Геометриялық оптиканың Қосымша тараулары пәнінің оқу әдістемелік кешені


Әдебиеттер: [1] §69; [11]10 §50;[8] 15§1-§ 5. Екі кредит сағат



бет2/5
Дата29.12.2016
өлшемі0.83 Mb.
түріПротокол
1   2   3   4   5

Әдебиеттер: [1] §69; [11]10 §50;[8] 15§1-§ 5.
Екі кредит сағат

23 практикалық сабақ



Тақырып: Фотоэффект. Фотоэффекті үшін Эйнштейн теңдеуі

Әдебиеттер: [13]; [14].

ОЖСӨЖ мазмұны: Вавилов тәжірибесі. Фотоэффектінің қызыл шекарасы. Шығу жұмысы. Электронның максимал кинетикалық энергиясы.

Әдебиеттер: [13]; [14].

СӨЖ мазмұны: Фотоэффектінің қолданылуы.

Әдебиеттер: [1] §70; [11] 10 §50;[8] 15§1-§ 5.
Үш кредит сағат

24 практикалық сабақ



Тақырып: Фотоэффектінің қызыл шекарасы.

Әдебиеттер: [13]; [14].

ОЖСӨЖ мазмұны: «Голография» Жазбаша жүмыс.

Әдебиеттер: [13]; [14].

СӨЖ мазмұны: Фотоэлектронды көбейткіштер.

Әдебиеттер: [1] §70; [11] 10 §50;[8] 15§1-§ 5.
Он үшінші апта

Бір кредит сағат

13 дәріс



Тақырып: Жарық қысымы.

Дәрістің мазмұны: Жарық қысымының формуласы. Жарық интенсивтігі. Лебедев тәжірибесі. Радиометриялық әдіс. Кванттық теория тұрғысынан жарық қысымын есептеу.

Әдебиеттер: [1] §71,72.

ОЖСӨЖ мазмұны: Жарық химиялық әсері.

Әдебиеттер: [1] §71,72.

СӨЖ мазмұны: Жарықтың шағылу коэффициенті.
Екі кредит сағат

25 практикалық сабақ



Тақырып: Жарық қысымы.

Әдебиеттер: [13]; [14].

ОЖСӨЖ мазмұны: Фотллюминесценция Қатты денелердің люминесценциясы. Люминесценция түрлері. Фосфоресценция. Флуоресценция. Стокс заңы. Катодолюминесценция. Рентгенлюминесценция. Радиолюминесцнеция. Хемилюминесценция. Биолюминесценция.

Әдебиеттер: [1] §73.

СӨЖ мазмұны: Люминесценция түрлері.

Әдебиеттер: [1] §73.
Үш кредит сағат

26 практикалық сабақ



Тақырып: Жеке шығармашылық тапсырмаларды тапсыру.

ОЖСӨЖ мазмұны: Зоналық теория тұрғысынан люминесценция құбылысын түсіндіру.

Әдебиеттер: [1] §73.

СӨЖ мазмұны: Люминесценцияның қолданылуы.

Әдебиеттер: [1] §74.
Он төртінші апта

Бір кредит сағат

14 дәріс



Тақырып: Люминесценция

Дәрістің мазмұны: Вавилов заңы. Энергетикалық шығым. Кристаллофосфорлар. Активаторлар. Люминофорлар. Кванттық теория тұрғысынан люминесценцияны түсіндіру.

Әдебиеттер: [1] §73.

ОЖСӨЖ мазмұны: Комптон құбылысының мағынасы және Комптон заңы. Комптон құбылысының теориясы. Комптон құбылысының формуласы.

Әдебиеттер: [1] §80.

СӨЖ мазмұны: №2 жеке тапсырма.
Екі кредит сағат

27 практикалық сабақ



Тақырып: Комптон құбылысы.

Әдебиеттер: [13] 6.30-6.35.

