Законы геометрической оптики: закон прямолинейного распространения света, закон независимости световых пучков, закон отражения и закон преломления света. Полное внутреннее отражение, его применение.

2. Принцип Ферма. Вывод законов геометрической оптики (прямолинейного распространения света, отражения и преломления света) из принципа Ферма.

Преломление и отражение на сферической поверхности. Формула преломления сферической поверхности и ее фокусы.

Линза. Формула и фокусы тонкой линзы. Изображение в тонкой линзе. Увеличение.

Интерференция света. Принцип суперпозиции световых волн. Оптическая разность хода. Условия максимумов и минимумов интерференции.

Когерентность. Временной и спектральный подход к анализу интерференции. Время когерентности, длина когерентности.

Способы получения интерференции света: метод Юнга, зеркала Френеля, бипризма Френеля. Интерференция света в опыте Юнга: положение максимумов и минимумов освещенности. Пространственная когерентность, радиус когерентности.

Интерференция света в тонких пленках. Условия максимумов и минимумов интерференции. Полосы равной толщины и равного наклона, кольца Ньютона.

Применение интерференции света: просветление оптики, интерференционные светофильтры, интерферометры Майкельсона и Фабри-Перо.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске. Зонная пластинка.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Фраунгофера на щели и решетке.

Дифракция света. Разрешающая способность оптических приборов (объектива и дифракционной решетки).

Дифракция рентгеновских лучей на кристалле. Формула Вульфа-Брэгга. Рентгеновская спектроскопия и рентгеноструктурный анализ.

Элементы голографии, ее применение.

Поляризация света. Естественный и поляризованный свет. Типы поляризации. Закон Малюса.

Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера, его применение.

Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении, обыкновенный и необыкновенный лучи. Сущность двойного лучепреломления. Построение Гюйгенса.

Двойное лучепреломление. Поляризация света при двойном лучепреломлении, обыкновенный и необыкновенный лучи. Анализ поляризованного света с помощью пластинки в четверть волны.

Искусственное двойное лучепреломление при механической деформации, в электрическом и магнитном полях.

Оптически активные вещества. Элементарная теория Френеля вращения плоскости поляризации.

Дисперсия света. Фазовая и групповая скорости света, связь между ними.

Элементы электронной теории дисперсии света. Нормальная и аномальная дисперсия света. Связь дисперсии с поглощением.

Поглощение света. Закон Бугера. Спектры поглощения и цвета тел.

Рассеяние света. Закон Рэлея. Поляризация рассеянного света.

Тепловое излучение. Энергетические характеристики теплового излучения. Законы Кирхгофа, их термодинамическое обоснование.

Тепловое излучение. Энергетические характеристики теплового излучения. Формула Рэлея-Джинса и ее классическое обоснование.

Законы излучения абсолютно черного тела: закон Стефана-Больцмана, закон смещения Вина.

Квантовый характер теплового излучения. Формула Планка.

Оптическая пирометрия. Радиационная, яркостная и цветовая температура.

Внешний фотоэффект. Основные законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.

Фотоны. Опыт Боте. Корпускулярные и волновые характеристики фотонов, связь между ними. Давление света с точки зрения корпускулярной теории.

Фотоны. Энергия, импульс, масса фотона. Эффект Комптона.

Модель атома Бора. Постулаты Бора. Теория водородоподобного атома Бора. Опыт Франка и Герца.

Волновые свойства вещества, гипотеза де Бройля. Корпускулярно-волновой дуализм. Опыты Дэвиссона и Джермера.

Волновая функция, ее интерпретация. Уравнение Шредингера. Стационарное уравнение Шредингера, его свойства.

Уравнение Шредингера. Частица в бесконечно глубокой потенциальной яме. Туннельный эффект.

Уравнение Шредингера для гармонического осциллятора и атома водорода. Квантовые числа.

38. Тождественность частиц. Принцип (запрета) Паули. Распределение электронов в атоме. Периодическая система элементов Менделеева.

Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна. Лазеры.

Статистика Бозе-Эйнштейна. Фононный газ в кристаллах. Теплоемкость кристалла, теория Дебая.