Билеты - Чирцов
.docБилет 1
1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В ВАКУУМЕ
Система уравнений Максвелла. Уравнение Даламбера. Свойства плоских монохроматических волн. Сферические волны. Пере-нос энергии электромагнитными волнами.
2. ИЗЛУЧЕНИЕ И ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА АТОМАМИ
Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна и связь между ними. Излучение абсолютно-черного тела.
___________________________________________________________
Билет 2
1. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ
Линейная, круговая и эллиптическая поляризация плоских монохроматических волн. Естественный свет.
2. ГОЛОГРАФИЯ
Тонкие голограммы. Схемы записи и воспроизведения голографического изображения. Голограмма точки. Толстослойные голограммы. Динамическая голография.
___________________________________________________________
Билет 3
1. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДИПОЛЬНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Модель атома Томсона. Дипольное излучение и его диаграмма направленности. Радиационное затухание.
2. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ
Опыт Юнга с точечным и протяженным источником. Видность интерференционной картины. Влияние размеров источника на видность интерференционной картины.
___________________________________________________________
Билет 4
1. ЕСТЕСТВЕННАЯ ШИРИНА СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ
Однородное уширение. Лоренцевский контур. Связь ширины линии с константой радиационного затухания.
2. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ НАГРЕТЫХ ТЕЛ Излучательная и поглощательная способность тела. Закон Кирхгофа. Абсолютно черное тело. Свойства черного излучения. Недостаточность классической теории для описания равновесия излучения с веществом.
___________________________________________________________
Билет 5.
1. РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОПТИКЕ
Четырехмерный волновой вектор и четырехвектор энергии-импульса. Звездная аберрация. Эффект Доплера. Неоднородное уширение спектральных линий.
2. ВРЕМЕННАЯ КОГЕРЕНТНОСТЬ
Опыт Юнга с монохроматическим и немонохроматическим источниками света. Зависимость видности интерференционной картины от разности хода и спектрального состава излучения. Длина когерентности и время когерентности.
___________________________________________________________
Билет 6.
1. ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА
Атом Томсона в постоянном магнитном поле. Диаграммы направленности излучения осциллятора и ротатора. Спектральный состав и поляризация излучения атомов в постоянном магнитном поле.
2. КВАНТОВАЯ ГИПОТЕЗА И ФОРМУЛА ПЛАНКА
Квантование энергии осциллятора. Законы излучения черного тела как следствие формулы Планка.
__________________________________________________________
Билет 7.
1. ПЛОСКИЕ МОНОХРОМАТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ИЗОТРОПНЫХ СРЕДАХ Уравнения Максвелла для изотропной среды. Плоские волны в среде с комплексной диэлектрической проницаемостью. Однородные и неоднородные волны. Комплексный показатель преломления. Закон Бугера.
2. ЦЕНТРИРОВАННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Матричный метод расчета прохождения параксиальных лучей. Оптическая сила. Формула тонкой линзы.
_________________________________________________________
Билет 8.
1. НЕМОНОХРОМАТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В СРЕДЕ С ДИСПЕРСИЕЙ
Разложение волнового пакета на монохроматические составляющие. Фазовая и групповая скорости. Расползание волнового пакета в диспергирующей среде. Понятие о сигнальной скорости.
2. ФОТОНЫ
Развитие Эйнштейном квантовой гипотезы. Спонтанные и вынужденные переходы. Вывод формулы Планка. Коэффициенты Эйнштейна.
___________________________________________________________
Билет 9.
1. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДИСПЕРСИИ
Поляризуемость атома Томсона. Показатель преломления разреженного газа из атомов Томсона. Дисперсионный и Лоренцевский контур. Аномальная дисперсия. Связь спектров излучения и поглощения. Сила осциллятора.
2. МНОГОЛУЧЕВАЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ
Интерферометр Фабри-Перо как спектральный прибор. Интерференционные фильтры.
___________________________________________________________
Билет 10.
1. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА ОТ ГРАНИЦЫ ПРОЗРАЧНОГО ДИЭЛЕКТРИКА
Граничные условия. Законы отражения и преломления. Формулы Френеля. Угол Брюстера.
2. ФОТОНЫ
Фотоэффект и уравнение Эйнштейна. Импульс фотона. Эффект Комптона. Световое давление.
__________________________________________________________
Билет 11.
1. ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ
Амплитудные и энергетические коэффициенты отражения и пропускания. Предельный угол. Неоднородная волна.
2. УРАВНЕНИЕ ЭЙКОНАЛА
Приближение геометрической оптики. Эйконал. Распространение света в среде с переменным показателем преломления.
___________________________________________________________
Билет 12.
1. ПРОСВЕТЛЯЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ
Отражение света от прозрачной среды с диэлектрической пленкой. Характеристическая матрица. Зависимость коэффициента отражения от параметров пленки.
2. ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Интерферометр Майкельсона. Интерферометр Рождественского. Фурье-спектроскопия.
___________________________________________________________
Билет 13
1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В СЛОИСТЫХ СРЕДАХ
Условия для векторов Е и В на границе двух диэлектриков. Матричный метод описания распространения света в слоистой среде. Диэлектрические зеркала.
2. ДИФРАКЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Разрешающая способность телескопа. Разрешающая способность микроскопа. Элементы теории Аббе
_________________________________________________________
Билет 14
1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В РЕАЛЬНЫХ СРЕДАХ
Формула Лоренц-Лоренца. Удельная рефракция. Элементы квантовой теории дисперсии. Сила осциллятора.
2. ПРИНЦИП ГЮЙГЕНСА-ФРЕНЕЛЯ (Постановка задачи о дифракции. Интеграл Кирхгофа. Обоснование принципа Гюйгенса-Френеля. __________________________________________________________
Билет 15
1. РАССЕЯНИЕ СВЕТА
Распространение света в мутных средах. Рассеяние на флуктуациях плотности.
2. ДИФРАКЦИЯ ФРЕНЕЛЯ
Дифракция на круглом отверстии. Зоны Френеля. Пятно Пуассона. Зонная пластинка.
___________________________________________________________
Билет 16
1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В ПРОВОДЯЩИХ СРЕДАХ
Диэлектрическая проницаемость металлов. Связь константы затухания с проводимостью. Плазменная частота.
2. ДИФРАКЦИЯ ФРЕНЕЛЯ НА ПРЯМОЛИНЕЙНОМ КРАЕ ЭКРАНА
Зоны Шустера. Спираль Корню.
___________________________________________________________
Билет 17
1. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА ОТ ПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
Амплитудные и энергетические коэффициенты. Отражение от границы среды с сильным поглощением. Отражение от "идеального" металла. Поляризация отраженного света.
2. ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА
Приближение Фраунгофера. Дифракция на щели. Дифракция на прямоугольном отверстии.
__________________________________________________________
Билет 18
1. ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ
Поляризуемость атома Томсона в постоянном магнитном поле. Связь векторов Е и D. Эффект Фарадея. Естественная оптическая активность
2. ДИФРАКЦИЯ ФРАУНГОФЕРА НА КРУГЛОМ ОТВЕРСТИИ
Дифракция на одиночном отверстии. Дифракция на одинаковых хаотически расположенных круглых отверстиях.
___________________________________________________________
Билет 19
1. ИСКУССТВЕННАЯ АНИЗОТРОПИЯ
Модель анизотропной молекулы. Газ из анизотропных молекул в электростатическом поле. Эффект Керра. Анизотропия, возникающая при механических напряжениях.
2.ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА ОТ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА
Амплитудный и энергетический коэффициенты отражения. Поляризация света, отраженного от поверхности металла. Зависимость энергетического коэффициента отражения от частоты падающего света.
___________________________________________________________
Билет 20
1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТА В ОДНООСНЫХ КРИСТАЛЛАХ
Уравнения Максвелла для одноосных кристаллов. Обыкновенная и необыкновенная волны. Фазовая и лучевая скорость. Двулучепреломление.
