... 30
2. Питання для самоконтролю
першого змістового модуля................................................................... 31
3. Банк завдань до першого змістового модуля........................................ 31
РОЗДІЛ II. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ II......................................................................................... 34
§2.1. Лекційний матеріал......................................................................................... 34
Хвильові властивості світла. Інтерференція.
Дифракція........................................................................................................ 34
Метод здійснення когерентних
хвиль в оптиці................................................................................................. 35
1. Метод Юнга................................................................................................... 35
2. Бідзеркала Френеля..................................................................................... 36
3. Біпризма Френеля........................................................................................ 37
Інтерференція в тонких пластинках............................................................. 38
Інтерференція в тонкому клині.................................................................... 40
Кільця Ньютона.............................................................................................. 40
Установка для спостереження кілець Ньютона......................................... 41
Інтерференційний рефрактометр Жамена.................................................. 43
Інтерферометр Майкельсона........................................................................ 44
Інтерферометр Лінника................................................................................. 45
Інші застосування інтерференції.................................................................. 45
Багатопроменева інтерференція.................................................................. 50
Дифракція світла............................................................................................ 54
Принцип Гюйгенса-Френеля......................................................................... 54
Графічне обчислення результуючої амплітуди.......................................... 56
Дифракція в променях, що розходяться...................................................... 58
1) Дифракція на круглому отворі.................................................................. 58
2) Дифракція на круглому екрані.................................................................. 59
Дифракція в паралельних променях............................................................ 60
Дифракція від щілини.................................................................................... 61
Дифракція на двох щілинах.......................................................................... 62
Дифракційна решітка..................................................................................... 63
Похиле падіння променів на решітку.......................................................... 67
Роздільна здатність дифракційної решітки................................................. 69
Дисперсія дифракційних решіток................................................................. 70
З історії виготовлення дифракційних решіток............................................ 71
Дифракція рентгенівських променів............................................................ 72
Поняття про голографію................................................................................. 73
Голографія із записом у тривимірному середовищі.................................. 76
Властивості й особливості голограм.
Застосування голографії................................................................................ 78
§2.2. Практичні заняття............................................................................................ 78
Практичне заняття №3 «Інтерференція світла».............................................. 78
План та основні формули............................................................................. 78
Приклади розв’язування задач................................................................... 79
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання............................................................................. 82
Практичне заняття №4 «Інтерференція світла»............................................ 83
План та основні формули............................................................................. 83
Приклади розв’язування задач................................................................... 84
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання............................................................................. 86
Практичне заняття №5 «Інтерференція світла»............................................ 87
План та основні формули............................................................................. 87
Приклади розв’язування задач................................................................... 88
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання............................................................................. 91
Практичне заняття №6 «Дифракція світла».................................................. 93
План та основні формули............................................................................. 93
Приклади розв’язування задач................................................................... 93
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання............................................................................. 95
Практичне заняття №7 «Дифракція світла».................................................. 97
План та основні формули............................................................................. 97
Приклади розв’язування задач................................................................... 97
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання............................................................................. 99
Практичне заняття №8 «Дифракція світла».................................................. 100
План та основні формули............................................................................. 100
Приклади розв’язування задач................................................................... 101
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання............................................................................. 103
§2.3. Самостійна робота.......................................................................................... 104
1. Перелік компетентностей
другого змістового модуля.......................................................................... 104
2. Питання для самоконтролю
другого змістового модуля.......................................................................... 105
3. Банк завдань до другого змістового модуля............................................ 108
РОЗДІЛ III. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ III....................................................................................... 115
§3.1. Лекційний матеріал......................................................................................... 115
Геометрична оптика........................................................................................ 115
Основні закони і положення
геометричної оптики........................................................................................ 116
Застосування явища повного
внутрішнього відбивання........................................................................... 119
Принцип Ферма............................................................................................ 120
Заломлення променів................................................................................. 120
1. Заломлення на плоскій поверхні................................................................ 122
2. Хід променів через призму......................................................................... 123
3. Заломлення на сферичній поверхні........................................................... 124
4. Лінзи.............................................................................................................. 125
5. Формула лінзи............................................................................................... 125
