Министерство образования и науки Российской Федерации
Волгоградский государственный университет
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе и информатизации
___________________________
«_____» ____________ 2012 г.
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
по научной специальности
01.04.21 – Лазерная физика
Волгоград 2012
Программа вступительного экзамена рекомендована Ученым советом Физико-технического института
«___» _____________ 20__ г. Директор ФТИ _________________
Составитель рабочей программы
зав. кафедрой лазерной физики, к. ф.-м. н., доцент _____________
Зав. кафедрой лазерной физики
к. ф.-м. н., доцент _____________
1. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
В программу вступительного экзамена включены следующие тематические разделы:
· Оптика
· Атомная физика
· Лазерная физика
· Нелинейная оптика
· Физические основы квантовой электроники
· Лазерная спектроскопия
Оптика
Световые волны в вакууме. Электромагнитная природа света. Система уравнений Максвелла. Волновое уравнение. Решение волнового уравнения в виде плоских и сферических волн. Скорость распространения электромагнитных волн. Плоская электромагнитная волна, ее структура и представление в комплексной форме. Вектор Пойтинга. Поляризация света. Состояния поляризации плоской монохроматической волны. Закон Малюса. Степень поляризации света. Основные методы получения и анализа поляризованных электромагнитных волн. Взаимодействие световых волн с веществом. Материальные уравнения. Диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая восприимчивость. Показатель преломления среды. Немонохроматическое излучение. Спектральное представление немонохроматического излучения. Скорость распространения света в веществе. Фазовая скорость. Волновые пакеты. Распространение светового импульса в диспергирующей среде. Групповая скорость. Формула Рэлея. Световые волны в линейной изотропной среде. Классическая электронная теория дисперсии. Комплексная диэлектрическая проницаемость. Нормальная и аномальная дисперсия. Закон Бугера. Оптические явления на границе раздела двух сред. Граничные условия для электромагнитного поля. Законы отражения и преломления света на границе раздела двух сред. Явление полного внутреннего отражения. Формулы Френеля для s - и p- поляризованных волн. Энергетические и фазовые соотношения при преломлении и отражении света на границе раздела. Явление Брюстера. Световые волны в проводящих средах. Дисперсия в металлах и плазме. Отражение света от поверхности проводника. Световые волны в анизотропных средах. Структура световой волны в анизотропном кристалле. Тензор диэлектрической проницаемости. Двойное лучепреломление. Лучевая и фазовая скорости в анизотропной среде. Одноосные и двуосные кристаллы. Геометрическая оптика. Уравнение эйконала. Распространение света в средах с изменяющимся показателем преломления. Распространение света в центрированных оптических системах. Параксиальное приближение. Матричная оптика. Постоянные Гаусса и их физический смысл. Кардинальные элементы оптической системы. Тонкие и толстые линзы. Построение изображения в оптических системах. Простейшие оптические приборы. Аберрации оптических систем. Интерференция света. Методы получения когерентных колебаний в оптике. Практические схемы двулучевой интерференции. Интерференция частично когерентного света. Степень корреляции. Функция видности. Временная и пространственная когерентность. Многолучевая интерференция. Интерферометр Фабри-Перо. Разрешающая способность интерферометра Фабри-Перо. Дисперсионная область. Применения интерферометра Фабри-Перо. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Интеграл Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Векторные диаграммы. Приближение Кирхгофа. Оптическое приближение. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера. Примеры дифракционных явлений. Оптика движущихся сред. Основные постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Продольный и поперечный эффекты Доплера.
