Основы физической оптики

1. Волновое уравнение. Скалярная теория дифракции. Уравнение Гельмгольца. Теория Грина. Теории Кирхгофа-Френеля и Рэлея Зоммерфельда. Элементы Фурье-анализа. Функции с разделяющимися переменными и функции с осевой симметрией. Дифракция Френеля и Фраунгофера.
2. Различные состояния поляризации световой волны. Ортогональные формы поляризации. Параметры Стокса. Геометрическое представление состояний поляризации с помощью сферы Пуанкаре. Статистическое описание частично поляризованного света.
3. Матрица когерентности, ее связь с параметрами Стокса. Выражение степени поляризации излучения через параметры Стокса и инварианты матрицы когерентности.
4. Рассчетные методы в поляризационной оптике, основанные на использовании матриц Джонса и Мюллера, их сравнение между собой. Собственнвые вектора анизотропной оптической системы. Поляризация излучения при отражении от диэлектрика и металла.
5. Поляризационные оптические устройства. Пленочные поляризаторы. Поляризационные призмы.
6. Основы электронной теории дисперсии. Формула Лоренц-Лоренца. Соотношения Крамерса-Кронига. Распространение оптических сигналов в диспергирующих средах.
7. Искажения импульсов в волоконных световодах. Особенности нелинейных оптических процессов, связанные с дисперсией среды. Самовоздействие света в диспергирующей среде.
8. Электрические свойства анизотропной среды. Тензор диэлектрической проницаемости. Оптические свойства одноосных и двуосных кристаллов. Коническая рефракция. Интерференция в одноосных и двуосных кристаллах. Изохроматоры и изогиры. Компенсаторы. Искусственная анизотропия.
9. Рассмотрение излучения в оптически неоднородной среде. Классический и квантовый подходы к описанию рассения излучения. Рассеяние света свободными электронами, атомами и молекулами. Интенсивность, частота и поляризация рассеянного излучения.
10. Когерентность рассеянного излучения. Рассеяние света взвешенными частицами. Теория Ми. Молекулярное рассеяние света на адиабатических и изобарических флуктуациях плотности. Соотношение Энштейна. Рассеяние Мандельштама-Бриллюэна конденсированными средами. Частота и ширина линии.
11. Комбинационное рассеяние света. Колебательные и вращательные спектры. Интенсивности стоксовых и антистоксовых компонент. Правила отбора.
12. Сила светового давления на атом в резонансном поле. Светоиндуцированный дрейф атомов и молекул и его практические применения. Изменения показателя преломления при колебательном возбуждении молекулярного газа. Газовые линзы и возможности фокусировки и дефокусировки света неоднородными средами.

Oбратно