Практикум по квантовой радиофизике - Учебно

1
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Дубов В.П.
ПРАКТИКУМ ПО КВАНТОВОЙ РАДИОФИЗИКЕ
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа
для студентов направления 011800.62 «Радиофизика»
Форма обучения очная
Тюменский государственный университет
2011
2
Дубов В.П. «Практикум по квантовой радиофизике» Учебно-методический
комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011800.62 «Радиофизика».
Форма обучения очная.
Тюмень, 2011, _13_ стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины «Практикум по квантовой радиофизике» опубликована на сайте ТюмГУ: «Практикум по квантовой радиофизике» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Утверждено проректором по
учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой радиофизики Михеев В.А.,
к.ф.-м.н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Дубов В.П. 2011.
3
1. Пояснительная записка
Дисциплина «Практикум по квантовой радиофизике» в соответствии с ФГОС ВПО по
направлению подготовки 011800,62 «Радиофизика» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ООП подготовки бакалавров. Изучение этой дисциплины является актуальным на современном этапе развития человеческого знания. Появление лазеров
послужило мощным толчком в развитии всех направлений в науке, связанных с оптическими
явлениями и взаимодействием излучения с веществом, появились новые научные направления, такие как нелинейная оптика, нелинейная спектроскопия и др. Большая мощность лазерного излучения дает возможность открывать и изучать новые нелинейные явления и эффекты.
1.1. Цели и задачи дисциплины
Целью курса «Практикум по квантовой радиофизике» является продолжение ознакомления студентов с проблемами взаимодействия электромагнитного поля с веществом, основными принципами устройства и работы оптических квантовых генераторов. Оптические
квантовые генераторы в настоящее время играют большую роль в науке, медицине, промышленности а также в военной технике. Результаты, достигнутые на сегодняшний день в
квантовой электронике, показывают на возрастание этой роли и на распространение лазерной техники в области высоких технологий, такие как термоядерный синтез, нанотехнологии, космические исследования и т.д.
Задачи дисциплины - сформировать у студентов основные знания, практические
навыки и умения, позволяющие быстро осваивать эксплуатацию экспериментальных установок и устройств с использованием лазерных источников излучения.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
1.3.
Дисциплина «Практикум по квантовой радиофизике» входит в базовую часть профессионального цикла подготовки бакалавров-радиофизиков. Изучение её базируется на
следующих дисциплинах: «Высшая математика», «Общая физика», «Основы радиоэлектроники», «Нелинейная оптика», «Прикладная радиофизика»
1.4. Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной дисциплины
В соответствии с ФГОС ВПО данная дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:
б) профессиональных (ПК):
способностью использовать основные методы радиофизических измерений (ПК-4);
способностью к владению компьютером на уровне опытного пользователя, применению информационных технологий для решения задач в области радиотехники, радиоэлектроники и радиофизики (в соответствии с профилизацией) (ПК-5);
4
В результате изучения дисциплины «Практикум по квантовой радиофизике»студенты должны
знать:

базовые принципы теории взаимодействия излучения с веществом;

основные физические принципы нелинейного взаимодействия излучения с веществом;

основные типы лазеров и принципы их работы;

способы накачки лазерных сред и принципы работы блоков питания современных квантовых генераторов;

основные механизмы процессов, проходящих в квантовых системах,
помещенных в резонатор;

знать правила техники безопасности при работе с лазерным излучением.
уметь:




владеть:
рассчитывать простейшие квантовые оптические устройства;
практически использовать квантовые оптические устройства;
пользоваться профессиональной терминологией;
работать на простейших лазерных установках.

навыками практической работы с квантовыми генераторами различных
типов;

навыками работы с высоковольтным оборудованием;

