Quang học

- ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC QUANG HỌC.
- Các hướng nghiên cứu chính: Laser Quang phổ học, Quang học phi tuyến 2.
- Thông tin về môn học.
- Tên môn học: Quang học · Mã môn học: III-10 · Số tín chỉ :3 · Giờ tín chỉ đối với các hoạt động học tập.
- Làm bài tập trên lớp : 10 + Thảo luận trên lớp: 2.
- Đơn vị phụ trách môn học: Khoa Vật Lý · Môn học tiên quyết: Dao động, sóng, Điện –Từ · Môn học kế tiếp: Nguyên Tử , Quang học hiện đại.
- Mục tiêu môn học.
- Mục tiêu kiến thức: Trang bị kiến thức Vật Lý đại cương về Quang học · Mục tiêu về kĩ năng: Nắm được các nguyên lý hoạt động của các dụng cụ quang học, các mạch quang học, linh kiện quang học, các ứng dụng của quang học như giao thoa ,nhiễu xạ, phân cực, hấp thụ tán sắc, tán xạ, các hiệu ứng điện quang.
- Các mục tiêu khác: Hiểu biết về các hiện tượng quang học trong thiên nhiên và trong đời sống thực tiễn 4.
- Tóm tắt nội dung môn học: Gồm hai phần chính là các hiện tượng quang học thể hiện tính chất sóng và các hiện tượng quang học thể hiện tính chất hạt.
- Để có thể diễn đạt tính chất sóng của ánh sáng, chương đầu nhắc lại cơ sở của quang sóng như các phương trình sóng, cách biểu diễn sóng, các sóng sơ cấp và vài ví dụ về cách xem xét sự truyền sóng ánh sáng qua các hệ quang học đơn giản.
- Một vấn đề hiện nay được đề cập nhiều trong quang học với nguồn sáng laser đó là quang học chùm tia (Beam Optics).
- Tiếp đó là các hiện tượng rất đặc trưng của quang học và có nhiều ứng dụng thực tiễn đó là sự phân cực ánh sáng, giao thoa, nhiễu xạ, tán xạ, hấp thụ, tán sắc.
- Phần tính chất hạt của ánh sáng bắt đầu từ các định luật về bức xạ nhiệt để dẫn dắt tới khái niệm lượng tử năng lượng của Planck và sau đó là thuyết photon của Einstein.
- Một số hiện tượng quang học cơ bản chỉ có thể giải thích bằng thuyết hạt của ánh sáng sẽ được khảo sát.
- Nội dung chi tiết môn học: Chương 1: Cơ sở quang hình học.
- 1.1.1 Các định luật cơ bản của quang hình.
- 1.1.2 Định luật về sự truyền thẳng của ánh sáng.
- 1.1.3 Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng.
- 1.2 Một số dụng cụ quang học.
- Bài tập.
- Chương 2: Cơ sở quang sóng 2.1 Biểu diễn sóng của ánh sáng 2.1.1 Phương trình sóng và năng lượng sóng.
- 2.1.2 Biểu diễn phức của sóng 2.1.3 Các sóng sơ cấp 2.2 Sự truyền sóng qua một số hệ quang học đơn giản 2.2.1 Sự truyền sóng qua bản mặt song song 2.2.2 Sự truyền sóng qua thấu kính mỏng.
- Chương 3: Sự phân cực của ánh sáng.
- Hiện tư​ợng phân cực ánh sáng qua bản Tourmaline.
- 3.2 Bản chất của ánh sáng phân cực..
- 3.2.1 Phân cực thẳng.
- 3.2.2 Phân cực tròn.
- 3.2.3 Phân cực ellip.
- 3.2.4 ánh sáng tự nhiên..
- Định luật Malus..
- 3.4 Các loại kính phân cực.
- 3.4.1 Phân cực bởi hiện t​ượng lư​ỡng hư​ớng sắc.
- 3.4.2 Phân cực bởi hiện t​ượng lư​ỡng chiết..
- Phân cực do phản xạ.
- 3.5.1 Hiện tượng phân cực do phản xạ.
- Hiện tượng phân cực quay.
- 3.6.1 Hiện tượng phân cực quay bởi tinh thể.
- 3.6.2 Phân cực quay bởi chất lỏng.
- Chương 4: Giao thoa ánh sáng.
- 4.2 Sự phân bố cường độ ánh sáng trong giao thoa với hai khe.
- 4.2.1Biểu thức cường độ ánh sáng giao thoa.
- 4.2.2 Giao thoa của ánh sáng không đơn sắc.
- 4.3 Sự giao thoa của ánh sáng phân cực.
- 4.4 Tính kết hợp của ánh sáng.
- 4.5 Một số sơ đồ giao thoa tương đương hai khe Young.
- Giao thoa bản mỏng.
- 4.7 Giao thoa nhiều chùm tia 4.8 Giao thoa kế Fabry-Perot 4.9 Một số giao thoa kế khác 4.9.1 Giao thoa kế Michelson 4.9.2 Giao thoa kế Mach-Zehnder 4.9.3 Giao thoa kế Sagnac Bài tập Chương 5: Nhiễu xạ ánh sáng.
- 5.1 Hiện tượng nhiễu xạ - Nguyên lý Huygens-Fresnel 5.1.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng 5.1.2 Nguyên lý Huygens-Fresnel 5.1.3 Nhiễu xạ Fresnel và nhiễu xạ Fraunhofer 5.2 Nhiễu xạ Fresnel 5.2.1Phương pháp đới Fresnel.
- 5.2.2 Phương pháp đồ thị 5.2.3 Nhiễu xạ ánh sáng qua lỗ tròn và đĩa tròn nhỏ 5.2.4 Bản đới Fresnel 5.3 Nhiễu xạ Fraunhofer 5.3.1 Nhiễu xạ qua một khe hẹp 5.3.2 Nhiễu xạ qua một lỗ tròn 5.3.3 Nhiễu xạ qua 2 khe 5.3.4 Nhiễu xạ qua nhiều khe 5.3.5.
- Cách tử nhiễu xạ 5.3.6 Nhiễu xạ tia X Bài tập Chương 6: Tán sắc, hấp thụ và tán xạ ánh sáng 6.1 Sự tán sắc ánh sáng 6.2.
- Sự hấp thụ ánh sáng 6.3.
- Lý thuyết về tán sắc và hấp thụ 6.4 Sự tán sắc và vận tốc nhóm 6.4.1 Hiện tượng phách 6.4.2 Vận tốc nhóm 6.5.
- Máy quang phổ lăng kính 6.6 Tán xạ ánh sáng 6.6.1.
- Hiện tượng tán xạ ánh sáng 6.6.2.Tán xạ Tyndall 6.6.3.Tán xạ phân tử 6.6.4.
- Tán xạ Raman 6.6.5 Tán xạ Mandelstam – Brillouin 6.7 Cầu vồng Chương 7: Lượng tử quang học 7.1 Bức xạ nhiệt 7.1.1 Đặc trưng của bức xạ nhiệt 7.1.2.
- Các định luật về bức xạ nhiệt 7.2.
- Tính chất hạt của ánh sáng 7.2.1.
- Hiệu ứng quang điện 7.2.3 Hiệu ứng Compton 7.2.4 Phản ứng quang hoá 7.3 Laser 7.3.1 Nguyên lý hoạt động của laser 7.3.2 Một số loại laser Bài tập 6.
- Quang học.
- Thảo luận.
- Đọc lại kiến thức cũ về quang hình, làm bài tập.
- Thuyết trình trên lớp và thảo luận.
- Các dụng cụ quang học 2.
- Thuyết trình và thảo luận trên lớp.
- Đọc trước tài liệu giao về nhà, làm bài tập.
- Sự phân cực ánh sáng.
- Thuyết trình , thảo luận và chữa bài tập trên lớp..
- Các trạng thái phân cực ánh sáng 5.
- Sự phân cực ánh sáng khi truyền qua tinh thể.
- Sự giao thoa ánh sáng.
- Điều kiện giao thoa ánh sáng, tính kết hợp không gian và thời gian 8.
- Các ứng dụng của giao thoa bản mỏng 9.
- Nhiễu xạ ánh sáng, Nhiễu xạ Fresnel.
- Đọc trước tài liệu giao về nhà và làm bài tập.
- Thuyết trình , thảo luận trên lớp..
- Nhiễu xạ Fraunhofer.
- Nhiễu xạ qua 1 khe, hai khe, cách tử nhiễu xạ 11.
- Sự tán sắc và hấp thụ ánh sáng.
- Hiện tượng tán sắc, hấp thụ ánh sáng và giải thích 12.
- Tán xạ ánh sáng.
- Phân loại các hiện tượng tán xạ ánh sáng 13.
- Bức xạ nhiệt.
- Bản chất hạt của ánh sáng 15.
- Yêu cầu của giảng viên đối với môn học -Điều kiện tổ chức giảng dạy: Giảng đường có Projector và máy tính -Yêu cầu của giảng viên đối với sinh viên: Tham gia đầy đủ các buổi lên lớp, hoàn thành các nhiệm vụ đọc thêm và bài tập về nhà.
- Phương pháp và hình thức tổ chức kiểm tra đánh giá môn học: 9.1.Các loại điểm kiểm tra và trọng số: Kiểm tra việc làm bài tập và hoàn thành nhiệm vụ về nhà: trọng số 20%.
- Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ giao cho sinh viên Bài tập: -Biết vận dụng lý thuyết đã học, thể hiện hiểu bài (mức 1) -Biết kết hợp các kiến thức khác nhau, sáng tạo, đưa ra phương án độc đáo(mức 2) Tiểu luận