Физическая оптика

Курс посвящен теоретическому анализу и экспериментальным демонстрациям основных явлений, связанных с излучением света и его распространением в вакууме и в материальных средах на базе волновой теории (на количественном уровне) и в рамках корпускулярного подхода (на качественном уровне), а также обзору технических приложений основных идей классической оптики. Дополнительными целями курса являются демонстрация глубокой связи законов волновой оптики с классической (неквантовой) электродинамикой, аналогий между оптическими и квантовомеханическими явлениями и постепенная подготовка слушателей к восприятию современных концепций квантовой механики, квантовой электродинамики и всей микро- и нанофизики.

При решении перечисленных задач используются апробированные автором в очном учебном процессе образовательные методики, основанные на реализации дополнительных возможностей, открываемых компьютерными, информационными, мультимедийными и телекоммуникационными технологиями.

В результате прохождения курса слушатели должны овладеть навыками использования в профессиональной деятельности основных законов оптики и электродинамики, применения методов математического анализа и моделирования; приобрести компетенции в области проведения самостоятельных исследований, обработки и представления экспериментальных данных, выполнения математического и численного моделирования процессов и объектов на базе готовых пакетов и в результате самостоятельного программирования.

Освоение курса внесет существенный вклад в формирование у слушателей базы для успешной профессиональной деятельности в области современных нано-, оптических, наукоемких исследований и технологий и позволит им построить весьма полезную для жителей и будущих специалистов ХХI века систему адекватных представлений о механизмах и законах получения человеком основного объема информации об окружающем мире через оптические каналы восприятия.

1. Электромагнитные волны в вакууме. Поляризация
2. Излучение света. Спектры
3. Распространение света в веществе, поведение на границе сред
4. Распространение света в различных средах
5. Дифракция Гюйгенса-Френеля-Кирхгофа и дифракция Фраунгофера
6. Интерференция
7. Уравнение эйконала, принцип Ферма, геометрическая оптика
8. Оптические приборы и голография