6. Шість випадків побудови зображення в лінзах ...................................... 127
7. Центрована система лінз............................................................................. 129
Сферична аберація.................................................................................... 130
Хроматична аберація................................................................................ 130
Астигматизм............................................................................................... 131
Дисторсія (викривлення).......................................................................... 131
Кома............................................................................................................ 131
Оптичні прилади : ..................................................................................... 132
1. Лупа.............................................................................................................. 132
2. Мікроскоп.................................................................................................... 133
3. Схема астрономічної труби Кеплера (телескоп)..................................... 134
4. Проекційний апарат................................................................................... 135
5. Фотоапарат.................................................................................................. 136
Плоскі та сферичні дзеркала......................................................................... 137
§3.2. Практичні заняття............................................................................................ 140
Практичне заняття №9 «Основні закони і положення
геометричної оптики. Співвідношення між
основними параметрами. Повне внутрішнє відбивання»................... 140
План та основні формули......................................................................... 140
Приклади розв’язування задач............................................................... 140
Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання..................................................................................................... 142
Практичне заняття №10 «Використання законів заломлення»................ 144
План та основні формули........................................................................ 145
Приклади розв’язування задач.............................................................. 147
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання....................................................................... 147
Практичне заняття №11 «Оптичні прилади»............................................. 149
План та основні формули....................................................................... 149
Приклади розв’язування задач............................................................. 150
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання....................................................................... 152
§3.3. Самостійна робота.......................................................................................... 154
1. Перелік компетентностей
третього змістового модуля................................................................. 154
2. Питання для самоконтролю
третього змістового модуля................................................................. 154
3. Банк завдань до третього змістового модуля................................................................... 156
РОЗДІЛ IV. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ IV...................................................................................... 160
§4.1. Лекційний матеріал......................................................................................... 160
Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною..................................... 160
Поляризація світла......................................................................................... 162
Поляризація світла при відбиванні і
заломленні на межі двох діелектриків.
Закон Брюстера.............................................................................................. 162
Пояснення закону Брюстера......................................................................... 163
Визначення напряму коливань електричного
вектора у відбитому та заломленому світлі................................................ 164
Подвійне променезаломлення..................................................................... 165
Побудова Гюйгенса в кристалах з однією віссю........................................ 167
Поляризаційні прилади................................................................................. 170
Призма Ніколя................................................................................................ 170
Призма Глана-Фуко........................................................................................ 171
Призма Волластона........................................................................................ 172
Призма Рошона.............................................................................................. 172
Турмалін.......................................................................................................... 172
Поляроїди........................................................................................................ 172
Інтерференція поляризованих променів..................................................... 173
Виявлення і аналіз еліптично та циркулярно
поляризованого світла................................................................................... 176
Компенсатори................................................................................................. 177
Компенсатор Бабіне....................................................................................... 178
Компенсатор Солейля.................................................................................... 179
Обертання площини поляризації................................................................. 179
Магнітне обертання....................................................................................... 180
Ефект Керра..................................................................................................... 181
Фотопружність................................................................................................. 181
Дисперсія світла............................................................................................. 182
Вплив речовини на поширення світла, обумовлений
взаємодією світла з атомами і молекулами,
з яких складається речовина........................................................................ 184
Спостереження дисперсії.............................................................................. 187
Спектри та спектральний аналіз................................................................... 191
Поглинання світла.......................................................................................... 192
Виведення формули Бугера.......................................................................... 193
Розсіювання світла......................................................................................... 194
Молекулярне розсіювання............................................................................ 196
Комбінаційне розсіювання світла............................................................... 197
§4.2. Практичні заняття............................................................................................ 199
Практичне заняття №12 «Поляризація світла»............................................. 199
План та основні формули.............................................................................. 199
Приклади розв’язування задач.................................................................... 200
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання.............................................................................. 201
Практичне заняття №13 «Поляризація світла»............................................... 203
План та основні формули.............................................................................. 203
Приклади розв’язування задач.................................................................... 203
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання........................................................................... 206
Практичне заняття №14 (семінар) «Дисперсія світла.