навыками работы с оптическими устройствами, спектральными приборами, измерительной техникой.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Дисциплина «Практикум по квантовой радиофизике»читается в седьмом семестре. Форма промежуточной аттестации - экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (з.е.), 108 часов.
Таблица 1
5
Вид учебной работы
Всего часов
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
Вид промежуточной аттестации
Общая трудоёмкость
час
Зач. ед.
Семестры
8
56
56
0
0
0
56
52
0
0
0
108
3
108
0
52
Зачет
3
3. Тематический план
Модуль 1
Итого количество
баллов
из них в интерактив ной
форме
Самостоятельная работа*
Практические
занятия
Темы
Лекции
№
Виды
учебной рабо ты и
самостоятель ная
работа, в час.
Недели семестра
№
Итого часов по теме
Таблица 2
1
1-5
1.1
1
Основы
техники безопасности
при работе с лазерами
4
0-6
6
1
Рубиновый
лазер.
4
1.2
0
4
2
1.3
1
Изучение
устройства и работы
гелий – неонового лазера.
6
2
1.4
Молекулярный лазер на углекислом газе
4
2
20
8
4
2
1
4
4
2
Всего по 1-му модулю
9
6
10-10
2
1
8
1
14
10-10
2
8
4
4
Модуль 2
7
6
20-10
2
2
30
40-36
8
6
6-12
2
Неодимовый
лазер
2
2.1
2.2
4
2
Оптический
квантовый усилитель
2
2
4
6
6
4
6
2
4
1
10
8
6
20-10
2
8
14
20-10
6
2
Лазерные
излучатели
2
2.3
2.4
6
2
Изучение
метода оптического гетеродинирования
2
2
2
2
1
18
Модуль 3
3
2
2
Всего по 2-му модулю
4
7
8
1
7
2 0-6
2
2
22
20-10
2
2
3
12
8
4
46
80-36
12
1
13-18
3
Полупроводниковый
лазер
2
3.1
8
3
Эрбиевый
лазер
2
3.2
3.3
4
3
Сканирующий
Фабри-Перо
2
2
2
2
интерферометр
2
4
2
2
8
18
Итого за семестр (часов,
баллов):
Из них в интерактивной
форме
4
1
7
4
6
8
2
56
2 0-6
2
2 0-6
2
4
2
Всего по 3-му модулю
1
8
3
20-10
2
4
2
3.4
1
9
4
2
3
Азотный
лазер
4
5
16
1
28
52
0-6
8
2
1
3
32
5
108
1
60-28
8
28
1
0-100
1
28
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
1.1
Модуль 1
1
Основы
техники безопасности
при работе с лазерами
1
Рубиновый
лазер.
Лабораторный
журнал
Таблица 3
Письменные рабо- Итого
ты
количество
баллов
Отчёт по ла
бораторной
работе
Ответы на кон
трольные воп
росы
Устный опрос
Допуск к лабораторной
работе
№ темы
0-6
0-6
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
1.3
1
Изучение
устройства и работы
гелий – неонового лазера.
Молекулярный лазер на углекислом газе
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
1.4
Всего по 1-му модулю
Модуль 2
2
Неодимовый
лазер
0-3
0-21
0-9
0-3
0-36
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
1.2
7
2.1
2.2
2
Оптический
квантовый усилитель
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
2
Лазерные
излучатели
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
2
Изучение
метода оптического
гетеродинирования
0-1
0-2
0-2
0-1
0-6
Всего по 2-му модулю
Модуль 3
3
Полупроводниковый
лазер
0-4
0-17
0-11
0-4
0-36
0-1
0-5
0-3
0-1
0-10
3
Эрбиевый
лазер
0-1
0-2
0-2
0-1
0-6
0-1
0-2
0-2
0-1
0-6
0-1
0-2
0-2
0-1
0-6
0-4
0-11
0-49
0-9
0-4
0-28
0-29
0-11
0-100
2.3
2.4
3.1
3.2
3.3
3
Сканирующий
Фабри-Перо
интерферометр
3
Азотный
лазер
3.4
Всего по 3-му модулю
Итого за семестр (часов,
баллов):
0-11
Планирование самостоятельной работы студентов
1.1
1.2
Виды СРС
ОбязательДополниные
тельные
1
Основы
техники без1-5
опасности при работе
с лазерами
1
Подготовка к Работа с дополнительРубиновый
лазер.
лабораторным ной учебной литератузанятиям,
рой.
1.3
1
Изучение
устройства Подготовка к Работа с дополнительи работы гелий – лабораторным ной учебной литератузанятиям,