ОЖСӨЖ мазмұны: Дпплер құбылысы.

Әдебиеттер: [1] §80.

СӨЖ мазмұны: Көлденең және қума Допплер эффектісі.

Әдебиеттер: [1] §80.
Үш кредит сағат

28 практикалық сабақ



Тақырып: «Жарықтың кванттық қасиеті» тақырыбына бақылау жұмысы.

ОЖСӨЖ мазмұны: Допплер эффектісі.

Әдебиеттер:

СӨЖ мазмұны: «Жарықтың кванттық қасиеті» тақырыбына коллоквиумға әзірлік.
Он бесінші апта

Бір кредит сағат

15 дәріс



Тақырып: Лазерлер

Дәрістің мазмұны: Оптикалық кванттық генераторлар. Ерікті және еріксіз сәуле шығару. Жарықты күшейту және өндіру. Лазер сәулесінің негізгі қасиеттері.

Әдебиеттер: [11]10 § 51, 52,53,54.

ОЖСӨЖ мазмұны: Лазердің түрлері. Лазер сәулесінің техника және ғылымда пайдаланылуы.

Әдебиеттер: [11]10 § 51, 52,53,54.

СӨЖ мазмұны: Мазерлер.

Әдебиеттер: [11]10 § 51, 52,53,54.
Екі кредит сағат

29 практикалық сабақ



Тақырып: Еркін электронда фотонның шашырауы.

Әдебиеттер: [13]; [14].

ОЖСӨЖ мазмұны: «Жарықтың кванттық қасиеті» тақырыбына коллоквиум

СӨЖ мазмұны: Емтиханға әзірлік.
Үш кредит сағат

30 практикалық сабақ



Тақырып: Бақылау жұмысын және жеке тапсырманы талдау.

ОЖСӨЖ мазмұны: Сызықты емес оптика ұғымы. Оптикадағы сызықтық емес эффектілер. Сызықтық емес дисперсия. Жарықтың өзіндік фокусталуы.

Әдебиеттер: [11] 11 §55-57.

СӨЖ мазмұны: Емтиханға әзірлік.
Әдебиеттер тізімі

1. Полатбеков П. Оптика. Алматы: Мектеп, 1967.

2. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. Жалпы физика курсы. Оптика. Алматы: Білім, 1996.

3. Қойшыбаев Н. Оптика, атом, ядро және элементар бөлшектер. Алматы, 2006.

4. Абдулаев Ж. Жалпы физика курсы. Алматы: Ана тілі, 1991.

5. Фриш С.Э., Тиморева А.В. Курс общей физики. Т. 3, М: Гос. Изд. Техника теорет. Лит., 1983.

6. Наркевич И.И., Волмянский Э.И., Лобко С.И. Физика. Учебное пособие. –Минск: Новое знание, 2004.

7. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, атомная и ядерная физика. М., Просвещение, 1984.

8. Годжаев Н.М. Оптика. М., Высшая школа, 1987.

9. Савельев И.В. Курс общей физики т.2. М., Наука, 1988.

10. Трофимова Т.И. Справочник по физике. –М.: Изд. АСТ, 2001.

11. Матвеев А.Н. «Оптика». М.: Высшая школа, 1985, 351с.

12. Ландсберг Г.С. «Оптика». Т.1. М.: Наука, 1976, 926с.

13.Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы. Алматы: Мектеп, 1974.



14. Цедрик М.С. Сборник задач по курсу общей физики. М.: Просвещение, 1989.
3. Геометриялық оптиканың қосымша тараулары пәні бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру кестесі




Жұмыстың түрлері

Орындалу ұзақтығы

Тексеру формасы

Тапсыру мерзімі

Балдар

максимум

айыппұл

1

2

3

4

5

6

1

№1 Жеке тапсырмалар

5 апта

Жазбаша есеп

6 апта

100

70

2

№2 Жеке тапсырмалар

8 апта

Жазбаша жұмыс

13 апта

100

70

3

«Фотометрия және геометриялық оптика» тақырыптарына коллоквиум

3 апта

Ауызша жауап

3 апта

100

70

4

«Линзалар» тақырыптарына коллоквиум

3 апта

Ауызша жауап

6 апта

100

70

5

«Жарықтың кванттық қасиеті» тақырыбына коллоквиум.

