НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Физико-технический факультет
Кафедра оптических информационных технологий
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан ФТФ
_____________
«___»____________2006г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ООП по специальности 200203 – Оптико-электронные приборы и системы
ИНЖЕНЕР
ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ (ФТФ)
Курс 5 семестр 10
Лекции - 34 часа
Лабораторные занятия - 17 часов
Практические занятия - 17 часов
Самостоятельная работа - 34 часов
Контрольная работа - 10 семестр
Экзамен - 10 семестр
Всего - 102 часов
Новосибирск, 2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки дипломированных специалистов на базе подготовки бакалавров по направлению 2002000 ОПТОТЕХНИКА
Специальность 200203 оптико-электронные приборы и системы
Регистрационный № 9 тех\дс, дата утверждения ГОС – 02.03.2000г.
Шифр дисциплины в ГОС - СД. Ф.04
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «оптические информационные технологии» - протокол № 6 от 14 июня 2006 г.
Программу разработал:
К. т.н., доцент
Заведующий кафедрой, д. т.н., профессор
Ответственный за основную образовательную
программу
Зав. кафедрой ОИТ, проф.
1. Цели и задачи дисциплины
Цель курса – ознакомить студентов с физическими основами методов исследования в оптике. Обучить студентов выбору оптимального метода исследования в зависимости от свойств и характеристик изучаемого объекта.
Задачи курса – в процессе изучения дисциплины студенты должны приобрести:
- теоретические знания по физическим основам типовых методов структурно-химического анализа вещества и интерференционно-поляризационных исследований.
- практические навыки по работе с основными фотометрическими, интерференционно-поляризационными и спектроскопическими экспериментальными методами и приборами.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студент должен уметь поставить исследования на типовой спектральной и оптико-физической аппаратуре и правильно интерпретировать результат.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов |
Общая трудоемкость дисциплины | 140 |
Аудиторные занятия | 68 |
Лекции | 34 |
Практические занятия (ПЗ) | 17 |
Семинары (С) | - |
Лабораторные работы (ЛР) | 34 |
и(или) другие виды аудиторных занятий | - |
Самостоятельная работа | 72 |
Курсовой проект (работа) | - |
Расчетно-графические работы | |
Реферат | |
и(или) другие виды самостоятельной работы | |
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | экзамен |
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№ п/п | РРаздел дисциплины | Лекции | ПЗ (или С) | ЛР |
1. | Объекты научных исследований в оптике | * | ||
2. | Основные физические методы и приборы для научных исследований | * | * | |
3. | Применение оптических методов исследования | * | ||
4. | Интерпретация результатов исследования | * |
4.2. Содержание разделов дисциплины
1. Объекты научных исследований в оптике.
Классификация объектов по физическим и структурно-химическим свойствам.
Объемные и поверхностные свойства объекта.
2. Основные физические методы и приборы для научных исследований.
Классификация методов и приборов.
Интерференционно-поляризационные методы.
Методы исследования дисперсии, поглощения, рассеяния света и цвета объекта.
Спектральные методы (атомные и молекулярные).
Методы спектроскопии отражения, люминесцентной спектроскопии и лазерной спектроскопии.
Приборы колориметрии, поляриметрии, интерферометрии, спектрографы, спектрофотометры.
Области применения: металлургия, машиностроение, экология, медицина и биология, химия и геофизика, астрономия, криминалистика и др.
3. Оптические методы исследований.
Интерференционно-поляризационные и голографические методы.
Колориметрические и нефелометрические методы.
Рефрактометрические методы.
Спектральные методы для исследования структурно-химического строения вещества.
Методы спектроскопии отражения и НПВО.
Спектроскопические и люминесцентные методы контроля окружающей среды.
Методы лазерной спектроскопии.
4. Интерпретация результатов исследования.
Обработка измерений. Редукция к идеальному прибору.
Составление физической модели исследуемого объекта. Уточнение модели другими методами.
Оценка требований к чувствительности и точности применяемой аппаратуры.
5. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
1. | 2. | · Определение химического состава материалов методов атомной эмиссионной спектроскопии. · Идентификация неизвестного вещества методом ИК-спектроскопии пропускания. · Измерение спектра НПВО анизотропной полимерной пленки. Определение комплексного показателя преломления вещества в ИК-области. |
2. | 3. Интерференционно-поляризационные методы. | · Исследование температурного поля нагретого объекта интерференционным методом. · Поляризационные исследования объекта с анизотропной структурой. |
3. | 3. Колориметрические, нефелометрические и рефрактометрические методы. | · Исследование Релеевского рассеяния света. · Исследование дисперсии показателя преломления пленки красителя в видимой области спектра. · Определение комплексного показателя преломления вещества в ИК-области методом КДА с использованием ЭВМ. |
4. | 3. Спектральные методы для исследования структурно-химического строения вещества | · Определение химического состава материалов методом атомной эмиссионной спектроскопии. · Идентификация неизвестного вещества методом ИК-спектроскопии пропускания. · Измерение температуры плазмы по атомному (молекулярному) спектрам. |
5. | 3. Методы спектроскопии отражения и НПВО. | · Исследование спектра НПВО анизотропной полимерной пленки. · Идентификация массивного твердого образца методом спектроскопии НПВО. · Определение концентрации структурного состояния воды в стекле. · Определение оптических параметров поверхности кристалла после воздействия жесткого ультрафиолетового излучения. |
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература
1. Москалев основы оптико–физических исследований. Учебное пособие. - Л.: Машиностроение, 1987.
2. Оптико-электронные приборы для научных исследований. Под ред. . Учебное пособие. - М.: Машиностроение, 1985.
3. Прикладная физическая оптика. Под ред. . Учебное пособие. – Л.: Изд. ”Политехника”, 1985.
4. Лебедева оптика. Учебник. - М.: Изд. МГУ, 1994.
5. , , Панков мониторинг. Оптико-электронные приборы и системы. Учебник. - СПб., 1998.
6. , , и др. Методы спектрального анализа. Учебник. - М.: Изд. МГУ, 1962.
7. , Михайловский и фотоэлектрические приборы и техника эмиссионной спектроскопии. - Л.: Машиностроение, 1981.
б) дополнительная литература
1. Задерны анализа вещества. - М.: Мир, 1980.
2. , Пентин методы исследования в химии. (Структурные методы и оптическая спектроскопия). - М.: Высшая школа, 1987.
3. , , Смирнова постоянные природных и технических сред. Справочник. - Л.: Химия, 1984.
4. пектроскопия внутреннего отражения. - М.: Мир, 1980.
6.2 Средства обеспечения освоения дисциплины.
· Электронная база данных ”Оптические постоянные материалов и технических сред”.
· Компьютерные программы расчета дисперсии, отражения и рассеяния.
· Пакет прикладных программ ”Интерференционные измерения”.
· Компьютерные программы обработки результатов измерений.
7. Материально–техническое обеспечение дисциплины
· Лаборатория атомной спектроскопии
· Лаборатория молекулярной спектроскопии
· Лаборатория оптико–физических измерений (интерферометры Майкельсона, Фабри–Перо, трехпластинчатый интерферометр, голографические стенды, лазеры).
· Компьютерный класс.
8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
Студенты подготавливают рефераты по отдельным видам методик исследования и делают соответствующее сообщение.
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 654000 - Оптотехника для специальности 190700 - Оптико-электронные приборы и системы.
Программу составил:
– д. т.н., профессор, Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет)