рой.
неонового лазера.
1.4
Молекулярный лазер Подготовка к Работа с дополнительлабораторным ной учебной литератуна углекислом газе
занятиям,
рой.
Всего по 1-му
модулю
Подготовка к Работа с дополнительлабораторным ной учебной литерату8
Кол-во
баллов
Модули и темы
Объем
часов
№
Неделя
семестра
Таблица 4
4
0-2
2
4
0-2
4
6
0-2
4
0-2
занятиям,
рой.
4
Модуль 2
1
0-8
14
2
Неодимовый
лазер
6-12
2.1
2.2
2.3
2.4
2
Оптический
кванто- Подготовка к
лабораторным
вый усилитель
занятиям,
2
Лазерные
излучатели Подготовка к
лабораторным
занятиям,
2
Изучение
метода оп- Подготовка к
тического гетероди- лабораторным
занятиям,
нирования
Всего по 2-му модулю Подготовка к
лабораторным
занятиям,
Модуль 3
Работа с дополнительной учебной литературой.
Работа с дополнительной учебной литературой.
Работа с дополнительной учебной литературой.
Работа с дополнительной учебной литературой.
6
0-2
4
4
0-2
6
4
0-2
4
4
0-4
4
1
13-18
3.1
3.2
3.3
Подготовка к
лабораторным
занятиям,
3
Подготовка к
Эрбиевый
лазер
лабораторным
занятиям,
3
Сканирующий
ин- Подготовка к
терферометр Фабри- лабораторным
занятиям,
Перо
3
Азотный
лазер
3.4
1.1
Работа с дополнительной учебной литературой.
Работа с дополнительной учебной литературой.
Работа с дополнительной учебной литературой.
3
Полупроводниковый
лазер
Подготовка к Работа с дополнительлабораторным ной учебной литератузанятиям,
рой.
Всего по 3-му
модулю
Итого за семестр (часов, баллов):
1
Основы
техники безопасности при работе
с лазерами
2
0-12
22
0-2
4
6
0-2
4
6
0-2
4
6
0-2
4
16
0-8
1
52
5
0-28
4.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами.
№ Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения обесобеспечиваемых (после- печиваемых (последующих) дисциплин
п/п дующих) дисциплин
1
1
1
2
2
2
2
3
3
1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4
9
3
1.
Квантовая радиофизика
+
2.
3.
Телекоммуникационные
системы SDH
+
+
+
+
+
Выпускная работа
+
+
+
5
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
. Содержание дисциплины.
Модуль 1
Тема 1.1 Основы техники безопасности при работе с лазерами.
Ознакомление с ГОСТ-ом по лазерной опасности. Возможные опасные воздействия при работе с лазерными устройствами. Категории безопасности лазеров.
Тема 1.2 Рубиновый лазер.
Цель работы: ознакомиться с теорией и устройством рубинового лазера, с различными типами резонаторов, измерить выходные параметры рубинового лазера, изучить режимы работы.
Тема 1.3 Изучение устройства и работы гелий – неонового лазера.
Цель работы: ознакомиться с принципами работы и устройством гелий-неонового лазера,
освоить методики исследования его спектра и изменения структуры поперечных мод.
Тема 1.4 Молекулярный лазер на углекислом газе
Цель работы: ознакомиться с теорией и устройством CO2 лазера, освоить методику измерения мощности лазера измерителем ИМО – 2 и изучить характеристики отражения излучения
от различных отражающих поверхностей.
Модуль 2
Тема 2.1 Неодимовый лазер
Цель работы: ознакомиться с устройством и работой промышленного неодимового лазера с
удвоителем частоты, освоить различные режимы работы лазера и определить коэффициент
преобразования излучения во вторую гармонику.
Тема 2.2 Оптический квантовый усилитель
Цель работы: ознакомиться с работой квантового усилителя на гелий-неоновой смеси, измерить коэффициенты усиления при различной входной мощности и на различных длинах
волн.
Тема 2.3 Лазерные излучатели