8 апта

Ауызша жауап

15 апта

100

70

6

Бақылау жұмысы

6 апта

Жазбаша жауап

7 апта

100

70

7

Бақылау жұмысы

7 апта

Жазбаша жауап

14 апта

100

70

8

Реферат

11 апта

Жазбаша жұмыс

12 апта

100

70


4. Физика пәнінің оқу-әдістемелік қамту картасы.

Физика кафедрасы, тьютор Сырым Ж.С.

Пән – физика

Кредит саны – 3




Әдебиет атауы

Барлығы







кітапханада

кафедрада

Қамтылу пайызы

Эл-қ түрі

Ескерту




3

Ақылбеков Ә. “Физика”

20

жоқ

100

жоқ







4

Абдуллаев Ж. “Жалпы физика курсы”

20

жоқ

100

жоқ







5

Арызханов Б.С. “Физика курсы”

20

жоқ

100

жоқ







6

Ахметова Б.Ғ.,

Әділбаев Ә.Х. “Физика курсы”



20

жоқ

100

жоқ







7

Савельев И.В.

“Жалпы физика курсы”



8

жоқ

50

жоқ

сатылады




10

Волкенштейн В.С. “Сборник задач по общему курсу физики”

20

жоқ

100

жоқ







11

Цедрик М.С. “Сборник задач по общему курсу физики”

20

жоқ

100

жоқ







12

Евграфова А.Н.,

Кагон В.Л.

“Курс физики”


20

жоқ

100

жоқ







14

Трофимова Т.И.

“Курс физики”



3

жоқ

20

жоқ

сатылады




15

Яворский Б.М.,

Детлаф А.А., “Справочник по физике”



20

жоқ

100

жоқ







16

«Оптика» пәні бойынша электрондық оқулық




+




+







17

«Геометриялық оптика» тарауы бойынша электрондық оқулық




+




+







18

«Толқындық оптика» тарауы бойынша электрондық оқулық




+




+










  1. Геометриялық оптиканың қосымша тараулары пәні бойынша дәрістердің қысқаша конспектілері

1 дәріс



Тақырып: Жарықтың табиғаты жайындағы ілімнің дамуы

Дәрістің мазмұны: Жарықтың корпускулалық және толқындық теориялары. Гюйгенс принципі. Ньютонның жарық табиғатына ғылыми көзқарасы. Оптикадағы корпускула түсінігі. Корпускулалық теория бойынша жарықтың шағылу және сыну заңы. Жарықтың табиғаты жөніндегі Платонның, Аристотельдің, Птолемейдің ойлары.