Методи визначення швидкості світла»(семінар)......................................... 207
Зміст................................................................................................................... 207
Запитання для підготовки до семінару
та самоконтролю................................................................................................. 207
§4.3. Самостійна робота.......................................................................................... 209
1. Перелік компетентностей четвертого
змістового модуля............................................................................................... 209
2. Питання для самоконтролю........................................................................... 210
3. Банк завдань до четвертого
змістового модуля.............................................................................................. 211
РОЗДІЛ V. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ V........................................................................................ 215
§5.1. Лекційний матеріал......................................................................................... 215
Оптика рухомих середовищ........................................................................... 215
Визначення швидкості світла за спостереженнями
затемнень супутників Юпітера........................................................................ 215
Лабораторні методи визначення
швидкості світла............................................................................................... 216
1. Метод Фізо (1849) або метод зубчастого колеса...................................... 216
2. Метод дзеркала, що обертається (Фуко 1868)........................................... 218
3. Метод призми, що обертається
( Майкельсон 1881)................................................................................... 219
Фазова та групова швидкість світла........................................................ 220
Ефект Вавилова-Черенкова...................................................................... 222
Дослід Майкельсона і виникнення теорії відносності.......................... 224
Ефект Доплера............................................................................................ 230
Аберація світла.......................................................................................... 232
§5.2. Практичні заняття............................................................................................ 233
Практичне заняття №15 «Оптика
рухомих середовищ».............................................................................. 233
План та основні формули.......................................................................... 233
Приклади розв’язування задач................................................................ 234
Задачі для самостійного розв’язування
та домашнього завдання....................................................................... 235
§5.3. Самостійна робота.......................................................................................... 236
Перелік компетентностей п’ятого
змістового модуля................................................................................... 236
Питання для самоконтролю................................................................... 237
Банк завдань до п’ятого змістового модуля........................................ 238
РОЗДІЛ VI. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ VI...................................................................................... 240
§6.1. Лекційний матеріал......................................................................................... 240
Поняття про нелінійну оптику ...................................................................... 240
Коротка історія розвитку нелінійної оптики................................................ 240
Нелінійні явища, які виникають при взаємодії
електричного поля хвилі з речовиною........................................................ 241
Параметрична генерація світла................................................................... 245
Багатофотонний ефект................................................................................... 246
Просвітлення й затемнення середовища................................................... 246
Ефект затемнення середовища.................................................................... 247
Висновок.......................................................................................................... 250
Питання для самоконтролю шостого
змістового модуля.......................................................................................... 251
Перелік та зміст лабораторних робіт
Лабораторна робота №1
«Визначення показника заломлення скла
за допомогою мікроскопа та
плоско-паралельної пластинки»................................................................ 252
Лабораторна робота №2
«Визначення фокусних відстаней тонких лінз»......................................... 255
Лабораторна робота №3
«Моделювання оптичних систем»................................................................ 261
Лабораторна робота №4
«Визначення довжини хвилі лазерного
випромінювання методом інтерференції світла
у біпризмі Френеля»........................................................................................ 268
Лабораторна робота №5
«Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою
кілець Ньютона»............................................................................................ 273
Лабораторна робота №6
«Визначення показника заломлення скла
інтерференційним методом паралельного ходу променів».................................................................... 279
Лабораторна робота №7
«Вивчення дифракції Фраунгофера на щілині»........................................... 283
Лабораторна робота №8
«Вивчення явища дифракції світла за
допомогою дифракційної решітки»................................................................ 287
Лабораторна робота №9
«Вивчення явища поляризації світла»......................................................... 292
Лабораторна робота №10
«Визначення питомого кута повертання кварцу
та концентрації цукру в розчин сахариметром»............................................. 294
Лабораторна робота №11
«Вивчення явища дисперсії світла. Визначення
дисперсії скляної призми гоніометром».......................................................... 298
Література до лабораторних робіт....................................................................... 303
Використана література до теоретичного матеріалу......................................... 304
Передмова
Курс загальної фізики в умовах університетської освіти є профілюючим курсом, фундаментом фахової підготовки майбутнього вчителя фізики середньої школи. Особлива роль фізики визначається перш за все самим предметом вивчення навколишнього світу, де розкривається сутність матерії, форм її руху та спокою, простору, часу як форм її існування, взаємозв’язок та взаємоперетворюваність різних видів матерії і рухів, єдність матеріального світу.