Цель работы: Ознакомиться с конструкцией различных лазерных излучателей, компонентами резонатора, системами управления лазерным излучением, изучить отличительные особенности ОКГ различного типа, способы и конструкции блоков накачки и поджига.
Тема 2.4. Изучение метода оптического гетеродинирования
Цель работы: ознакомиться с теорией метода гетеродинирования, изучить модовую структуру и измерить межмодовое расстояние для Не-Nе –го лазера.
Модуль 3
10
+
Тема 3.1 Полупроводниковый лазер
Цель работы: ознакомиться с теорией и работой полупроводникового лазера, получить навык
работы с монохроматором МУМ-2, получить спектр излучения п/п лазера и сравнить его со
спектрами п/п светодиода и гелий-неонового лазера.
Тема 3.2 Эрбиевый лазер
Цель работы: изучение устройства, принципа работы и метода юстировки лазеров с непрозрачной активной средой. Изучить временные и энергетические характеристики лазера.
Тема 3.3 Сканирующий интерферометр Фабри-Перо
Цель работы: изучение устройства, принципа работы сканирующего интерферометра и определение с его помощью модовой структуры Не-Nе –го лазера.
Тема 3.4 Азотный лазер
Цель работы: Теоретическое и экспериментальное ознакомление с принципом работы лазера
на самоограниченных переходах, исследовать временные характеристики выходного излучения.
7. Учебно – методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины.
Примерные контрольные вопросы по темам
Контрольные вопросы по теме 1.2
1. Кем и когда был создан первый рубиновый лазер?
2. Активный элемент, схема уровней.
3. Область генерации и выходные параметры (мощность, расходимость).
4. Принцип и функциональная схема блока накачки импульсных лазеров.
5. Выведите пороговое условие генерации и поясните его физичский смысл.
6. Определите основное состояние иона хрома.
7. Устойчивость резонатора. G-диаграмма (начертите область диаграммы, к которой относится резонатор, используемый в настоящей работе.
8. Поясните механизм образования пичковой структуры.
9. Основные типы резонаторов. К какому типу относится резонатор рубинового
лазера.
10. Как с помощью фотоприёмника и осциллографа определить порог генерации
лазера?
Контрольные вопросы по теме 1.3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Структура поперечных мод резонатора, обозначение мод.
Физический смысл ТЕМ для мазеров и лазеров.
Определите типы мод на Рис.5.
Как зависит расходимость излучения от типа моды?
Почему с поворотом зеркала меняется тип моды?
Как зависит модовая структура от длины волны генерации?
Назовите основные линии генерации Не-Ne –го лазера.
Как осуществляется накачка в гелий – неоновом лазере?
11
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Как зависит модовая структура от длины резонатора?
Какова ширина контура усиления для различных линий генерации?
Кем и когда был создан первый He-Ne-вый лазер?
Накачка He-Ne-ой смеси. Соударения I и II рода.
Основные линии генерации. Схема уровней.
Почему возбуждённый уровень гелия является метастабильным ?
Контуры линии усиления и линии генерации.
Как уровень потерь влияет на структуру моды излучения?
Структура продольных мод ОКГ и интерферограмма Фабри-Перо.
Устройство и принцип действия интерферометра Фабри-Перо.
Область свободной дисперсии и разрешение интерферометра.
Контрольные вопросы по теме 1.4
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Особенности накачки в СО2-лазере. Схема уровней.
Основные частоты молекулы СО2.