Атомная физика
Световые кванты. Понятие фотона. Энергия и импульс фотона. Фотоэффект. Эффект Комптона. Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля. Уравнение де Бройля. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля. Эффект Рамзауэра-Таунсенда. Строение атома. Гипотезы о распределении зарядов в атоме. Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома. Постулаты Бора. Спектры испускания и поглощения атомов. Опыты Франка-Герца. Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Рентгеновские спектры. Закон Мозли. Поглощение и рассеяние рентгеновского излучения в веществе. Дифракция рентгеновского излучения. Основные постулаты квантовой механики. Волновая функция, ее вероятностная интерпретация, свойства волновой функции. Квантово-механические величины и операторы; оператор Гамильтона. Принцип неопределенности Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Эволюционное уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Стационарное уравнение Шредингера. Электрон в одномерной бесконечно глубокой прямоугольной потенциальной яме. Квантование уровней энергии. Туннельный эффект. Линейный гармонический осциллятор. Линейный осциллятор. Энергия осциллятора. Волновые функции осциллятора, их свойства. Водородоподобные атомы. Движение в кулоновском поле. Атом водорода. Распределение электронной плотности в атоме водорода. Классификация состояний электронов в атоме водорода. Уровни энергии в атоме водорода. Спектр излучения. Водородоподобные атомы и системы. Атомы щелочных металлов. Собственные значения энергии. Схема энергетических переходов. Дублетная структура оптических спектров щелочных металлов. Спин электрона. Оператор спина. Оператор проекции спина на произвольное направление. Спин в магнитном поле. Прецессия спина. Магнитный и механический моменты атома. Орбитальный и спиновый моменты атома. Полный момент атома. Понятия jj - и LS-связи. Мультиплетность термов. Классификация состояний атома. Полный магнитный момент атома. Гиромагнитное соотношение. Множитель Ланде. Взаимодействие атома с магнитным полем. Слабое магнитное поле. Эффект Зеемана. Расщепление энергетических уровней атомов. Сильное магнитное поле. Эффект Пашена - Бака. Расщепление энергетических уровней атомов. Взаимодействие атома с электрическим полем. Эффект Штарка. Двухуровневый атом. Взаимодействие двухуровневого атома с когерентным резонансным излучением. Многоэлектронные атомы. Периодическая система элементов . Электронные конфигурации. Принцип Паули. Правило Хунда. Последовательность заполнения электронных оболочек. Отклонения от идеальной схемы заполнения оболочек атомов.
Лазерная физика
Спектральные свойства квантовых усилителей. Лазеры-усилители. Форма контура усиления. Шумы квантовых усилителей. Эффекты насыщения усиления. Стационарный режим усиления. Импульсное усиления. Влияние эффектов насыщения на форму неоднородноуширенной линии усиления (провалы Беннета и Лэмба). Оптические резонаторы Теория открытого резонатора в приближении геометрической оптики. Типы лазерных резонаторов. Добротность лазерного резонатора. Устойчивость лазерных резонаторов. Моды пустого оптического резонатора. Спектр продольных мод открытого резонатора. Способы селекции продольных мод. Структура поперечных типов колебаний в оптическом резонаторе. Теория Фокса и Ли открытого оптического резонатора. Оптический резонатор с активной средой. Эффект затягивания частоты в оптическом резонаторе лазера. Гауссовские пучки. Конфокальный резонатор. Гауссовские пучки. Структура гауссовского пучка. Формирование гауссовского пучка в конфокальном резонаторе. Режимы генерации лазеров. Уравнения генерации лазеров в безразмерных величинах. Стационарный режим генерации. Устойчивость генерации. Режим свободной генерации (без начальной инверсии). Режим гигантского импульса (с начальной инверсией). Режим синхронизации мод. Активные среды. Типы и особенности активных сред. Методы создания инверсии населенностей. Газовые лазеры. He-Ne лазер. Аргоновый лазер. Лазеры на самоограниченных переходах. Азотный лазер. CO2-лазеры. Эксимерные лазеры. Химические лазеры. Твердотельные лазеры. Лазер на рубине. Неодимовые лазеры. Лазер на неодимовом стекле. Кристаллические неодимовые лазеры. Лазеры на центрах окраски. Полупроводниковые лазеры. Жидкостные лазеры. Лазеры на красителях. Рентгеновские лазеры и лазеры на свободных электронах.
Нелинейная оптика
Нелинейно-оптические явления. Классификация нелинейно-оптических явлений. Механизмы оптической нелинейности. Нелинейная поляризация. Нелинейно-оптические явления в изотропной среде. Нелинейно-оптические явления, возникающие только под действием оптических полей. Нелинейно-оптические явления в статическом электрическом поле. Условия фазового синхронизма. Коллинеарный и векторный синхронизм. Нелинейно-оптические явления в анизотропных средах. Нелинейная поляризация в анизотропной среде. Тензоры нелинейной восприимчивости. Феноменологическое описание нелинейно-оптических явлений в анизотропной среде. Распространение электромагнитных волн в нелинейной среде. Система связанных волновых уравнений в нелинейной среде. Укороченные волновые уравнения для амплитуд связанных плоских волн в изотропной среде и одноосных кристаллах. Связь нелинейной поляризации с амплитудами волн в нелинейной среде (для изотропной среды и одноосных кристаллов). Эффективная восприимчивость среды. Генерация 2-ой гармоники. Генерация 2-ой гармоники в оптическом диапазоне. Опытные данные и их объяснение с помощью укороченных уравнений. Осуществление фазового синхронизма при генерации 2-ой гармоники в одноосных кристаллах. Нахождение углов синхронизма. Выбор азимутального угла. Параметрическое взаимодействие волн с тремя различными частотами. Соотношения Мэнли-Роу. Осуществление фазового синхронизма. Параметрическое усиление световых волн. Параметрическое преобразование частоты. Параметрическое рассеяние света. Нелинейно-оптические явления, связанные с нелинейной поляризацией 3 порядка. Генерация 3-й гармоники в оптическом диапазоне. Самофокусировка лазерного пучка. 2-х фотонное поглощение и просветление среды. Нелинейно-оптические эффекты, учитывающие движение ядер. Взаимодействие лазерной волны с колеблющейся молекулой. Стоксово вынужденное комбинационное рассеяние. Обращённое комбинационное рассеяние. Нелинейно-оптические эффекты, учитывающие движение ядер Антистоксово вынужденное комбинационное рассеяние. Когерентное антистоксово рассеяние света. Вынужденное рассеяние Мандельштама Брюллюэна.