2. ДИФРАКЦИОННЫЕ РЕШЕТКИ
Простейшая решетка. Решетки с профилированным штрихом. Решетки с синусоидальным пропусканием.
___________________________________________________________
Билет 21
1. ЭЛЕМЕНТЫ ОПТИКИ КРИСТАЛЛОВ
Одноосные и двуосные кристаллы. Фазовая и лучевая скорости. Формулы соответствия. Закон Френеля для двуосных кристаллов. Кристаллы с поглощением.
2. ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА КАК СПЕКТРАЛЬНЫЙ ПРИБОР
Аппаратная функция спектрального прибора. Угловая дисперсия. Разрешающая способность. Свободная область дисперсии.
___________________________________________________________
Билет 22
1. СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ
Учет силы Лоренца в уравнении движения квазиупругого электрона. Объяснение светового давления с позиций волновой и корпускулярной теории.
2. ДИФРАКЦИЯ СВЕТА НА ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ
Одномерная и двумерная дифракционные решетки. Дифракция на трехмерной структуре. Толстослойные голограммы.
___________________________________________________________
Билет 23
1. НАЧАЛА НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИКИ
Ангармоничность атомных осцилляторов. Связь векторов E и D в нелинейной среде. Метод последовательных приближений при решении уравнений Максвелла для волн в нелинейных средах.
2. СТОЯЧИЕ ВОЛНЫ
Возникновение стоячих волн при отражении плоской монохроматической волны от идеального зеркала. Собственные колебания электромагнитного поля в оптическом резонаторе. ___________________________________________________________
Билет 24
1. ЭФФЕКТЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ В НЕЛИНЕЙНЫХ СРЕДАХ
Самоканализация. Самофокусировка.
2. ПОНЯТИЕ О КВАНТОВАНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Собственные колебания электромагнитного поля в "зеркальном ящике". Плотность числа состояний. Фотоны. Статистика Бозе-Эйнштейна. Формула Планка.
__________________________________________________________
Билет 25
1. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ
Метод последовательных приближений при решении системы уравнений Максвелла для среды с квадратичной нелинейностью. Условие синхронизма. Использование анизотропных сред для его выполнения.
2. НЕМОНОХРОМАТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ВАКУУМЕ
Спектральное разложение. Энергетический спектр. Волновой пакет. Связь протяженности волнового пакета с шириной спектра. Примеры. Квазимонохроматическое излучение.
___________________________________________________________
Билет 26
1. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТЫ Генерация второй гармоники как частный случай параметрического преобразования. Параметрическое преобразование частоты "вверх" и "вниз". Параметрические усилители света.
2. ПРИНЦИП ФЕРМА
Обоснование принципа Ферма. Законы геометрической оптики как следствие принципа Ферма. Принцип работы тонкой линзы с точки зрения принципа Ферма.
___________________________________________________________
Билет 27
1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С АКУСТИЧЕСКИМИ КОЛЕБАНИЯМИ В УПРУГОЙ СРЕД Механизм нелинейного взаимодействия электромагнитных и акустических волн. Вынужденное рассеяние Мандельштама- Бриллюэна.
2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ В "ЗЕРКАЛЬНОМ ЯЩИКЕ"
Граничные условия. Собственный моды прямоугольного резонатора. Дискретный характер частотного спектра.
___________________________________________________________
Билет 28
1. ОТРАЖЕНИЕ СВЕТА ОТ ПЛОСКОЙ ГРАНИЦЫ ДИЭЛЕКТРИКА
Граничные условия. Обоснование законов геометрической оптики. Амплитудные коэффициенты отражения и пропускания. Угол Брюстера.
2. ОПЫТ ЮНГА
Опыт Юнга как частный случай дифракции на экране с двумя бесконечно узкими щелями. Опыт Юнга с точки зрения корпускулярной теории света.