Компоненты полной энергии молекулы.
Колебательно-вращательная структура линий генерации СО2-лазера (с рисунком).
Механизм образования P и R – ветвей линии излучения СО2-лазера. Правила
отбора для вращательных квантовых чисел.
Диффузное и зеркальное отражения. Диаграмма направленности.
Типы и выходные характеристики современных СО2-лазеров.
Отчего зависит КПД работы СО2 – лазера.
Контрольные вопросы по теме 2.1
Кем и когда был создан первый неодимовый лазер?
По какой схеме производится накачка в неодимовом лазере?
Разновидности неодимовых лазеров (по типу матриц) и основные линии генерации.
4. Свободный режим генерации и модуляция добротности в импульсном твердотельном лазере.
5. Виды затворов.
6. Методы получения второй гармоники. Условие синхронизма.
7. Отчего зависит ширина линии отдельного иона?
8. Типы уширения линии излучения неодимовых лазеров.
9. Почему интенсивность излучения зависит от регулировки задержки момента
включения добротности?
10. Почему интенсивность излучения зависит от углового положения
преобразователя.
1.
2.
3.
Контрольные вопросы по теме 2.2
1.
2.
3.
4.
5.
Как записать скорости испускания и поглощения?
Каковы условия, при которых среда усиливает проходящее через нее излучение?
Вывод формулы Бугера.
Однородное и неоднородное уширения контуров усиления.
Инверсия населенности и метастабильные уровни.
12
6.
7.
8.
9.
Как связаны усиление и уширение линий?
Схема энергетических уровней He-Ne активной среды.
Механизм насыщения усиления (поглощения).
Усиление на основных линиях излучения He-Ne лазера.
Контрольные вопросы по теме 2.3
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Поясните способ накачки импульсного лазера.
Опишите работу газоразрядного лазера.
Что собой представляет осветитель импульсного лазера. Наиболее оптимальные типы отражателей (представить рисунки).
Как работают схемы поджига импульсных лазеров.
Поясните временные диаграммы работы лазера в режиме свободной генерации.
Поясните временные диаграммы работы лазера в режиме модуляции добротности.
Как работает электрооптический затвор импульсного лазера.
Поясните принцип работы оптико-механического модулятора добротности.
Принцип пассивной модуляции.
Технология изготовления лазерных зеркал.
Условия устойчивости резонаторов.
Недостатки и преимущества безконденсаторных блоков накачки импульсных
лазеров.
Контрольные вопросы по теме 3.1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
8.
Опишите процесс накачки п/п лазера и получения инверсии.
Условие усиления излучения в полупроводнике.
Два пути релаксации неравновесных носителей в п/п-ке.
Как объяснить резкое сужение контуров излучения ПЛ при увеличении тока
накачки?
Почему излучение п/п лазера имеет сравнительно большую расходимость?
Как видоизменяется спектр диодного лазера с током накачки?
Как ток накачки влияет на выходную мощность лазера?
Как объяснить большое, по сравнению с реальным, -значение полуширины
спектрального контура излучения для He–Ne лазера. Действительная полуширина, измеренная на приборах с высоким разрешением составляет величину
порядка 10-2 Ǻ.
Какая из, снятых спектральных зависимостей (ближе к истинной своей форме и
почему?
Образовательные технологии.
В соответствии с требованиями ФГОС при реализации различных видов учебной работы в процессе изучения дисциплины «Практикум по квантовой радиофизике» используются следующие активные и интерактивные формы проведения занятий:

занятия в лабораторном практикуме;

дополнительные консультации.
Кроме того используются дополнительные формы обучения по отдельным темам:

презентации по различным темам курса.
13
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
9.
9.1. Основная литература
1. Звелто О. Принципы лазеров./М.: Мир. 2005.
2. Пантел Р., Путхов Г. Основы квантовой электроники. ./М.: Мир. 2002.
3. Файн В.М., Ханин Я.И. Квантовая радиофизика./М.: Советское радио, 1998.
4. Квантовая механика (перевод с французского) под редакцией Л. Д. Фаддеева. Альберт Мессиа. Монография. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1999 г.
5. Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения.- М.:
Наука.2009.
9.2. Дополнительная литература
1.
Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике./М.: Наука.2003.
2.
Качмарек Ф. Введение в физику лазеров./М.: Мир.2001.
3.
Пихтин А.Н. Физические основы квантовой электроники и оптоэлектроники./М.:
Высшая школа. 2003.
4.
5.
6.
7.
.Летохов В.С., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. –
М.: Наука. 1995.
Тарасов Л.В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. – М.: Радио и связь, 2001.
Справочник по лазерам: Пер. с англ. / Под ред. А.М.Прохорова. – М.: Сов. радио,
1990, т. 1, 2.
Дубов В.П., Монтанари С.Г. Оптические квантовые генераторы.I и II части./Тюмень. Издательство ТюмГУ.1999.
9.3.
1.
2.
3.
4.
Программное обеспечение и интернет – ресурсы
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/optics.htm
Электронная библиотека. http://e-library.su
Электронно-библиотечная система http://e.lanbook.com
Гордон А. Странности квантового мира.www.youtube.com/watch?v=eAi46V9ZeNg
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
Аудитория лабораторного практикума с мультимедийным оборудованием, образцы голограмм, действующие и макетные блоки квантовых генераторов.
14
15
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2011 / 2012 учебный год
Коды компетенции
В рабочую программу вносятся следующие изменения: В п. 1.3. УМК – рабочей программы по дисциплине «Практикум по квантовой радиофизике», составленной для студентов направления 011800.62 «Радиофизика» очной формы обучения, вносятся следующие изменения в
виде «Карты компетенций дисциплины»:
ПК-4
Формулировка компетенции
Способность
использовать
основные методы радиофизических
измерений
Результаты обучения
в целом
Знает: базовые принципы теории взаимодействия излучения с
веществом;
основные физические
принципы нелинейного взаимодействия излучения с веществом;
основные типы лазеров и принципы их
работы;
способы накачки лазерных сред и принципы работы блоков питания
современных
квантовых генераторов;
основные механизмы
процессов,
проходящих в квантовых системах, помещенных в
резонатор;
Результаты обучения по уровням освоения материала
минимальный
базовый
повышенный
некоторые принципы
теории
взаимодействия излучения с
веществом; некоторые
физические
принципы нелинейного взаимодействия
излучения с веществом;
некоторые типы лазеров и принципы их
работы;
способы
накачки
лазерных
сред и принципы работы блоков питания
современных квантовых
генераторов;некоторые механизмы
процессов,
проходящих в кванто-
отдельные принципы
теории
взаимодействия излучения с
веществом;
отдельные
физические
принципы нелинейного взаимодействия
излучения с веществом;
отдельные типы лазеров и принципы их
работы;
способы
накачки
лазерных
сред и принципы работы блоков питания
современных квантовых
генераторов;отдельные механизмы
процессов,
проходящих в кванто-
базовые
принципы
теории
взаимодействия излучения с
веществом; основные
физические принципы нелинейного взаимодействия излучения с веществом;
основные типы лазеров и принципы их
работы;
способы
накачки
лазерных
сред и принципы работы блоков питания
современных квантовых
генераторов;основные
механизмы
процессов,
проходящих в квантовых системах, поме-
15
Виды занятий
лабораторные
занятия,
самостоятельная
работа
студентов.
Оценочные средства
отчёты по
лабораторным
работам,
вопросы
для зачета
16
правила техники без- вых системах, поме- вых системах, поме- щенных в резонатор;
опасности при работе с щенных в резонатор;
щенных в резонатор;
правила техники безлазерным излучением.
правила техники безправила техники без- опасности при работе
Умеет: рассчитывать
простейшие квантовые
оптические
устройства;
практически использовать квантовые оптические устройства;
пользоваться профессиональной терминологией;
работать на простейших лазерных установках.
Владеет:
навыками
практической работы
с квантовыми генераторами различных типов;
навыками работы с
высоковольтным оборудованием;
навыками работы с
оптическими устройствами, спектральными приборами, измерительной техникой.
ПК-5
Способность
Знает: основные ме-
опасности при работе опасности при работе
с лазерным излучени- с лазерным излучением.
ем.
рассчитывать
про- рассчитывать
простейшие
квантовые стейшие
квантовые
оптические устрой- оптические устройства;
пользоваться ства; практически иснекоторыми профес- пользовать квантовые
сиональными терми- оптические устройнами;
ства;
пользоваться
работать на простей- основными професших лазерных установ- сиональными термиках.
нами;
работать на простейших лазерных установках.
навыками практиче- навыками практической работы с кванто- ской работы с квантовыми генераторами выми генераторами
различных типов;
различных типов;
навыками работы с навыками работы с
высоковольтным обо- высоковольтным оборудованием;
рудованием;
навыками работы с
навыками работы с
оптическими устройоптическими устройствами, спектральны- ствами, спектральными приборами, измеми приборами, измерительной техникой.
рительной техникой.
принципы построения принципы построения
16
с лазерным излучением.
рассчитывать
простейшие
квантовые
оптические устройства; практически использовать квантовые
оптические устройства;
пользоваться
профессиональной
терминологией; работать на простейших
лазерных установках.
навыками практической работы с квантовыми генераторами
различных типов;
навыками работы с
высоковольтным оборудованием;
навыками работы с
оптическими устройствами, спектральными приборами, измерительной техникой.
принципы построения самостоя-
отчёты по
17
к владению
компьютером
на уровне
опытного
пользователя,
применению
информационных технологий для решения задач в
области радиотехники,
радиоэлектроники и радиофизики (в
соответствии
с профилизацией)
тоды и способы владения компьютером
на уровне опытного
пользователя
чертежей, графиков,
оформление текстовых документов и
табличных данных
чертежей, графиков,
оформление текстовых документов и
табличных данных,
методы оценки погрешности измерений
Умеет: применять
информационные
технологии для решения задач в области радиотехники,
радиоэлектроники и
радиофизики.
создавать текстовую
документацию, графики, таблицы при
оформлении отчётов
по лабораторным работам.
создавать текстовую
документацию, графики, таблицы для
решения задач в области радиотехники, радиоэлектроники и радиофизики.
Владеет: компьютером на уровне опытного пользователя,
навыками применения информационных технологий для
решения задач в области радиотехники,
радиоэлектроники и
радиофизики.
компьютером на
уровне обычного
пользователя, навыками применения информационных технологий для решения
отдельных задач в области радиотехники,
радиоэлектроники и
радиофизики.
компьютером на
уровне опытного
пользователя, навыками применения информационных технологий для решения
задач в области радиотехники, радиоэлектроники и радиофизики.
Заведующий кафедрой радиофизики
В.А.Михеев
17
чертежей, графиков,
оформление текстовых документов и
табличных данных,
методы оценки погрешности измерений,
методы конструирования и моделирования
создавать текстовую
документацию, графики, таблицы для
решения профессиональных задач в области радиотехники, радиоэлектроники и радиофизики.
компьютером на
уровне опытного
пользователя, навыками применения информационных технологий для решения
профессиональных
задач в области радиотехники, радиоэлектроники и радиофизики.
тельная
работа
студентов.
лабораторным
работам
18
Протокол заседания кафедры радиофизики № 2 от 28.10.2011
18
19
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2014 / 2015 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения: В п. 9 УМК – рабочей программы по дисциплине «Практикум по квантовой радиофизики», составленной для студентов направления 011800.62 «Радиофизика» очной формы обучения, вносятся следующие
изменения:
Основная литература:
1.
Киреев, С.В. Лазеры и их применения в ядерных технологиях : учебное пособие / С.В. Киреев, С.Л. Шнырев. - М. : МИФИ, 2008. - 180 с. - ISBN 978-5-7262-0986-9 ; То
же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=231128
2.
Норанович, Д.А. Основы квантово-механических представлений о строении
атома : учебное пособие / Д.А. Норанович ; Министерство образования и науки Российской
Федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Южный федеральный университет". - Ростов-н/Д : Издательство Южного федерального университета, 2011. - 100 с. - ISBN 978-5-9275-0852-5 ; То
же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=241141
Дополнительная литература:
1.
Квантовая радиофизика: учеб. пособие/ С.-Петерб. гос. ун-т; ред. В. И. Чижик.
- Санкт-Петербург: Изд-во СПбГУ, 2004. - 689 с.
2.
Чижик, В. И..
Ядерная магнитная релаксация: учеб. пособие/ В. И. Чижик. 2-е изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург: Изд-во СПБГУ, 2000. - 388 с.
3.
Базовые лекции по электронике: сборник : в 2 т./ ред. В. М. Пролейко. Москва: Техносфера. - ISBN 978-5-94836-213-7
Т. 1: Электровакуумная, плазменная и квантовая электроника. - 2009. - 480 с.
4.
Величанский, В.Л. Лабораторный практикум «Инжекционный лазер» /
В.Л. Величанский, В.К. Егоров. - М. : МИФИ, 2008. - 124 с. - ISBN 978-5-7262-0970-8 ; То же
[Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=231473
5.
Мельников, С.П. Газовые лазеры с ядерной накачкой: физические процессы и
техника эксперимента : учебное пособие / С.П. Мельников, В.Т. Пунин, А.А. Синянский. М. : МИФИ, 2008. - 222 с. - ISBN 978-5-7262-0932-6 ; То же [Электронный ресурс]. URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=231463
6.
Реутов, А.Т. Физика лазеров : учебное пособие / А.Т. Реутов. - М. : Российский
университет дружбы народов, 2011. - Ч. 2. Основы теории лазеров. - 95 с. - ISBN 978-5-20903654-8 ; То же [Электронный ресурс]. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115758
7.
Гусев, В. Г. Квантовая радиофизика: (лабораторный практикум)/ В. Г. Гусев, Б.
Н. Пойзнер. - Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 1982. - 233 с
Заведующий кафедрой радиофизики
В.А. Михеев
Протокол заседания кафедры радиофизики № 3 от 10.11.2014
19