Жарық электро-магниттік толқын болғандықтан Оптика электро-магниттік өріс жөніндегі жалпы ілімнің (электрдинамиканың) бір бөлігі болып табылады. Оптикалық сәулелер толқын ұзындығы (λ) бойынша 1 нм-ден 1 мм-ге, бір жағынан рентген, ал екінші жағынан радиосәуленің микротолқындық диапазонына дейінгі аралықты қамтиды. Оптика қалыптасқан дәстүр бойынша геометриялық, физикалық және физиологиялық Оптика болып бөлінеді. Геометриялық Оптика жарықтың табиғатына назар аудармай, тек оның таралуының тәжірибелік заңдарына сүйеніп, өзара тәуелсіз жарық сәулелерінің біртекті ортада түзу сызықтар бойымен таралуын, әртекті орталар шекарасындағы шағылу және сыну заңдылықтарын зерттейді. Бұл заңдылықтар әр түрлі оптикалық құрылымдарды жобалауға, есептеуге (көзілдірік, микроскоп, телескоп, т.б.) мүмкіндік береді. Сонымен қатар ол жарық әртекті орта арқылы өткенде байқалатын құбылыстарды (сағым, кемпірқосақ, т.б.) зерттейді. Есептеу математикасының кеңінен қолданылуы, әдістемелерінің дамып жетілуі есептеу Оптикасы деген жаңа бағыттың дамуына алып келді. Жарық шамаларын өлшейтін Оптиканың фотометрия бөлімі де іс жүзінде жарықтың табиғатын ескермейді. Оның бірқатар мәселелері адам көзінің жарықты сезу, қабылдау қабілетіне байланысты шешіледі. Бұл заңдылықтар биофизика мен психологияға және көздің көру механизмдеріне сүйенетін физиол. Оптикада зерттеледі. Жарықтың табиғаты, оған байланысты әр түрлі оптикалық құбылыстар (интерференция, дифракция, полярлануы және жарықтың анизотроптық орталарда таралуы, т.б.) физикалық Оптикада зерттеледі. Жарықтың толқындық қасиеттері физикалық Оптиканың негізгі бөлімі – толқындық Оптикада зерттеледі. Толқындық Опитканың негізін Х.Гюйгенс (1629 – 1695), Т.Юнг (1773 – 1829), О.Френель (1788 – 1827) және т.б. қалаған. Гюйгенстің Оптикаға қосқан, осы кезге дейін маңызын жоймаған ең басты үлесі – Гюйгенс – Френель принципі.

2 дәріс

Тақырып: Жарық жылдамдығы.

Дәрістің мазмұны: Жарық жылдамдығын өлшеу әдістері. Жарық жылдамдығын өлшеудің астрономиялық және лабораториялық әдісі. Ремер әдісі. Брадлей әдісі. Физо әдісі. Фуко әдісі. Майкельсон әдісі. Жарықтың фазалық және топтық жылдамдығы. Ио серігінің тұтылуы арқылы жарық жылдамдығын анықтау. Допплер құбылысы. Физо тәжірибесі. Герц теориясы. Френел теориясы. Ілесу коэффициенті. Майкельсон тәжірибесі. Салыстырмалылық теориясынан шығатын негізгі қорытындылар. Жылдамдықтарды қосу теоремасы.

Жарықталыну (Е), бет нүктесінің жарықталынуы — бет элементіне түсетін жарық ағынының осы элемент ауданына қатынасымен өлшенетін жарық шамаларының бірі. Жарықтанылу берілген нүктеден l қашықтықта орналасқан нүктелік жарық көзінің жарық күшімен (І) мынадай қатыс арқылы байланысқан: E=Іхcosх/l2, мұндағы — жарықтың түсу бұрышы. Жарықтанылудың өлшеу бірліктері: люкс (лк) және фот (1 фото=104 лк). Энергетиктік фотометрлік шамалар жүйесінде осы тәрізді шама энергетикалық Жарықтанылу деп аталады.

