Из истории физической оптики
Цитаты из оригинальных работ Франкена, Бломбергена, Ахманова, Хохлова. Питер Франкен. Генерация второй оптической гармоники. Развитие импульсных рубиновых оптических мазеров1,2 сделало возможным получение монохроматических (6943 А) световых пучков, которые при фокусировке …
Нелинейная пространственная динамика световых полей
Самоорганизация светового поля в нелинейных системах с обратной связью. Оптическая синергетика. Оптическое моделирование нейронных сетей. В течение длительного времени в нелинейной оптике исследовались проблемы временной динамики светового поля. При этом …
Оптика фемтосекундных лазерных импульсов
Предельно короткие импульсы света и сверхсильные световые поля. Генерация фемтосекундных световых импульсов. Новое поколение твердотельных фемтосекундных лазеров. Фемтосекундные технологии. Фемтосекундные лазерные импульсы в спектроскопии. Управление амплитудой и фазой молекулярных колебаний …
Параметрический генератор света
Использование нелинейных оптических явлений в кристаллах позволяет не только преобразовать излучение лазера в излучение другой фиксированной частоты (например, путем генерации второй оптической гармоники — см. выше, лекции 22, 23), но …
Теоретическая нелинейная оптика
Генерация второй оптической гармоники. Вынужденное комбинационное рассеяние света. Самофокусировка света. Лекция посвящена теории нелинейно-оптических эффектов. Рассматриваются: генерация второй оптической гармоники, вынужденное комбинационное рассеяние и самофокусировка света. Теория нелинейно-оптических явлений строится …
Нелинейная оптика
Основные эффекты нелинейной оптики. Механизмы оптической нелинейности. Нарушение принципа суперпозиции для сильных световых волн в среде. Материальное уравнение нелинейной среды. Нелинейная поляризация. Нелинейная восприимчивость. Классическая модель нелинейной среды — ансамбль …
Оптика анизотропных сред
Анизотропные материмы. Основные эффекты кристаллооптики. Структура световой волны в анизотропном кристалле. Материмьное уравнение анизотропной среды. Классификация кристаллов. Собственные состояния поляризации световой волны в анизотропном кристалле. Обыкновенная и необыкновенная волны. Двойное …
Оптические явления на границе раздела сред
Отражение и преломление света на границе раздела. Граничные условия для электромагнитного поля. Геометрия отражения и преломления. Закон Снел - лиуса. Полное внутреннее отражение. Энергетика отражения и преломления. Формулы Френеля. Эффект …
Световые волны в линейной изотропной среде
Дисперсия и поглощение света в линейной изотропной среде. Факты, подтверждающие теорию дисперсии Лоренца. Методы изучения дисперсии и поглощения света. Оптическая спектроскопия. Распространение светового импульса в диспергирующей среде. Рассматривается распространение света …
Физика взаимодействия света с веществом
Модель сплошной среды. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения. Классификация сред. Плоская монохроматическая световая волна в линейной однородной изотропной среде. Комплексная диэлектрическая проницаемость, линейная оптическая восприимчивость и комплексный показатель преломления среды. Классическая …
Свет и вещество
Эта часть книги посвящена физике взаимодействия света и вещества. В общих чертах это взаимодействие представляется следующим образом. Электромагнитное поле световой волны воздействует на заряженные частицы среды, заставляя их совершать вынужденные …
Из истории физической оптики
Цитати из оригинальных работ Габора, Лейта и Упатниекса. Дэннис Габор. Новый принцип микроскопии. “Известно, что сферическая аберрация электронных линз устанавливает предел разрешающей способности электронных микроскопов на уровне 5 А. Были …
Дифракция и фокусировка гауссова пучка
Параболическое уравнение. Приближение квазиоптики. Решение параболического уравнения. Распространение и дифракция гауссова пучка. Фокусировка гауссова пучка. Размеры фокальной области линзы. Критерий применимости приближения квазиоптики. Параболическое уравнение. Приближение квазиоптики. Будем описывать распространение …
Зонная пластинка Френеля и линза
Зонная пластинка Френеля. Растровая фокусирующая оптика. Тонкая сферическая линза. На основе френелевских представлений о дифракции света дается элементарное объяснение фокусировки света с помощью зонной пластинки, растровой фокусирующей пластинки и тонкой …
Анализ, преобразование и синтез световых полей
Спектральное описание пространственной структуры поля. Линза как элемент, выполняющий пространственное преобразование Фурье. Формирование оптического изображения. Теория Аббе. Опыты Аббе-Портера. Метод темного поля. Метод фазового контраста. Разрешающая способность микроскопа и телескопа. …
Дифракция на периодических структурах
Дифракционные решетки. Физика дифракции света на решетке. Уравнение дифракционной решетки. Математическое описание дифракции плоской волны на решетке. Синусоидальная решетка. Ограниченная синусоидальная решетка. Прямоугольная амплитудная решетка. Дифракция на двумерных периодических структурах. …
Дифракция в дальней зоне
Формирование устойчивой картины дифракции в дальней зоне. Дифракция Фраунгофера как пространственное преобразование Фурье. Дифракция Фраунгофера на одномерных структурах. Дифракция на щели. Дифракция Фраунгофера на двумерных структурах. Дифракция на прямоугольном и …
Дифракция слаборасходящихся пучков