Физические основы квантовой электроники
Функция Гамильтона для системы частиц в электромагнитном поле. Усреднение уравнений Максвелла. Разложение тока по степеням поля. Эффект нелокальности отклика. Запаздывание отклика. Линейная восприимчивость вещества. Потери энергии поля в среде. Нелинейные восприимчивости. Восприимчивости кристалла. Условие Вульфа - Брэгга. Средняя восприимчивость кристалла. Действующее поле в кристалле. Формула Клаузиуса-Моссоти. Формула Лоренц-Лорентца. Нелинейные восприимчивости кристаллов. Оператор возмущения для задач взаимодействия поля с веществом. Линейный отклик системы на внешнее поле в квантовой теории. Явный вид линейного отклика. Линейная и квадратичная восприимчивости в квантовой теории. Модель кристалла. Адиабатическое приближение. Функция Гамильтона для кристалла. Колебания «одноатомной» цепочки. Колебания «двухатомной» цепочки. Колебания «двухатомной» цепочки с неоднородностью. Колебания трехмерной кристаллической решетки. Квантование колебаний. Фононы. Операторы рождения и уничтожения фононов. Оператор числа фононов в моде. Ангармонизм. Время жизни фононов. Процесс распада фонона. Рассеяние фононов на фононах. Взаимодействие колебаний решетки с электромагнитным полем. Поляритоны. Закон дисперсии для поляритонов. Поверхностные поляритоны. Условия существования и закон дисперсии для продольных поверхностных поляритонов. Условия существования и закон дисперсии для поперечных поверхностных поляритонов. Электроны в кристаллах. Функции Блоха. Теорема Блоха. Функции Блоха в приближении слабо и сильно связанных электронов. Законы дисперсии. Разрешенные и запрещенные зоны. Движение электронов в кристалле под действием внешних полей. Основы зонной теории. Электрон-фононное взаимодействие. Вероятность рассеяния электрона на фононе. Механизмы поглощения света в твердом теле. Вклад свободных носителей. Межзонные переходы (прямые и непрямые). Экситоны Ванье - Мотта. Экситоны Френкеля. Нестационарные оптические эффекты. Сверхизлучение. Оптическое эхо. Резонансное взаимодействие атома с полем. Когерентное взаимодействие импульса света с резонансно усиливающей средой.
Лазерная спектроскопия
Методы линейной лазерной спектроскопии. Линейная абсорбционная лазерная спектроскопия. Внутрирезонаторный метод регистрации спектров поглощения. Оптоакустический метод регистрации спектров поглощения. Методы линейной лазерной спектроскопии. Лазерная спектроскопия возбуждения. Лазерная ионизационная спектроскопия. Многофотонная лазерная спектроскопия. Лазерная спектроскопия насыщения.
2. СПИСОК ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ
1. Световые волны в вакууме. Электромагнитная природа света. Система уравнений Максвелла. Волновое уравнение. Решение волнового уравнения в виде плоских и сферических волн.
2. Световые волны в вакууме. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн. Плоская электромагнитная волна, ее структура и представление в комплексной форме. Вектор Пойтинга.
3. Поляризация света. Состояния поляризации плоской монохроматической волны. Закон Малюса. Степень поляризации света. Основные методы получения и анализа поляризованных электромагнитных волн.
4. Взаимодействие световых волн с веществом. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения. Диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая восприимчивость. Волновое уравнение. Скорость распространения света в веществе. Показатель преломления среды.
5. Световые волны в линейной изотропной среде. Классическая электронная теория дисперсии. Комплексная диэлектрическая проницаемость. Нормальная и аномальная дисперсия. Закон Бугера.
6. Немонохроматическое излучение. Фазовая скорость. Спектральное представление немонохроматического излучения. Волновые пакеты. Распространение светового импульса в диспергирующей среде. Групповая скорость. Формула Рэлея.
7. Оптические явления на границе раздела двух сред. Граничные условия для электромагнитного поля. Законы отражения и преломления света на границе раздела двух сред. Явление полного внутреннего отражения.