Ламберт заңы — жарықты шашырататын беттің (s) жарықтылығы (L) барлық бағытта бірдей болатындығын өрнектейтін заңы 1760 ж. неміс ғалымы И.Ламберт (1728 — 1777) тұжырымдаған. Бетке (s) жүргізілген перпендикулярға (нормальға) бұрыш () жасай бағытталған жарықтылық (І) пен сол беттен дәл осы бағытта шыққан жарық күшінің (І) арасында мынадай байланыс бар: L0=І/scos. Ламберт заңы бойынша L=І=І0/s мұндағы І0 — бетке (s) нормаль бағыттағы жарық күші. Сондықтан, І=І0.cos. Ламберт заңынан жарқырау (М) мен жарықты шашырататын беттің жарықтылығы (L) арасында төмендегідей тұрақты қатынас шығады: M=L. Реал беттерден шашыраған жарық үшін Ламберт заңы жуықтап орындалатын заң болып есептеледі. Дегенмен, материалдардың көптеген түрінде бұл заң жеткілікті түрде дәл орындалады. Мұндай материалдардың беті диффузиялық бет деп аталады. Диффуз бетке күңгірт беттер (гипс, магний тотығы, т.б.), бұлдыр орта (кейбір сүт тәрізді шынылар, бұлт), сондай-ақ, ұнтақ тәрізді люминофорлар беті мен Күн беті, т.б. мысал бола алады. Жарық шығаратын беттердің (жарқырауық денелердің) ішінде тек абсолют қара дене ғана бақылау бағытына тәуелсіз болады. Ламберт заңы теориялық зерттеулерде, жарық техникасы мен фотометрлік есептеулерде кеңінен қолданылады.

3 дәріс



Тақырып: Геометриялық оптика

Дәрістің мазмұны: Жарық сәулесі. Жарықтың түзу сызықтық таралу заңы. Жарық шоқтарының тәуелсіздік заңы.Ферма принципі. Жарықтың шағылу және сыну заңдары. Жарықтың жазық айнадан шағылуы. Толық ішкі шағылу құбылысы. Әртүрлі орта үшін шекті бұрышты анықтау.

Геометриялық оптика — оптиканың жарықты геом. сызық ретінде қарастыра отырып, жарықтың таралу заңдарын зерттейтін бөлімі. Бойымен жарық энергиясы ағыны таралатын геом. сызық жарық сәулесі деп аталады. Жарық сәулесі түсінігін оптикалық біртекті емес ортада жарық дифракциясы ескерілмеген жағдайда ғана пайдалануға болады. Ал бұл жарық толқынының ұзындығы біртекті емес орта мөлшерінен көп кіші болған жағдайда мүмкін.

Геометриялық оптика заңдары көп ретте оптикалық жүйелердің жеңілдетілген, бірақ көп жағдайда дәл теориясын жасауға мүмкіндік береді. Геометриялық оптика, негізінен, оптикалық кескіннің пайда болуын түсіндіреді, оптикалық жүйелер аберрацияларын есептеп шығаруға және оларды түзету әдістерін жетілдіруге, оптикалық жүйелер арқылы өтетін сәулелер шоғының энергет. қатысын табуға мүмкіндік береді. Дегенмен, барлық толқындық құбылыстар, сондай-ақ, кескіннің сапасына ықпал ететін және оптикалық приборлардың ажыратқыштық шамасын анықтайтын дифракциялық құбылыстар Геометриялық оптикада қарастырылмайды.

Тәуелсіз таралатын жарық сәулелері туралы түсінік ежелгі ғылымда пайда болды. Ежелгі грек оқымыстысы Евклид жарықтың түзу сызық бойымен таралуын және оның айнадан шағылу заңдарын тұжырымдады. 17 ғ-да бірқатар оптикалық приборлардың (көру түтігі, телескоп, микроскоп, т.б.) жасалуына және олардың кең қолданылуына байланысты Геометриялық оптика қарқынды дамыды. Голланд математигі В. Снелл және Р. Декарт жарық сәулелерінің екі ортаның шекаралық бөлігіндегі таралу заңдарын тәжірибелік жолмен анықтады. Геометриялық оптиканың теориялық негізі 17 ғ-дың соңында Ферма принципі ашылғаннан кейін қалыптасты. Ертеректе ашылған жарық сәулелерінің түзу сызық бойымен таралу, айнадан шағылу және сыну заңдары осы принциптің салдары болып табылады.

