Бакалавриат
2022/2023
Введение в нелинейную физику и спектроскопию твердого тела
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Курс по выбору (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
4-й курс, 1-3 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Камчатнов Анатолий Михайлович
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
64
Программа дисциплины
Аннотация
Курс читается в течение трех модулей и состоит из двух частей. Первая часть курса
посвящена введению в основные понятия и методы нелинейной оптики и физики,
позволяющие понять основные процессы, имеющие место при распространении световых
импульсов и пучков в среде с учётом нелинейных эффектов. После первой части проводится
контрольная работа. Цель второй части – ознакомить студентов с основами спектроскопии
твердого тела. В основу курса будет положена макроскопическая теория взаимодействия
света с веществом, позволяющая описать основные процессы на языке уже известной
студентам теории диэлектрической проницаемости, характеристики которой зависят от
структуры твердого тела и имеющихся в нём элементарных возбуждений.
Цель освоения дисциплины
- Ознакомить студентов с основами спектроскопии твердого тела.
- Цель посвящена введению в основные понятия и методы нелинейной оптики и физики, позволяющие понять основные процессы, имеющие место при распространении световых импульсов и пучков в среде с учётом нелинейных эффектов
Планируемые результаты обучения
- Применяет физические методы теоретического и экспериментального исследования, методы математического анализа и моделирования для постановки задач по развитию, внедрению и коммерциализации новых наукоемких технологий.
- Представляет результаты проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области
- Использует знания современных проблем и новейших достижений физики в научно-исследовательской работе
- Анализирует, верифицирует, оценивает полноту информации в ходе профессиональной деятельности, при необходимости восполнять и синтезировать недостающую информацию
- Проводит научные эксперименты и/или теоретические (аналитические и имитационные) исследования для их решения поставленных профессиональных задач
Содержание учебной дисциплины
- Резонанс Ферми
- Генерация второй гармоники
- Самоиндуцированная прозрачность
- Дисперсия
- Модуляции линейных волн и параболическое уравнение
- Нелинейность и дисперсия: уравнение Кортевега де Фриза и солитоны
- Яркие солитоны в оптике и бозе-эйнштейновском конденсате: уравнение Гросса-Питаевского и нелинейное уравнение Шрёдингера
- Самофокусировка пучков света
- Модуляционная неустойчивость
- Тёмные солитоны в бозе-эйнштейновском конденсате и световодах с дефокусирующей нелинейностью.
- Темы второй части курса:
Элементы контроля
- Домашнее заданиеТекущий контроль включает в себя еженедельные домашние задания и контрольную работу в конце второго модуля. Домашние задания которые состоят из одной-двух задач, решение которых позволяет оценить, насколько студент понял материал лекции. Ввиду наличия фиксированного срока сдачи задания его пересдача не допускается. Если задача вызвала затруднения, то её решение обсуждается в вводной части следующей лекции. Правильное решение всех задач даёт 40% от максимального числа баллов. Контрольная работа включает письменное решение 3-х задач в билете по темам пройденного материала в течение 1 часа. Она даёт 20% от максимального числа баллов
- ЭкзаменИтоговый контроль - экзамен в конце 3-го модуля. Билет содержит 1 вопрос по материалам лекций и одну задачу. Экзамен проводится устно в формате беседы по программе курса. Правильный ответ на все вопросы на экзамене даёт 40% от максимального числа баллов.
Промежуточная аттестация
- 2022/2023 учебный год 2 модульЭкзамен проходит в 3 модуле
- 2022/2023 учебный год 3 модуль0.5 * Домашнее задание + 0.5 * Экзамен
