| Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 03.03.02. Физика |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
| Учебный план | 03_03_02_Ф-3-2019 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 3 (6) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 19,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 22 | 22 | 22 | 22 |
| Лабораторные | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Сам. работа | 55 | 55 | 55 | 55 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 144 | 144 | 144 | 144 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики
Протокол от 21.06.2019 г. № 13
Заведующий кафедрой д-р физ.-мат. наук, профессор, Плотников Владимир Александрович
| 1.1. | Целью преподавания дисциплины «Взаимодействие лазерного излучения с веществом» является получение студентами основополагающих представлений о характере взаимодействия лазерного излучения с веществом, различных подходов к описанию этих процессов, уяснению основных эффектов, сопровождающих взаимодействие, а также непосредственное введение в тематику квалификационных работ. Курс должен способствовать формированию у студентов современного естественнонаучного мировоззрения, развитию научного мышления и имеет четкую практическую направленность. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.02 |
| ПК-1 | способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин |
| ПК-2 | способностью проводить научные исследования в избранной области экспериментальных и (или) теоретических физических исследований с помощью современной приборной базы (в том числе сложного физического оборудования) и информационных технологий с учетом отечественного и зарубежного опыта |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | физику взаимодействия лазерного излучения с веществом и наноструктурированными объектами, высшую математику и основы математического моделирования, и их применение для исследования и моделирования явлений и процессов взаимодействия. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | формулировать и формализовывать информацию при изучении любых физических теоретических и экспериментальных задач, сформулировать, записать и решить задачу из области физики взаимодействия лазерного излучения с веществом и наноструктурированными объектами. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | физикой взаимодействия лазерного излучения с веществом и наноструктурированными объектами, высшей математикой, навыками применения знаний при изучении теоретических и экспериментальных проблем физики, навыками работы со стандартной измерительной аппаратурой и экспериментальными установками |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Излучение и вещество. Нелинейное взаимодействие | ||||||
| 1.1. | Индуцированная поляризация. Сдвиг атомных уровней | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.2. | Индуцированная поляризация. Сдвиг атомных уровней | Сам. работа | 6 | 3 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.3. | Электронные состояния сложных молекул. Характеристики электронных полос поглощения | Лабораторные | 6 | 10 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.4. | Электронные состояния сложных молекул. Характеристики электронных полос поглощения | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.5. | Многофотонное возбуждение. Нелинейная ионизация | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.6. | Многофотонное возбуждение. Нелинейная ионизация | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.7. | Рекомбинационное излучение. Особенности работы полупроводникового лазера | Лабораторные | 6 | 10 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.8. | Рекомбинационное излучение. Особенности работы полупроводникового лазера | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.9. | Двухуровневая система в сильном резонансном поле | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.10. | Двухуровневая система в сильном резонансном поле | Сам. работа | 6 | 3 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.11. | Селективное воздействие лазерного излучения на атомы и молекулы | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.12. | Селективное воздействие лазерного излучения на атомы и молекулы | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.13. | Линейный и нелинейный электрооптический эффект. Оптические затворы | Лабораторные | 6 | 10 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 1.14. | Линейный и нелинейный электрооптический эффект. Оптические затворы | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| Раздел 2. Высокопороговые эффекты. Пробой и образование плазмы | ||||||
| 2.1. | Обработка материалов | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.2. | Обработка материалов | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.3. | Воздействие высокой энергией (сварка лазерным излучением, термообработка, разрушение материалов, термораскалывание) | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.4. | Воздействие высокой энергией (сварка лазерным излучением, термообработка, разрушение материалов, термораскалывание) | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.5. | Оптический пробой в газах | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.6. | Оптический пробой в газах | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.7. | Образование плазмы | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.8. | Образование плазмы | Сам. работа | 6 | 3 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.9. | Получение тонки пленок методом лазерно-плазменного напыления | Лабораторные | 6 | 10 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 2.10. | Получение тонки пленок методом лазерно-плазменного напыления | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| Раздел 3. Нелинейное взаимодействие лазерного излучения с тугоплавким аэрозолем | ||||||
