Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт космических исследований Российской академии наук

(ИКИ РАН)

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИКИ РАН

академик РАН

_________________________

« _____ » __________ 20___ г.

Дополнительная программа

кандидатского экзамена по специальности

01.04.01 – приборы и методы экспериментальной физики

аспиранта ИКИ РАН

Тема диссертационного исследования:

«Ахроматический интерференционный коронограф с переменным вращательным сдвигом для исследования спектров и фазовых кривых экзопланет»

УТВЕРЖДЕНО

на Ученом совете ИКИ РАН

« ____ » __________ 20___ г.

Протокол № ______________

Москва - 2016

Оптика

Волновое уравнение. Монохроматические волны. Комплексная амплитуда. Уравнение Гельмгольца. Уравнение плоской и сферической волн. Принцип суперпозиции, интерференция. Интерференция монохроматических волн. Интерференция плоской и сферической волн. Ширина интерференционных полос. Видность полос и ее связь со степенью когерентности при использовании квазимонохроматических источников света. Оценка максимального числа наблюдаемых полос. Максимально допустимая разность хода в интерференционных опытах. Апертура интерференционной схемы и влияние размеров источника на видность интерференционных полос. Функция пространственной когерентности. Радиус пространственной когерентности. Связь радиуса пространственной когерентности с угловым размером протяженного источника. Теорема Ван-Циттерта-Цернике. Видность интерференционных полос при использовании протяженных источников света. Звездный интерферометр Майкельсона. Принцип Гюйгенса-Френеля. Количественная формулировка принципа Гюйгенса-Френеля. Волновой параметр как критерий подобия дифракционных явлений. Волновой параметр. Условие наблюдения дифракции Френеля и Фраунгофера. Критерий геометрической оптики. Дифракция Фраунгофера. Связь с преобразованием Фурье. Дифракция Фраунгофера на щели и круглом отверстии. Разрешающая способность телескопа и микроскопа. Критерий Релея. Дифракционная решетка как спектральный прибор: положение и интенсивность главных максимумов, их ширина и максимальный порядок. Разрешающая способность и область дисперсии. Интерферометр Фабри-Перо как оптический резонатор. Разрешающая способность интерферометра, связь с добротностью. Принципы Фурье-оптики: представление произвольной волны в виде суперпозиции плоских волн разных направлений. Пространственное преобразование Фурье. Пространственная частота. Метод Релея в задачах дифракции. Теория Аббе формирования оптического изображения. Фурье-плоскость оптической системы. Поле в фокальной плоскости линзы. Связь с преобразованием Фурье. Дифракция на амплитудной и фазовой синусоидальной решетке. Методы наблюдения прозрачных (фазовых) структур. Методы темного поля и фазового контраста. Понятие о голографии. Голограмма точечного источника (голограмма Габора). Разрешающая способность голограммы. Голограмма с наклонным опорным пучком. Электромагнитные волны на границе раздела двух диэлектриков. Явление Брюстера. Зависимость энергетических коэффициентов отражения R┴ и R║ от угла падения (качественно). Способы получения линейно-поляризованного света. Дихроизм. Поляроиды. Закон Малюса. Электромагнитные волны в одноосных кристаллах. Обыкновенная и необыкновенная волны. Кристаллические пластинки l/2 и l/4. Двулучепреломление. Интерференция поляризованных волн. Дисперсия. Фазовая и групповая скорости. Формула Релея. Классическая теория дисперсии. Аномальная дисперсия. Дисперсия в ионосфере и металлах.

Экспериментальная и прикладная оптика

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Характеристики приемников излучения: спектральная и интегральная чувствительность, шумы, инерционность. Приборы с зарядовой связью (ПЗС) - линейки, матрицы. Техника спектроскопии. Светофильтры, призменные и дифракционные спектральные приборы, интерферометры. Фурье-спектроскопия. Акустооптика. Основные характеристики приборов: аппаратная функция, разрешение, светосила, дисперсия. Лазерная спектроскопия. Запись и обработка оптической информации. Механизм записи и воспроизведения волновых полей с помощью двумерных и трехмерных голограмм. Цифровые голограммы. Переходные и передаточные функции оптических систем обработки информации. Использование методов Фурье-оптики для оптической фильтрации и распознавания образов.

Литература

Ландсберг . М.: Физматлит, 2010.

, Тиморева общей физики. М.: Физматгиз, 1961.

сновы оптики. М.: Наука, 1970.

Королев оптика. М.: Высшая школа, 1966.

Матвеев . М.: Высшая школа, 1985.

Сивухин курс физики. Оптика. М.: Наука, 1980.

оляризованный свет. М.: Мир, 1965.

птическая когерентность и квантовая оптика. М.: Физматлит, 2000.

ифракция и волноводное распространение оптического излучения. М.: Мир, 1989.

Лебедева оптика. М.: Изд-во МГУ, 1994.

Гудмен Дж. Введение в фурье-оптику. М.: Мир, 1970.

Экзопланеты

Метод лучевых скоростей Метод транзитов Микролинзирование Непосредственное наблюдение экзопланет Метод астрометрии Кеплеровская динамика экзопланет Некеплеровская динамика экзопланет: задача N тел применительно к экзопланетным системам Экзопланеты около пульсаров и других эволюционирующих звезд Эволюция протопланетного диска и образование планет Металличность Образование землеподобных экзопланет Образование экзопланет-гигантов Миграция планет Строение и атмосфера землеподобных экзопланет Строение и атмосфера экзопланет-гигантов Поиск биомаркеров в атмосферах землеподобных планет История и будущее детектирования и исследования экзопланет: наземные и космические эксперименты Открытые каталоги экзопланет Статистика по обнаруженным экзопланетам

Литература:

Labeyrie A., Lipson S. G., Nisenson P. An Introduction to optical Stellar Interferometry. Cambridge Univ. Press, 2006. Perryman M. The Exoplanet Handbook. Cambridge Univ. Press, 2011. S. Seager, Ed., Exoplanets, University of Arizona Press, Tuscon, Arizona, 2010.

Составители:

       д. т.н.