8. Оптические явления на границе раздела двух диэлектриков. Формулы Френеля для s - и p - поляризованных волн. Энергетические и фазовые соотношения при преломлении и отражении света на границе раздела. Явление Брюстера.
9. Световые волны в проводящих средах. Дисперсия в металлах и плазме. Отражение света от поверхности проводника.
10. Световые волны в анизотропных средах. Структура световой волны в анизотропном кристалле. Тензор диэлектрической проницаемости. Двойное лучепреломление. Лучевая и фазовая скорости в анизотропной среде. Одноосные и двуосные кристаллы.
11. Геометрическая оптика. Уравнение эйконала. Распространение света в средах с изменяющимся показателем преломления.
12. Центрированные оптические системы. Распространение света в центрированных оптических системах. Параксиальное приближение. Матричная оптика.
13. Центрированные оптические системы. Постоянные Гаусса и их физический смысл. Кардинальные элементы оптической системы.
14. Центрированные оптические системы. Тонкие и толстые линзы. Построение изображения в оптических системах. Простейшие оптические приборы. Аберрации оптических систем.
15. Интерференция света. Методы получения когерентных колебаний в оптике. Практические схемы двулучевой интерференции.
16. Интерференция частично когерентного света. Степень корреляции. Функция видности. Временная и пространственная когерентность.
17. Многолучевая интерференция. Интерферометр Фабри-Перо. Разрешающая способность интерферометра Фабри-Перо. Дисперсионная область. Применения интерферометра Фабри-Перо.
18. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Интеграл Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Векторные диаграммы.
19. Дифракция света. Приближение Кирхгофа. Оптическое приближение. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера. Примеры.
20. Оптика движущихся сред. Основные постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Продольный и поперечный эффекты Доплера.
21. Световые кванты. Понятие фотона. Энергия и импульс фотона. Фотоэффект. Эффект Комптона.
22. Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля. Уравнение де Бройля. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля. Эффект Рамзауэра - Таунсенда.
23. Строение атома. Гипотезы о распределении зарядов в атоме. Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома. Постулаты Бора. Спектры испускания и поглощения атомов. Опыты Франка - Герца.
24. Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Рентгеновские спектры. Закон Мозли. Поглощение и рассеяние рентгеновского излучения в веществе. Дифракция рентгеновского излучения.
25. Основные постулаты квантовой механики. Волновая функция, ее вероятностная интерпретация, свойства волновой функции. Квантово-механические величины и операторы; оператор Гамильтона. Принцип неопределенности Гейзенберга.
26. Уравнение Шредингера. Эволюционное уравнение Шредингера. Стационарные состояния. Стационарное уравнение Шредингера. Электрон в одномерной бесконечно глубокой прямоугольной потенциальной яме. Квантование уровней энергии. Туннельный эффект.
27. Линейный гармонический осциллятор. Линейный осциллятор. Энергия осциллятора. Волновые функции осциллятора, их свойства.
28. Водородоподобные атомы. Движение в кулоновском поле. Атом водорода. Распределение электронной плотности в атоме водорода. Классификация состояний электронов в атоме водорода. Уровни энергии в атоме водорода. Спектр излучения. Водородоподобные атомы и системы.
29. Атомы щелочных металлов. Собственные значения энергии. Схема энергетических переходов. Дублетная структура оптических спектров щелочных металлов.
30. Спин электрона. Оператор спина. Оператор проекции спина на произвольное направление. Спин в магнитном поле. Прецессия спина.
31. Магнитный и механический моменты атома. Орбитальный и спиновый моменты атома. Полный момент атома. Понятия jj - и LS-связи. Мультиплетность термов. Классификация состояний атома. Полный магнитный момент атома. Гиромагнитное соотношение. Множитель Ланде.
32. Взаимодействие атома с магнитным полем. Слабое магнитное поле. Эффект Зеемана. Расщепление энергетических уровней атомов. Сильное магнитное поле. Эффект Пашена - Бака. Расщепление энергетических уровней атомов.
33. Взаимодействие атома с электрическим полем. Эффект Штарка.
34. Двухуровневый атом. Взаимодействие двухуровневого атома с когерентным резонансным излучением.
35. Многоэлектронные атомы. Периодическая система элементов . Электронные конфигурации. Принцип Паули. Правило Хунда. Последовательность заполнения электронных оболочек. Отклонения от идеальной схемы заполнения оболочек атомов.
36. Спектральные свойства квантовых усилителей. Лазеры-усилители. Форма контура усиления. Шумы квантовых усилителей.
37. Эффекты насыщения усиления. Стационарный режим усиления. Импульсное усиления. Влияние эффектов насыщения на форму неоднородноуширенной линии усиления (провалы Беннета и Лэмба).