4 дәріс

Тақырып: Фотометрия

Дәрістің мазмұны: Фотометрия. Жарық шамалары. Сәулелену қуаты. Сәулелену қуатының спектрлік тығыздығы. Сәулеленудің энергетикалық күші. Энергетикалық жарқырау. Энергетикалық жарықтылық. Нүктелік жарық көзі. Энергетикалық жарқырау мен жарықталынудың формуласын қорыту. Фотометриялық шамалар. Жарық ағыны. Жарық ағынының спектрлік тығыздығы. Жарық күші. Жарық шамаларының өлшем бірліктері. Ламберт заңы. Ламберттік жарық көздері. Әртүрлі толқын ұзындықтағы жарыққа көздің сезгіштігі.

5 дәріс



Тақырып: Фотометрия

Дәрістің мазмұны: Жарықталынуды анықтаудың әртүрлі әдістері. Фотометрлердің түрлері. Үш жақты призмалы фотометр. Луммер-Бродхун фотометрі. Люксметрлер. Жарықталыну. Денелік бұрыш. Кері квадраттар заңы. Жарықтың сыну заңы. Жарықтың призмадан өтуі. Сыну және бұрылу бұрышы. Бұрылу бұрышын анықтайтын формула. Жарық дисперсиясы. Спектрлер. Жарықтың жазық-параллель пластинкадан өтуі.

6 дәріс



Тақырып: Жарықтың сфералық бетте сынуы.

Дәрістің мазмұны: Сфералық бет түсінігі. Оптикалық ось. Параксиаль сәулелер. Бұрыштардың белгіленуі. Аббенің нөлінші инварианты. Сфералық беттің фокусы. Фокустық қашықтық. Алдыңғы және артқы фокус. Шын және жалған кескін. Лагранж-Гельмголц теоремасы. Апертура. Параксиаль сәулелермен кескін тұрғызу. Лагранж-Гельмголц инварианты. Сызықтық және бұрыштық ұлғаю. Лагранж-Гельмголц теоремасының қорытындылары.

7 дәріс



Тақырып: Линзалар.

Дәрістің мазмұны: Центрленген жүйелер. Жұқа линзалар. Линзаның түрлері. Бас оптикалық ось. Жұқа линзаның формуласы. Линзаның фокусы. Алдыңғы және артқы фокус. Ферма принципі. Линзаның оптикалық күші. Шашыратқыш линзаның формуласы. Жалған фокус. Жинағыш линзадағы нәрсенің кескіні. Шашыратқыш линзадағы нәрсенің кескіні.

Линза дегеніміз - екі жақы сфералық беттермен шектелген мөлдір дене.

Олар шашыратқыш және жинағыш болып келеді.

Линзаның сфералық беттерінің қисықтық центрлері арқылы өтетін түзуді линзаның бас оптикалық осі деп атайды. Линзаның оптикалық осінің центріндегі нүктені оптикалық центр дейміз.

Линзаның қалыңдығы сфералық беттердің қисықтық радиусына шамалас тең болған жағдайда, бұл қалың линза болып табылады, ал әлдеқайда кішірек болса, онда бұл жұқа линза болып табылады.

Жинағыш линзалардың тобына ортасы жуан линзалар кіреді, олардың ортасы жиектеріне қарағанда жуан болып келеді, ал шашыратқыш линзалардың кері болады.

Бірақ кейбір кезде шашыратқыш линзаларда жуан болып келуі мүмкін, мысалға судың астындағы ауа көпіршігі, шашыратқыш линзаға жатады.



Линзалардың түрлері:

1-3 суреттердегі линзалар, жинағыш линзалар қатарына жатады.



  1. Екі жақты дөңес линза

  2. Жазық дөңес линза

  3. Дөңес ойыс линза

4-6 суреттердегі линзалар, шашыратқыш линзалар қатарына жатады.

  1. Екіжақты ойыс линза

  2. Жазық ойыс линза

  3. Дөңес ойыс линза

Суреттегі линзаның басты элементтері: NN – оптикалық ось, О – оптикалық центр, F – фокус аралығы, F' – кескін, H – кескін биіктігі.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет