Оптика

Издание представляет собой учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ по курсу общей физики (раздел «Прикладная оптика»). В пособии уделяется внимание корректному определению понятий и явлений, их взаимосвязям, возникающим при изучении различных оптических явлений. При выборе тематики лабораторных работ предпочтение было отдано наиболее простым физическим моделям, допускающим количественное описание при минимальном знакомстве с математическим аппаратом. Учебное пособие поможет студентам сформировать представление об оптических явлениях, лежащих в основе работы современных оптических систем и приборов. Сборник содержит описания лабораторных работ и необходимый теоретический материал для их выполнения. Материал представлен в форме, удобной для самостоятельной работы студентов.

Подготовлено на кафедре физики твердого тела и наноструктур физического факультета Воронежского государственного университета.

Основан в 1994 г. Журнал "Прикладная физика" в настоящее время предназначен в основном для срочной публикации кратких статей о последних достижениях в области физики, имеющих перспективу прикладного (технического и научного) применения. Графические материалы (фото, схемы, рисунки, графики и т.п.) представляются теперь в черно-белом и полноцветном форматах, что выгодно отличает данный журнал от абсолютного большинства других периодических научно-технических изданий, где обычно ограничиваются только черно-белым форматом. Журнал за прошедшие годы стал лидером в области освещения физических основ прикладных задач по некоторым наиболее наукоемким направлениям развития техники и технологии (фотоэлектронной, лазерной, плазменной, электронно- и ионнолучевой, микроволновой, наноматериалов, высокотемпературной сверхпроводимости и т.п.), публикуя научные статьи и обзоры по упомянутым вопросам. В журнале по-прежнему освещаются прикладные проблемы, обсуждаемые на важнейших отечественных и международных физических конференциях. В частности, журнал остается одним из официальных информационных спонсоров ряда таких периодически проводимых конференций, как Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения, Всероссийский семинар по электронной и ионной оптике и др., оперативно публикуя на своих страницах наиболее значимые их материалы, подготовленные и представленные (по рекомендации соответствующих Программных комитетов) в виде отдельных статей участников конференций. В журнале публикуются статьи авторов не только из РФ и стран СНГ, но и из Франции, США, Израиля, Польши, Индии и ряда других стран дальнего зарубежья.

Термолинзовая спектрометрия применена для определения светопоглощения прозрачных нанокомпозитных материалов, полученных при термическом разложении солей серебра, сорбированных в объеме полиметакрилатной матрицы. Высокая локальность определения, соответствующая размеру лазерных лучей, позволяет оценить равномерность распределения окраски в матрице. К преимуществам термолинзовой спектрометрии перед спектрофотометрией следует отнести малое влияние светорассеяния образца на результаты определения его светопоглощения и высокую чувствительность определения, превышающую чувствительность спектрофотометрии на один-два порядка. Показана возможность проведения локального синтеза наноразмерных частиц в объеме матрицы путем фотоиндуцированного разложения солей серебра в исходных полиакрилатных материалах.

Учебно-методическое пособие дня самостоятельном работы студентов по направлению подготовки: «Агроинженерия». «Техносферная безопасность». Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с программой по физике. В подготовке лабораторных работ и составлении описании принимали участие Зубова И.И., Гришина С.Ю., Кольцова Л.И.

Даны краткие сведения о законах теплового излучения и квантовой природе света. Рассмотрена методика экспериментальной проверки закона Стефана–Больцмана. Приведено описание лабораторной установки, порядка выполнения работы и анализа результатов измерений.

Рассмотрены явления, возникающие при падении электромагнитной волны на границу раздела однородных изотропных сред. Проанализированы два наиболее важных с практической позиции случая границы раздела: диэлектрик – диэлектрик и диэлектрик – металл. Приведен вывод уравнений Френеля, амплитудных и энергетических коэффициентов отражения и пропускания. Особое внимание уделено поляризационным преобразованиям волны при отражении от границы раздела и прохождении через нее.

Описана волновая аберрация оптической системы аппроксимациями по степенному и ортогональному (в виде полиномов Цернике) базисам. Рассмотрены свойства этих аппроксимаций, а также примеры применения разложения волновой аберрации по ортогональным полиномам Цернике для обоснования выбора прототипа из базы оптических систем и для автоматизированной дискретизации областей зрачка и предмета в процессе оптимизации оптической системы.

Рассмотрены вопросы проектирования прецизионных систем наведения радиотехнических и оптических комплексов на основе двухканальных систем в режимах автосопровождения. Приведены основные варианты функционального и структурного построения двухканальных систем, представлены уравнения динамики двухканальных систем с разделенной нагрузкой с учетом всех основных помех и возмущений, изложена методика синтеза высокоточных систем с компенсирующими связями между каналами.

Описана волновая аберрация оптической системы аппроксимациями по степенному и ортогональному (в виде полиномов Цернике) базисам. Рассмотрены свойства этих аппроксимаций, а также примеры применения разложения волновой аберрации по ортогональным полиномам Цернике для обоснования выбора прототипа из базы оптических систем и для автоматизированной дискретизации областей зрачка и предмета в процессе оптимизации оптической системы.

Предложена учебная лабораторная работа для практикума по общей физике. С помощью дифракционного монохроматора МУМ в работе исследуется спектр излучения светодиодов и полупроводникового лазера. Измеряется зависимость интенсивности лазера от величины тока, протекающего через pn#переход; определяется пороговая величина тока, соответствующая переходу от режима светоизлучающего диода к режиму лазерной генерации.

Учебное пособие содержит теоретическую часть, тестовые задания и задачи по разделам курса общей физики «Колебания. Волновая оптика». Предназначено для практических занятий по физике и самостоятельной работы студентов, получающих элитное техническое образование, а также бакалавров и магистров технических специальностей всех видов обучения.

Цель данной статьи - исследовать возможность и оценить эффективность передачи потока оптического излучения через ослабляющие участки открытых оптических каналов связи.

Рассказывается о том, что метаматериалы могут служить не только для того, чтобы в более или менее отдаленном будущем создать шапку- или танк-невидимку.

Практикум подготовлен на кафедре экспериментальной физики физического факультета Воронежского государственного университета.