В цьому полягає важливе філософське, методологічне та світоглядне значення вивчення фізики. На основі вивчення класичної і сучасної фізики формується цілісна сучасна картина світу.
Особливість вивчення фізики в університеті полягає в тому, що студенти мають оволодіти системою знань, умінь і навичок, необхідних для майбутньої роботи в школі.
Лекційний курс повинен супроводжуватися добре підготовленими лекційними демонстраціями, які могли б бути зразком постановки шкільного експерименту і методики його використання при поясненні нового матеріалу. Лекційне заняття в умовах кредитно-трансферної системи організації навчального процесу слід розглядати як поглиблену консультацію з найбільш важливих та ґрунтовних тем і питань з оптики.
Практичні заняття з розв'язування фізичних задач – невід’ємна складова частина процесу навчання фізиці, оскільки вона дозволяє формувати і збагачувати фізичні поняття та закони, розвиває фізичне мислення і навички використання теоретичних знань на практиці.
Лабораторний фізичний практикум з оптики передбачає творчий розвиток практичних навичок та вмінь щодо індивідуального проведення фізичного лабораторного практикуму та методики оцінки результатів експериментальних досліджень, опанування прийомами їх математичної обробки й обчислення похибок вимірювання фізичних величин.
Самостійна робота студентів має дві складові: підготовка до аудиторних занять та підготовка до модульного контролю.
Поряд з аудиторними заняттями планується виконання індивідуальної аудиторної роботи під керівництвом викладача, коли проводиться колективне або індивідуальне консультування студентів та модульний контроль.
План організації навчального процесу дисципліни представляє структуру навчального курсу за змістом та видами навчальної діяльності у поєднанні з графіком навчального процесу, календаризованого за термінами вивчення та складання окремих змістових модулів. Кожен із цих модулів має свою форму контролю у вигляді індивідуальних завдань, виконання яких передбачено у письмовому вигляді з наступним захистом.
Рейтингова система оцінювання дозволяє врахувати як поточну підготовку студентів до аудиторних занять, так і рівень засвоєння навчального матеріалу окремого модуля. Підсумкова оцінка (залікова) виставляється за рейтинговими показниками.
В даній методичній розробці представлено:
1. План організації навчального процесу з курсу фізики (розділ «Оптика»). До нього додається: перелік лабораторних робіт, графік виконання і захисту лабораторних робіт, перелік навчально-методичної літератури (підручники, збірники задач, практикуми).
2. Лекційний матеріал, розділений на змістові модулі.
3. Матеріал для проведення практичних занять до кожного змістового модуля.
4. Матеріал для самостійної роботи та індивідуальних занять.
5. Перелік та повне описання змісту лабораторних робіт зі списком необхідної літератури до кожної роботи.
6. В кінці кожного змістового модуля приведено: перелік компетентностей, питання для самоконтролю, а також банк завдань.
Подані матеріали дозволяють студенту самостійно планувати терміни та обсяги змістової складової навчальної діяльності, прогнозувати її результативність.
План організації навчального процесу з курсу загальної фізики
(розділ «Оптика»)
Змістовімодулі
| Теми лекцій
(теоретичне ядро)
| Теми практичних занять
| Лабораторні
роботи
|
| Аудиторні заняття
| Індивідуальні заняття
| Самостійна робота
| Аудиторні заняття
| Індивідуальні заняття
| Самостійна робота
| Аудиторні
заняття
| Індивідуальні заняття
| Самостійна
Робота
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | І. Світло та його характеристики
| | Змістовий модуль I
|
Предмет дослідження оптики. Короткий історичний огляд розвитку вчення про світло
| Проробити матеріал по підручнику історії фізики
| Розробити схему розвитку оптики
| Заняття №1
Вступне заняття. Видача завдань
| Вступне заняття. Видача завдань
| №1
| Вступне заняття. Теорія похибок. Техніка безпеки
| |
Електромагнітна природа світла. Джерела і приймачі світла. Основні енергетичні і світлові величини. Фотометрія
| Ознайомитись з фотомет-ричними прилада-
ми в лабор. оптики
| Вимірювання енергетичних і світлових величин
| Заняття №2
Фотометрія
|
Задачі
Завдання №2
| №2
| Виконання лабораторних робіт за графіком
| | Загальні підсумки до І змістового модуля
| | ІІ. Інтерференція світла
| | Змістовий модуль ІІ
|
Накладання світлових хвиль. Принцип суперпозиції.
Когерентність. Часова і просторова когерентність. Методи спостереження інтерференції в оптиці. Двопроменева інтерференція
| Багатопроменева інтерференція
| Накреслити інтерференцію в біпризмі та білінзі Френеля
| Заняття №3
Двопроменева інтерференція
| Задачі
Завдання №3
| №3
| Виконання та захист лабораторних робіт
за графіком
| | Інтерференція в тонких плівках і пластинах. Кільця Ньютона
| Ознайомитись з інтерферометрами в лабор. оптики
| Застосування інтерференції в науці і техніці
| Заняття №4
Інтерференція в тонких плівках. Кільця Ньютона
| Задачі
Завдання №4
| №4
| Виконання та захист лабораторних робіт
за графіком
| |
Практичне використання інтерференції
|
Визначення милих кутів
|
Клин, просвітлення оптики,
фільтри
| Заняття №5
Практичне
використання інтерференції
|
Задачі завдання №5
|
№5
|
Використання та захист лабораторних
робіт за графіком
| | III. Дифракція світла.
| | Змістовий модуль ІІ
| Явище дифракції. Принцип Гюйгенса-Френеля. Пояснення прямолінійності поширення світла хвильовою теорією
| Спіраль Френеля
| Дифракція Френеля на круглому отворі, круглому екрані, на краю напівобмеженого плоского екрана
| Заняття №6
Дифракція Френеля
| Задачі
Завдання №6
| №6
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | Дифракція Фраунгофера від щілини, двох щілин. Дифракційна решітка
| Дифракція від круглого отвору
| Дифракція на дво- і три-вимірних решітках
| Заняття №7
Дифракція в паралельних променях
| Задачі
Завдання №7
| №7
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | Дифракція рентгенівських променів. Формула Вульфа-Брегга. Поняття про голографію. Метод Денисюка
| Дифракція на ультразвукових стоячих хвилях
| Застосування голографії
| Заняття №8
Дифракція рентге-нівських променів. Гологра-фія
| Задачі
Завдання №8
| №8
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | Загальні підсумки до ІІ змістового модуля
| | ІV. Геометрична оптика
| | Змістовий модуль III
| Геометрична оптика як граничний випадок хвильової оптики. Принцип Ферма. Закони Геометричної оптики. Повне відбивання
| Волоконна оптика
| Дзеркала
| Заняття №9
Закони геометричної оптики
| Задачі
Завдання №9
| №9
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | Плоско паралельна пластина. Призми. Тонкі лінзи. Формула тонкої лінзи
| Побудова зображень у лінзах
| Аберації оптичних систем
| Заняття №10
Тонкі лінзи. Дзеркала.
| Задачі
Завдання №10
| №10
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | Оптичні прилади. Око як оптична система. Роздільна здатність оптичних приладів
| Недоліки оптичних систем.
