- Цели и задачи дисциплины
- Целью курса является воспитание естественнонаучного мировоззрения как основного способа познания окружающего мира. Основные задачи курса: 1. Знакомство с теорией волн. 2. Формирование у студентов естественнонаучной картины мира. 3. Подготовка студентов к освоению специальных дисциплин.
- Краткое содержание дисциплины
- 1. Волны в природе. Волны в однородных средах. Волновое уравнение. Плоские волны. Аналитическое решение волнового уравнения. 2. Уравнения Максвелла. Плоские электромагнитные волны в однородных проводящих средах. Волновое уравнение. Поток энергии. ЗСЭ. Импульс волны. Плоские и сферические волны. Фазовая и групповая скорости света. Эффект Доплера. 3. Метод медленно меняющихся амплитуд. Укороченные уравнения. Параболическое приближение. Моды свободного пространства. 4. Поляризация. Параметры Стокса. Статистика частично поляризованного излучения. Поляризационная матрица. Сфера Пуанкаре. 5. Волны в диспергирующих анизотропных средах. Пространственная и временная дисперсия. 6. Взаимодействие света с веществом. Классическая теория дисперсии (из уравнения вынужденного колебания электрона в среде с вязкостью). Дисперсия плазмы, металлов, рентгеновского излучения. 7. Поглощение и рассеяние света. Закон Бугера-Ламберта, уширение спектральных линий. Рассеяние Релея (томпсоновское рассеяние), комбинационное рассеяние (эффект Рамана), эффект Комптона, эффект Тиндаля. 8. Волновые импульсы. Распространение волновых импульсов в диспергирующей среде. Закон сохранения энергии. Временные и пространственные солитоны. 9. Рассеяние света в дисперсной среде, уравнение переноса, диффузионное приближение.
- Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- Выпускник должен обладать:
- УК-2 Способен определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать оптимальные способы их решения, исходя из действующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений