Главная Другое
Экономика Финансы Маркетинг Астрономия География Туризм Биология История Информатика Культура Математика Физика Философия Химия Банк Право Военное дело Бухгалтерия Журналистика Спорт Психология Литература Музыка Медицина |
страница 1МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика Профиль(и) подготовки: Нанотехнологии и наноматериалы в энергетике Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «КВАНТОВАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА»
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ квантовой электроники и оптики, современных основ фотоники, физики и технологий лазеров их использования в различных приложениях По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Нанотехнологии и наноматериалы в энергетике» направления 140700 Ядерная энергетика и теплофизика. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Физика (общая), Математика, Химия (общая), Квантовая механика, Прикладная физика. Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин "Физико-химия наночастиц и наноматериалов», "Методы и приборы для изучения, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов", выполнении курсовых работ, а также программы магистерской подготовки. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции (7 семестр) 1. Понятие об электромагнитном поле. Описание и основные характеристики. Уравнения Максвелла в вакууме. Основные величины и физическая трактовка. Описание электромагнитного поля с помощью потенциалов. Понятие о калибровке потенциалов. 2. Закон сохранения энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Генерация электромагнитных волн. Излучение диполя. Гармонические колебания диполя и направленность излучения. Радиационное затухание колебаний диполя 3. Распространение электромагнитного поля в вакууме. Плоские электромагнитные волны в вакууме. Монохроматические плоские электромагнитные волны в вакууме. Поляризация монохроматических плоских электромагнитных волн. Эллиптическая, круговая и линейная поляризации электромагнитных волн. Немонохроматическое электромагнитное поле. Естественная поляризация 4. Интерференция электромагнитных волн. Интерференция монохроматических волн. Интерференция электромагнитных волн на плоскопараллельной пластине. Интерферометр Майкельсона. Принцип работы и основные свойства. Интерферометр Фабри-Перо. Принцип работы и основные свойства. 5. Дифракция электромагнитного поля. Принцип Гюйгенса. Дифракция плоской электромагнитной волны на плоской щели и круглом отверстии. Ближняя и дальняя зоны дифракции. 6. Источники электромагнитного поля. Нелазерные и лазерные источники. Излучение ансамбля диполей. Статистика излучения ансамбля независимых осцилляторов. 7. Квантовая природа электромагнитного поля. Понятие о фотонах. Описание квантового электромагнитного поля. Фотоны и их характеристики. Числа заполнения. Когерентные источники электромагнитного поля. Основные характеристики 8. Спонтанное и вынужденное излучение в квантовой системе. Система с двухуровневыми энергетическими состояниями; спонтанное и вынужденное поглощение и испускание. Коэффициенты Эйнштейна и их трактовка. Инверсная населенность и ее основные свойства 9. Оптические резонатор и его основные свойства. Понятие когерентности когерентное излучение. Оптический резонатор. Добротность оптического резонатора. Вычисление основных параметров. 10. Физика лазеров. Основные свойства и критерии существования лазерного излучения. Условия лазерной генерации и усиления. Основные принципы устройства лазеров. Основные характеристики лазеров и лазерного излучения. 11. Первый твердотельный лазер и его устройство. Способы создания инверсной населенности. Понятие о накачке и ее видах. Активная лазерная среда и ее свойства. Примеры активных лазерных сред. Классификация лазеров. Основные характеристики при классификации. 12. Примеры различных лазеров. Краткое описание и режимы. Применение лазеров: промышленность. Применение лазеров: медицина. Применения лазеров: научные исследования. 4.2.2. Практические занятия: 7 семестр Определение основных свойств электромагнитного поля. Поляризация. Когерентность и некогерентность Решения уравнений Максвелла для простейших случаев. Монохроматические моды Интерференция электромагнитного поля на щели Дифракция электромагнитного поля по сфере Вычисление электромагнитного поля от ансамбля диполей Расчет оптического резонатора. Механизмы уширения и добротность Расчет коэффициентов Эйнштейна. Оценки теплового воздействия лазерного излучения
№ 1. Исследование распределения лазерного пучка по ширине № 2. Исследование оптического тракта лазерной системы № 3. Исследование интерферометров Майкельсона Фабри-Перо № 4. Оптические свойства лазерного излучения
Расчет интерференции на щели Вычисление параметров дифракции на сфере Вычисление расходимости лазерного поля 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы – не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Выездные лекции-экскурсии в Институт общей физики РАН и НИИ «Полюс» (4 часа). Практические занятия включают выездное занятие в Институт общей физики РАН (знакомство с современными мощными и фемтосекундными лазерами) и НИИ «Полюс» (знакомство с современными лазерными оптическими системами). Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным опросам, подготовку к практическим занятиям и лабораторным работам, изучение дополнительного материала, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные опросы, защита лабораторных работ Аттестация по дисциплине – экзамен Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене. В приложение к диплому вносится итоговая оценка за 7 семестр.
1. «Квантовая и оптическая электроника». Электронный конспект. М. МЭИ. 2009. 2. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика: Учебник- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. 3. Н.В. Карлов. "Лекции по квантовой электронике", Москва "Наука", 1988 г.
б) дополнительная литература:
7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: http://www.lebedev.ru; http://www.gpi.ru; http://www.polyus.msk.ru б) другие: учебный фильм "Квантовая электроника; учебный фильм «История создания лазеров»; видеоматериалы компании Cree по полупроводниковым светодиодам. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 141700 «Ядерная энергетика и теплофизика» и профилю «Нанотехнологии и наноматериалы в энергетике».
Д.т.н., профессор Дмитриев А.С. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой низких температур д.т.н., профессор Дмитриев А.С. Смотрите также: Рабочая программа учебной дисциплины «квантовая и оптическая электроника» Цикл: профессиональный
158.38kb.
1 стр.
Программа дисциплины «Квантовая и оптическая электроника» Для специальности 210602. 65 «Наноматериалы» подготовки инженера
90.31kb.
1 стр.
Программа дисциплины «Квантовая и оптическая электроника» для специальности 210104. 65 «Микроэлектроника и твердотельная электроника»
124.29kb.
1 стр.
Рабочая программа дисциплины «оптическая электроника» Направление подготовки бакалавра 210100-электроника и наноэлектроника
151.59kb.
1 стр.
Кафедра "Прикладная физика и оптика твердого тела" Курс "Квантовая и оптическая электроника" Направление: «Электроника и наноэлектроника»
12.94kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " промышленная робототехника" Цикл: профессиональный
144.44kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " энергетические машины и установки" Цикл: профессиональный
115.41kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "низкотемпературный эксперимент" Цикл: профессиональный
161.3kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " основы термической обработки " Цикл: профессиональный
122.13kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "парогенераторы и теплообменники аэс" Цикл: профессиональный
120.98kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «радиотехнические цепи и сигналы» Цикл: профессиональный
123.59kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «котельные установки и парогенераторы» Цикл: профессиональный 212.13kb.
1 стр.
|