38. Оптические резонаторы Теория открытого резонатора в приближении геометрической оптики. Типы лазерных резонаторов. Добротность лазерного резонатора. Устойчивость лазерных резонаторов.
39. Моды пустого оптического резонатора. Спектр продольных мод открытого резонатора. Способы селекции продольных мод. Структура поперечных типов колебаний в оптическом резонаторе. Теория Фокса и Ли открытого оптического резонатора.
40. Оптический резонатор с активной средой. Эффект затягивания частоты в оптическом резонаторе лазера.
41. Гауссовские пучки. Конфокальный резонатор. Гауссовские пучки. Структура гауссовского пучка. Формирование гауссовского пучка в конфокальном резонаторе.
42. Режимы генерации лазеров. Уравнения генерации лазеров в безразмерных величинах. Стационарный режим генерации. Устойчивость генерации.
43. Режимы генерации лазеров. Режим свободной генерации (без начальной инверсии).
44. Режимы генерации лазеров. Режим гигантского импульса (с начальной инверсией).
45. Режимы генерации лазеров. Режим синхронизации мод.
46. Активные среды. Типы и особенности активных сред. Методы создания инверсии населенностей.
47. Газовые лазеры. He-Ne лазер.
48. Газовые лазеры. Аргоновый лазер.
49. Газовые лазеры. Азотный лазер.
50. Газовые лазеры. CO2-лазеры.
51. Газовые лазеры. Эксимерные лазеры.
52. Газовые лазеры. Химические лазеры.
53. Твердотельные лазеры. Лазеры на центрах окраски.
54. Твердотельные лазеры. Лазер на рубине.
55. Твердотельные лазеры. Неодимовые лазеры. Лазер на неодимовом стекле. Кристаллические неодимовые лазеры.
56. Полупроводниковые лазеры.
57. Жидкостные лазеры. Лазеры на красителях.
58. Рентгеновские лазеры и лазеры на свободных электронах.
59. Нелинейно-оптические явления. Классификация нелинейно-оптических явлений. Механизмы оптической нелинейности. Нелинейная поляризация.
60. Нелинейно-оптические явления в изотропной среде. Нелинейно-оптические явления возникающие только под действием оптических поле. Нелинейно-оптические явления в статическом электрическом поле.
61. Условия фазового синхронизма. Коллинеарный и векторный синхронизм.
62. Нелинейно-оптические явления в анизотропных средах. Нелинейная поляризация в анизотропной среде. Тензоры нелинейной восприимчивости. Феноменологическое описание нелинейно-оптических явлений в анизотропной среде.
63. Распространение электромагнитных волн в нелинейной среде. Система связанных волновых уравнений в нелинейной среде. Укороченные волновые уравнения для амплитуд связанных плоских волн в изотропной среде и одноосных кристаллах. Связь нелинейной поляризации с амплитудами волн в нелинейной среде (для изотропной среды и одноосных кристаллов). Эффективная восприимчивость среды.
64. Генерация 2-ой гармоники. Генерация 2-ой гармоники в оптическом диапазоне. Опытные данные и их объяснение с помощью укороченных уравнений. Осуществление фазового синхронизма при генерации 2-ой гармоники в одноосных кристаллах. Нахождение углов синхронизма. Выбор азимутального угла.
65. Параметрическое взаимодействие волн с тремя различными частотами. Соотношения Мэнли - Роу. Осушествление фазового синхронизма. Параметрическое усиление световых волн. Параметрическое преобразование частоты. Параметрическое рассеяние света.
66. Нелинейно-оптические явления, связанные с нелинейной поляризацией 3 порядка. Генерация 3-й гармоники в оптическом диапазоне. Самофокусировка лазерного пучка. 2-х фотонное поглощение и просветление среды.
67. Нелинейно-оптические эффекты, учитывающие движение ядер. Взаимодействие лазерной волны с колеблющейся молекулой. Стоксово вынужденное комбинационное рассеяние. Обращённое комбинационное рассеяние.
68. Нелинейно-оптические эффекты, учитывающие движение ядер Антистоксово вынужденное комбинационное рассеяние. Когерентное антистоксово рассеяние света.
69. Нелинейно-оптические эффекты, учитывающие движение ядер. Вынужденное рассеяние Мандельштама Брюллюэна.
70. Функция Гамильтона для системы частиц в электромагнитном поле. Усреднение уравнений Максвелла. Разложение тока по степеням поля. Эффект нелокальности отклика. Запаздывание отклика.
71. Линейная восприимчивость вещества. Потери энергии поля в среде. Нелинейные восприимчивости.