Приближение Френеля в теории дифракции. Интегралы Френеля и спираль Корню. Дифракция Френеля на одномерных структурах. Дифракция на краю экрана. Дифракция на щели. Дифракция Френеля на двумерных структурах. Дифракция на квадратном …
Дифракция света
Дифракция как проявление волновой природы света. Основные опытные факты. Опыт Гримальди. Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционный интеграл Френеля. Зоны Френеля. Построение дифракционных картин графическим способом. Дифракция на краю экрана. Дифракционная …
Когерентность света
Временная когерентность света. Время когерентности. Длина когерентности. Пространственная когерентность света и радиус когерентности. Модель случайного светового поля. Расчет интерференционной картины в интерферометре Юнга. Измерение когерентности. Когерентность излучения реальных источников света. …
Интерференция света
Интерференционные явления в оптике. Опыт Юнга. Интерферометр Майкельсона. Интерференция монохроматических волн. Интерференция немонохроматического света. Интерференция случайной световой волны. Многолучевая интерференция. Интерферометр Фабри-Перо. Собственные моды и добротность лазерного резонатора. Лекция посвящена …
Интерференция, дифракция, когерентность
В этой части книги рассказано о физических явлениях, обусловленных волновой природой света. Два световых пучка, складываясь, могут образовывать темноту! Это удивительное явление, открытое Юнгом в 1801 году, получило название интерференции …
Из истории физической оптики
Цитаты из оригинальных работ Планка и Меймана. Макс Планк “Об одном улучшении закона излучения Вина”. “Интересные результаты, относящиеся к измерению длинноволновой части спектра излучения, о которых г-н Курльбаум сообщил на …
Квантовая двухуровневая система и классический осциллятор
Двухуровневая система. Состояние квантовой системы. Физические величины и операторы. Измеряемые величины. Уравнение Шредингера. Гамильтониан. Изолированный атом. Частица в потенциальной яме. Гармонический осциллятор. Атом в переменном внешнем поле. Матрица плотности. Уравнение …
Модели строения атома
Модель Томсона. Модель Бора. Классическая осцилляторная модель атома, описываемая уравнением (Д9.1) _ . о Є _ х + Гя + wZx = —Е, ‘ ТЭТ ТП содержит два основных параметра: …
Теория случайных процессов
Случайный процесс. Плотность вероятности, среднее значение и дисперсия случайного процесса. Двумерная плотность вероятности и корреляционная функция случайного процесса. Стационарные случайные процессы. Среднее значение, дисперсия и корреляционная функция стационарного случайного процесса. …
Элементы теории вероятностей
Случайные события и вероятность. Случайная величина. Дискретные случайные величины. Статистическое среднее и среднее арифметическое. Распределение Пуассона. Непрерывные случайные величины. Плотность вероятности. Распределение Гаусса. Центральная предельная теорема. Двумерная плотность вероятности. Преобразование …
Электродинамика излучения
Потенциалы электромагнитного поля. Излучение точечного заряда. Излучение диполя в дальней зоне. Излучение ротатора. Излучение квадруполя. Электрическое поле заряда, движущегося прямолинейно и равномерно. Согласно классическим представлениям, элементарным источником света является ускоренно …
Лазер
Квантовые свойства атомов. Постулаты Вора. Световые кванты. Спонтанное и вынужденное излучение в квантовой системе. Принцип действия и устройство лазера. Характеристики лазерного излучения. Генерация сверхкоротких световых импульсов. Лекция посвящена физике лазеров. …
Тепловое излучение
Основные опытные факты. Методы исследования теплового излучения. Из - лучательная и поглощательная способность тел. Равновесное тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Спектральная плотность равновесного теплового излучения. Термодинамика равновесного теплового излучения. Формула Рэлея-Джинса. …
Нелинейный осциллятор в световом поле
Модель нелинейного осциллятора. Метод возмущений. Осциллятор с квадратичной нелинейностью. Генерация второй оптической гармоники. Осциллятор с кубичной нелинейностью. Зависимость частоты колебаний от амплитуды. Фазировка осциллятора внешним полем. Эффекты самовоздей - ствия …
Линейный осциллятор в световом поле
Поглощение света осциллятором и ансамблем осцилляторов. Закон Бугера. Спектроскопия поглощения. Уменьшение фазовой скорости света в среде. Показатель преломления. Неоднородный ансамбль осцилляторов. Однородная и неоднородная ширина спектра. Возбуждение коротким импульсом. Релаксация …
Излучение ансамбля осцилляторов
От динамики осциллятора к статистике ансамбля. Нелазерный источник света: интенсивность, поляризация, диаграмма направленности излучения. Статистика излучения независимых осцилляторов. Спектр излучения. Механизмы уширения спектральной линии. Естественное уширение. Доплеров - ское уширение. …
Классическая физика излучения
Опыт. Герца. Атом как элементарный источник света. Классическая модель атома. Излучение заряда. Условия излучения. Расчет поперечной компоненты поля. Строгое решение задачи об излучении диполя. Гармонические колебания диполя. Полная мощность излучения …
Излучение и генераторы света
В этой части книги излагается теория излучения электромагнитных волн движущимися заряженными частицами. Сначала дается простая качественная картина явления, основанная на понятии силовых линий электрического поля. Этот подход позволяет установить, что …