Волоконна оптика. Атмосферна рефракція. Міражі
| Дифракційна природа зображень
| Заняття №11
Оптичні прилади
| Задачі
Завдання №11
| №11
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | Загальні підсумки до ІІІ змістового модуля
| | V. Поляризація світла
| Змістовий модуль IV
| Поляризоване і неполяризоване світло. Поляризатори і аналізатори. Закон Малюса. Поляризація при відбиванні від діелектриків. Кут Брюстера
| Обертання площини поляризації в речовинах
| Поляризаційні прилади та їх застосування
| Заняття №12
Поляризація при відбиванні та заломленні.
| Задачі
Завдання №12
| №12
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| |
Поляризація при подвійному променезаломленні. Інтерференція лінійно поляризованих хвиль
| Еліптична і колова поляризація
| Штучна анізотропія. Ефект Керра. Фотопружний ефект
| Заняття №13
Подвійне променеве заломлення
| Задачі
Завдання №13
| №13
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
VІ. Дисперсія, поглинання і розсіювання світла
| Змістовий модуль IV
| Нормальна й аномальна дисперсії.. Електронна теорія дисперсії і поглинання світла. Коефіцієнт поглинання. Фазова і групова швидкість
| Досліди Ньютона по вивченню дисперсії. Досліди Рождественського
| Ефект Вавілова-Черенкова
| Заняття №14
Електронна теорія дисперсії
| Задачі
Завдання №14
| №14
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| Спектри випромінювання і поглинання. Спектрометри. Спектральний аналіз. Кольори тіл.
Поглинання та розсіювання світла
| Ознайомлення зі спектральний приладами в лабораторії квантової фізики
| Розсіювання світла. Закон Релея. Колір неба і зірок. Оптичні явища в атмосфері
| Заняття №14
Спектри. Спектральний аналіз
| Задачі
Завдання №14
| №14
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| Загальні підсумки до ІV змістового модуля
| VІІ. Оптика рухомих середовищ.
| Змістовий модуль V
| Швидкість світла. Вимірювання швидкості світла. Поширення світла в рухомих середовищах. Досліди Фізо і Майкельсона. Експериментальні основи спеціальної теорії відносності
| Розрахунки швидкості світла.
Метод Рьомера по вимірюванню швидкості світла.
| Ефект Доплера в оптиці. Аберація світла.
| Заняття №15
Швидкість світла. Досліди Майкельсона. Експериментальні основи спеціальної теорії відносності
| Задачі
Завдання №15
| №15
| Виконання та захист лабораторних робіт за графіком
| Загальні підсумки до V змістового модуля
| VIII. Нелінійна оптика
| Змістовий модуль VІ
| Поняття про нелінійну оптику. Короткий історичний розвиток нелінійної оптики. Нелінійні явища, які виникають при взаємодії електричного поля хвилі з речовиною.
Вплив електричного поля на Е і n.
Інші явища, обумовлені взаємодією світлових хвиль великої потужності з речовиною
| Поляризація діелектриків Лінійні та нелінійні поляризації
| Метод согласування коефіцієнтів заломлення, двофотонне збудження, розсіяння в Стоксовій та антістоксовій бік. Оптичний метод генерації ультразвукових хвиль та інші
|
Семінар із нелінійної оптики
|
Проробка матеріалу з нелінійної оптики
|
Колоквіум з нелінійної оптики
|
Загальні підсумки лабораторних робіт
| Загальні підсумки до VІ змістового модуля
| | | | | | | | | | |
Перелік лабораторних робіт
Вступне заняття. Теорія похибок. Техніка безпеки.
Лабораторна робота №1.Визначення показника заломлення скла за допомогою мікроскопа та плоско-паралельної пластинки.
Лабораторна робота №2. Визначення фокусних відстаней тонких лінз.
Лабораторна робота №3. Моделювання оптичних систем.
Лабораторна робота №4. Визначення довжини хвилі лазерного випромінювання методом інтерференції світла у біпризмі Френеля.
Лабораторна робота №5Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона.
Лабораторна робота №6. Визначення показника заломлення скла інтерференційним методом паралельного ходу променів.
Лабораторна робота №7. Вивчення дифракції Фраунгофера на щілині.
Лабораторна робота №8. Вивчення дифракційної решітки і визначення довжини хвилі ліній ртуті.
Лабораторна робота №9. Вивчення явища поляризації світла.
Лабораторна робота №10. Визначення питомого кута повертання кварцу та концентрації цукру в розчині сахариметром.
Лабораторна робота №11. Дослідження спектрів випромінювання та поглинання за допомогою спектрометра.
|