72. Восприимчивости кристалла. Условие Вульфа - Брэгга. Средняя восприимчивость кристалла. Действующее поле в кристалле. Формула Клаузиуса - Моссоти. Формула Лоренц - Лорентца. Нелинейные восприимчивости кристаллов.
73. Оператор возмущения для задач взаимодействия поля с веществом. Линейный отклик системы на внешнее поле в квантовой теории. Явный вид линейного отклика. Линейная и квадратичная восприимчивости в квантовой теории.
74. Модель кристалла. Адиабатическое приближение. Функция Гамильтона для кристалла. Колебания «одноатомной» цепочки. Колебания «двухатомной» цепочки. Колебания «двухатомной» цепочки с неоднородностью.
75. Колебания трехмерной кристаллической решетки. Квантование колебаний. Фононы. Операторы рождения и уничтожения фононов. Оператор числа фононов в моде.
76. Ангармонизм. Время жизни фононов. Процесс распада фонона. Рассеяние фононов на фононах.
77. Взаимодействие колебаний решетки с электромагнитным полем. Поляритоны. Закон дисперсии для поляритонов.
78. Поверхностные поляритоны. Условия существования и закон дисперсии для продольных поверхностных поляритонов. Условия существования и закон дисперсии для поперечных поверхностных поляритонов.
79. Электроны в кристаллах. Функции Блоха. Теорема Блоха. Функции Блоха в приближении слабо и сильно связанных электронов. Законы дисперсии. Разрешенные и запрещенные зоны.
80. Движение электронов в кристалле под действием внешних полей. Основы зонной теории. Электрон-фононное взаимодействие. Вероятность рассеяния электрона на фононе.
81. Механизмы поглощения света в твердом теле. Вклад свободных носителей. Межзонные переходы (прямые и непрямые). Экситоны Ванье - Мотта. Экситоны Френкеля.
82. Нестационарные оптические эффекты. Сверхизлучение. Оптическое эхо. Резонансное взаимодействие атома с полем.
83. Когерентное взаимодействие импульса света с резонансно усиливающей средой.
84. Методы линейной лазерной спектроскопии. Линейная абсорбционная лазерная спектроскопия.
85. Методы линейной лазерной спектроскопии. Внутрирезонаторный метод регистрации спектров поглощения.
86. Методы линейной лазерной спектроскопии. Оптоакустический метод регистрации спектров поглощения.
87. Методы линейной лазерной спектроскопии. Лазерная спектроскопия возбуждения.
88. Методы линейной лазерной спектроскопии. Лазерная ионизационная спектроскопия.
89. Методы нелинейной лазерной спектроскопии. Многофотонная лазерная спектроскопия.
90. Методы нелинейной лазерной спектроскопии. Лазерная спектроскопия насыщения.
3. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
К разделу «Оптика»
1. , , Башнина оптики: Учебное пособие. СПб. : Питер, 20с.
2. Бутиков : Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов. 2-е изд., перераб. и доп. СПб. : Невский диалект; БХВ-Петербург, 20с.
3. Прикладная физическая оптика: Учебник для вузов / , лев, , . 2-е изд., испр. и доп. М. : Высш. шк., 20с.
4. Родионов оптики. Конспект лекций. СПб. : СПб ГИТМО, 20с.
5. , Никитин оптика: Учебник. М. : Изд-во Моск. ун-та, 19с.
6. Калитеевский оптика: Учебное пособие для вузов. 3-е изд. М. : Высш. шк., 19с.
7. Матвеев : Учебное пособие для физических специальностей вузов. М. : Высшая школа, 19с.
8. Сивухин : Учебное пособие. 2-е изд., испр. М. : Наука, 19с.
9. Нагибина и дифракция света: Учебное пособие для оптических специальностей вузов. Л. : Машиностроение, 19с.
10. Годжаев : Учебное пособие для вузов. М. : Высшая школа, 19с.
11. Ландсберг : Учебное пособие для физических специальностей вузов. М. : Наука, 19с.
12. Волны. М. : Наука, 19с.
13. Основы оптики. 2-е изд. М. : Наука, 19с.
К разделу «Атомная физика»
1. , Михайлова механика. - Волгоград: Изд-во Волгоградского ун-та, 1996.
2. , Лифшиц физика: Т. III. Квантовая механика. - М.: Наука, 1989.
3. Квантовая механика. - М.: Наука, 1979.
4. Матвеев физика. - М.: Высш. шк., 1989.
5. Сивухин и ядерная физика: Ч. 1. Атомная физика. М.: Наука, 1986.
6. Шпольский физика. Т.1. - М.: Наука, 1984.
7. Шпольский физика. Т.2. - М.: Наука, 1974.
К разделу «Лазерная физика»
1. Принципы лазеров / О. Звелто ; пер. с англ. [и др.] ; под науч. ред . 4 изд. СПб М. ; Краснодар. : Лань, 20с.