| 3.1. | Горение аэрозольных частиц в поле мощного лазерного излучения | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 3.2. | Горение аэрозольных частиц в поле мощного лазерного излучения | Сам. работа | 6 | 3 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 3.3. | Диффузионный и газодинамический режимы испарения. Испарение дисперсных частиц в вакуум | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 3.4. | Диффузионный и газодинамический режимы испарения. Испарение дисперсных частиц в вакуум | Сам. работа | 6 | 3 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 3.5. | Распространение излучения в воспламеняющемся и испаряющемся аэрозоле. Нелинейные возмущения параметров среды | Лекции | 6 | 2 | ПК-1 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 3.6. | Распространение излучения в воспламеняющемся и испаряющемся аэрозоле. Нелинейные возмущения параметров среды | Сам. работа | 6 | 4 | ПК-1, ПК-2 | Л2.3, Л1.1, Л2.4, Л2.1, Л2.2, Л1.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| 1. Излучение и вещество 2. Индуцированная поляризация 3. Сдвиг атомных уровней. 4. Многофотонное возбуждение 5. Нелинейная ионизация. 6. Двухуровневая система в сильном резонансном поле 7. Селективное воздействие лазерного излучения на атомы и молекулы 8. Давление света 9. Нелинейные восприимчивости прозрачных сред 10. Обработка материалов 11. Возбуждение волн нелинейной поляризации 12. Возбуждение высших гармоник 13. Связь волн в нелинейной среде 14. Нелинейное взаимодействие лазерного излучения с тугоплавким аэрозолем 15. Оптический пробой в газах 16. Образование плазмы |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| ФЕДЕРАЛЬНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ СТАНДАРТОМ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 03.03.02 ФИЗИКА и РУП не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Контрольно-оценочные материалы (КОМ), позволяющие оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций, оформленные в виде модулей с заданиями для оценки освоения дисциплины "Взаимодействие лазерного излучения с веществом". Каждый оценочный материал (модуль) обеспечивает проверку освоения конкретных разделов дисциплины, формируемых этим разделом компетенций и (или) их элементов: знаний, умений. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Вейко В.П., Либенсон М.Н., Червяков Г.Г., Яковлев Е.Б. | Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика) [Электронный ресурс] : учебное пособие | М.: Физматлит, 2008 | e.lanbook.com |
| Л1.2 | Быков В. П. | Лазерная электродинамика. Элементарные и когерентные процессы при взаимодействии лазерного излучения с веществом [Электронный ресурс]: учебное пособие | М. : Физматлит, 2006 | www.studentlibrary.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Панченко В.Я., Лебедев Ф.В. | Современные лазерно-информационные технологии [Электронный ресурс]: монография | М.: Интерконтакт Наука, 2015 | http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=468792 |
| Л2.2 | Букатый В.И., Шайдук А.М. | Низкопороговые нелинейно-оптические эффекты в твердофазном аэрозоле: монография | Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2009 | |
| Л2.3 | Букатый В.И., Суторихин И.А., Краснопевцев В.Н., Шайдук А.М. | Воздействие лазерного излучения на твердый аэрозоль.: монография | Изд-во Алт. Ун-та, 1994 г. | |
| Л2.4 | Делоне Н.Б. | Нелинейная оптика [Электронный ресурс] : учебное пособие | М.: Физматлит, 2003 | e.lanbook.com |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | https://biblio-online.ru | |||
| Э2 | http://znanium.com | |||
| Э3 | http://www.e-library.ru | |||
| Э4 | http://e.lanbook.com | |||
| Э5 | http://biblioclub.ru/index.php?page=main_ub_red | |||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Open Office, MSOffice, MSWord, MSExcel, MSPowerPoint, MSAccess Adobe Photoshop, MS Paint WinRAR, WinZIP Far Manager, Total Commander Internet Explorer, Opera, Mozilla Microsoft Windows AcrobatReader | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. http://www.biblioclub.ru/ интернет-портал «Университетская библиотека онлайн» www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. www.intuit.ru/ Образовательный сайт | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| 315К | лаборатория спектрального анализа - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; генератор сигналов низкочастотный Г3-112; двухкоординатный самописец ЭНДИМ 62201; измеритель ОСИСМ; комплект КСВУ-23 (МДР-23); модулятор МЛ-102; монохроматор МУМ; монохроматор МУМ-2; монохроматор МУМ-2; осциллограф ЕО - 213; осциллограф ЕО-213; осциллограф ЕО-213; прибор ИЛД-2; самописец "Эндим"; самописец "Эндим"; самописец 02060; фотометр отражения ФО-1 УХЛ-4-2; экспозиметр коротких импульсов ЭКН (ЭКИ); бак эм.; блок питания Б5-44а; весы торсионные ВТ-500; Вольтметр В7-16; Генератор Г5-54; Источник высокочастотный TV-2; Источник питания "Агат"; Источник питания Статрон 3221; Лаб.стабилиз.источник питания ТЕС-18 НТР; Лаб.Энергетические временные и пространс; Лампа настольная; Микроскоп МБС-10; Микрофотометр ИФО-451; Монохроматор СДМС; Монохроматор УМ-2; Осциллограф ЕО-211; Осциллограф С1-48Б; Спектрофотометр СФ - 18; Стабилизатор 3217; Усилитель VL-103; Усилитель VL-103; Усилитель VL-103; Усилитель У5-9; Фотометр ФМП-02; Фотометр ФОУ-1; Учебные наглядные пособия: "Лабораторный практикум по оптике и лазерной физике в медицине"; "Оптика и лазерная физика в медицине. Оптические квантовые генераторы. Медицинские лазерные системы". |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| см. приложение (ФОС) |