2. , : Оптика фемтосекундных лазеров. С.-Петербург: ИТМО, 20с.
3. , , Оптика мощных лазеров. Ч. 1. Формирование излучения / Балт. гос. техн. ун-т. СПб, 20с.
4. Пихтин и квантовая электроника. М. : Высш. шк., 20с.
5. Ханин динамики лазеров. М. : Наука. Физматлит, 19с.
6. , Голяев на кристаллах и их применение. М. : Рикел, Радио и связь, 19с.
7. Борейшо : Устройство и действие. Мех. ин-т, СПб, 19с.
8. Импульсные газовые лазеры / , , . М. : Наука, 19с.
9. Справочник по лазерной технике: Пер. с нем. / Под ред. проф. . М.: Энергоатомиздат, 19с.
10. , Шумай мощного лазерного излучения. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 19с.
11. , , Тарлыков лазерной техники. Л. : Машиностроение, 19с.
12. , , Яшин на неодимовом стекле. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 19с.
13. Ананьев резонаторы и лазерные пучки. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 19с.
14. , Антипенко функциональные схемы кристаллических лазеров. М. : Наука, 19с.
15. Лазерная светодинамика.– М. : Мир, 1988.– 350 с.
16. Байбородин лазерной техники. К. : Выща шк., 19 с.
17. Лазеры сверхкоротких лазерных импульсов. М. : Мир, 19с.
18. Газовые лазеры: Пер. с англ. / Под. ред. И. Мак-Даниеля и У. Нигэна. М. : Мир, 19с.
19. , , Хижняк лазеров. К. : Выща шк., 19с.
20. Карлов по квантовой электронике. М. : Наука, 19с.
21. Введение в физику лазеров. М. : Мир, 19с.
22. Сверхкороткие световые импульсы / Под. ред. С. Шапиро. М. : Мир, 1981.
23. Квантовая электроника: Пер. с англ. М. : Сов. радио, 19с.
24. , Успенский квантовой электроники. М. : Высш. шк., 1979.
25. Справочник по лазерам.– В 2-х т. / Под ред . М. : Сов. радио, 1978. Тс.; Тс.
26. Ханин квантовых генераторов. М. : Сов. радио, 19с.
27. Основы квантовой электроники: Пер. с англ. / Под. ред. Ю.А. Ильинского. М. : Мир, 19с.
К разделу «Нелинейная оптика»
1. , , Чиркин радиофизика и оптика. Случайные колебания и волны в линейных системах. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 20с.
2. Манцызов и нелинейная оптика фотонных кристаллов. М. : ФИЗМАТЛИТ, 20с.
3. Локшин радиооптики: Учебное пособие. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 20с.
4. , , : Фотонное эхо и фазовая память в газах. Казань: Издательство КГУ, 20с.
5. Горелик и волны Учебное пособие /, под редакцией , ред. совет: . 3-е издание. М. : ФИЗМАТЛИТ 20с.
6. Shakhmuratov R. N., Odeurs J.: Slow light with a doublet structure: underlying physical processes and basic limitations. Phys. Rev. A. V. 77. P. 033
7. Shakhmuratov R. N., Odeurs J.: Increase of the fraction delay of the pulse in an electromagnetically-induced-transparency medium. Phys. Rev. A. V. 78. P. 1
8. Kalachev A. A., Kroll S. Backward retrieval in optical memory controlled by an external field. Phys. Rev. A, V. 78. P. 043
9. Kalachev A. A. Quantum memory for light using extended atomic ensemles in a tunable cavity. Phys. Rev. A. 78. P. 043
10. Kalachev A. A., Karimullin K. R., Samartsev V. V., Zuikov V. A.: Optical echo-spectroscopy of highly doped Tm:YAG. Laser Phys. Lett. V. 5. No. 12. P. 882-
11. Kalachev A. A., Kalashnikov D. A., Kalinkin A. A., Mitrofanova T. G., Shkalikov A. V., Samartsev V. V.: Biphoton spectroscopy in a strongly nondegenerate regime of SPDC. Laser Phys. Lett. V. 5. No. 8. P. 600-
12. Да будет белый свет: генерация суперконтинуума сверхкороткими лазерными импульсами // Успехи физ. наук 2006. Т. 176. №6. С. 623–649.
13. , Подоплелов физика: Учебное пособие. М. : КомКнига, 20с., гл. 1. Нелинейная оптика.
14. Yevseyev I. V., Yermachenko V. M., Samartsev V. V.: Depolarizing collissions in nonlinear electrodynamics. 318 p. Boca Raton (Florida, USA): CRC Press, 2004.
15. , Тарасов нелинейная оптика. М. : ФИЗМАТЛИТ, - 20с.
16. Дмитриев. Нелинейная оптика и обращение волнового фронта. М. : ФИЗМАТЛИТ, 20с.
17. , : Когерентные явления в оптике. Казань: Издательство КГУ, 20с.
18. Делоне оптика Учебное пособие/ - М: ФИЗМАТЛИТ 20c.
19. , Кириченко , волны, структуры. / , ; М. : ФИЗМАТЛИТ, 20с.
20. Федоров анизотропных сред. Научн. изд. / . 2е издание, исправ. М. : Едиториал УРСС, 20с.
21. Сидоров волновая оптика. Саратов, 1990.
22. Сидоров в волновую нелинейную оптику. Изд-во Саратовского университета, 1991.
23. Шен нелинейной оптики / Пер с англ. Под ред. М. : Мир, 1988.
24. Введение в оптическую электронику. М. : Высшая школа. 1983.
25. , Тарасов нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света. М. : Радио и связь, 1982.
26. Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика. М. : Мир. 1976.
27. Введение в нелинейную оптику. ч. I Классическое рассмотрение. М. : Мир, 1973.
К разделу «Физические основы квантовой электроники»
1. , . Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. - М., Изд. МГУ, 1989.
2. . Физические основы квантовой электроники. - М., Наука, 1986.
3. . Принципы нелинейной оптики. - М., Наука, 1989.
К разделу «Лазерная спектроскопия»
1. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента.; Demtröder W. Laser Spectroscopy V. 1: Basic Principles; V. 2: Experimental Techniques/ 4th edition. Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2008/ Пер. с англ.; под ред. М. : Интеллект, 2011.
2. Молекулы и модели. Молекулярная структура соединений элементов главных групп. М. : Красанд, УРСС, 20с.
3. -Д., Молекулярное моделирование Теория и практика. М. : Бином. Лаборатория знаний, 20с.
4. Очкин низкотемпературной плазмы. С.-Петербург, ФИЗМАТЛИТ, 20с.
5. Ельяшевич и молекулярная спектроскопия. Молекулярная спектроскопия. С.-Петербург, Либроком, 20с.
6. Грибов молекул. С.-Петербург : Либроком, 20с.
7. Степанов лазерная спектроскопия и анализ молекул-биомаркеров. С.-Петербург : ФИЗМАТЛИТ, 20с.
8. Рамбиди полимеров - от молекул до наноансамблей. С.-Петербург : Интеллект, 20с.
9. Долгоносов электронного газа и теория обобщенных зарядов для описания межатомных сил и адсорбции. С.-Петербург : Либроком, 20с.
10. Ельяшевич вопросы спектроскопии. М. : КомКнига, 20с.
11. Ельяшевич спектроскопия. М. : КомКнига, 20с.
12. Ельяшевич спектроскопия. М. : КомКнига, 20с.
13. Барсуков спектральный анализ. М. : ФИЗМАТЛИТ, 20с.
14. Лебедева оптика. Издательство МГУ, 2005.
15. Симметрия молекул и спектроскопия. М. : Мир, Научный мир, 20с.
16. От теории спектров к теории химических превращений. С.-Петербург : Едиториал УРСС, 20с.
17. , Иванов состояния атомов и молекул и элементарные процессы с их участием. С.-Петербург, 20с.
18. , Чеботаев лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения. М. : Наука, 19с.
19. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента. М. : Наука, 19с.
20. Аналитическая лазерная спектроскопия. М. : Мир, 1982.
21. , Коротеев нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. М. : Наука, 1981.
22. Нелинейная спектроскопия. Под редакцией : Мир, 1979.
23. , Чеботаев нелинейной лазерной спектроскопии. М.:- Наука, 1975.
Дополнительная литература из периодических изданий
1. Журнал «Квантовая электроника» (*****)
2. Журнал «Laser Physics» ()
3. Журнал «Фотоника» (photonics. su)
4. Журнал «Applied Optics» (ao. osa. org/journal/ao/about. cfm)
5. Журнал «Optical engineering» (spie. org/x867.xml)
6. Журнал «Оптический журнал» (*****)
7. Журнал «Приборы и техника эксперимента» (*****/cgi-bin/list. pl? page= pribory)
8. Журнал «Оптика и спектроскопия» (*****/cgi-bin/list. pl? page=optrus)
4. РЕЕСТР ЭЛЕКТРОННЫХ БИБЛИОТЕЧНЫХ РЕСУРСОВ
Научная электронная библиотека: www. *****
Научная библиотека ВолГУ: http://lib. *****
Американский институт физики (AIP) http://scitation. aip. org/
SPIE Digital Library: http://spiedigitallibrary. org/
