- •«Застосування навчального лазера у викладанні шкільного курсу фізики»
- •Програма спецкурсу Тематика лекційних занять з курсу
- •Лабораторні роботи
- •Розділ 1. Фізичні основи роботи окг
- •1.1 Основні поняття і закони випромінювання. Закони випромінювання фізичних систем
- •1.2. Закони розподілу квантових частинок за енергетичними рівнями
- •1.3. Процеси випромінювання і поглинання електромагнітних хвиль
- •1.4. Резонатори для окг
- •1.5 Деякі типи оптичних квантових генераторів. Особливості їх роботи і конструкції
- •Розділ 2. Взаємодії лазерного випромінювання з речовиною і техніка безпеки при роботі з окг
- •2.1. Взаємодія лазерного випромінювання з речовиною. 2.2. Біологічна дія лазерного випромінювання. 2.3. Захист від лазерного випромінювання. 2.4. Техніка безпеки при роботі з лазерами
- •2.1. Взаємодія лазерного випромінювання з речовиною
- •2.2. Біологічна дія лазерного випромінювання
- •2.3. Захист від лазерного випромінювання
- •2.4. Техніка безпеки при роботі з лазерами
- •Розділ 3. Застосування окг у викладанні шкільного курсу фізики
- •3.1. Вимоги до лазерів, які використовуються у навчальному процесі
- •Комплект навчальної моделі лазера. Таблиця 3
- •3.2. Демонстраційні досліди з розділу оптики у випускному класі
- •3.3 Вимоги до установки для здійснення демонстрацій з лазером
- •Робота №1. Визначення довжини хвилі випромінювання лазера за допомогою подвійної щілини Юнга.
- •Робота № 2. Визначення постійної дифракційної гратки
- •Робота №3. Вимірювання радіусу частинок при дифракції на малому круглому екрані
- •Робота №4. Визначення порядку інтерференційних смуг рівного нахилу
- •Робота №5. Дослідження інтенсивності лазерного випромінювання у дифракційному спектрі
- •Робота № 6. Вивчення спектрального складу лазерного випромінювання
- •Робота №7. Перевірка закону збереження енергії в інтерференційній картині від випромінювання окг
- •Робота №8. Вивчення ступеня поляризованості лазерного випромінювання
- •3.5. Використання газового лазера для розробки і постановки експериментальних і творчих задач з оптики
- •3.6. Використання окг в позакласній роботі з фізики в середній школі
- •Орієнтовний план занять гуртка «Фізичні основи голографії»
- •Розділ 4. Лабораторний практикум Лабораторна робота №1 Вивчення оптичних властивостей інверсного середовища
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки і методика виконання роботи
- •Завдання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №2. Дослідження розподілу енергії в лазерному випромінюванні і визначення кута його розходження
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис приладу і методика виконання роботи
- •Завдання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №3 Вивчення спектрального складу випромінювання газового лазера
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки і методика виконання роботи
- •Завдання.
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4. Вивчення і практичне застосування когерентності випромінювання окг
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки і методика виконання роботи
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №5. Дослідження ступеня поляризації лазерного випромінювання
- •Опис установки і методика виконання роботи
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 6. Дослідження інтенсивності лазерного випромінювання в дифракційному спектрі
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки і методика виконання роботи
- •Порядок виконання роботи
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 7. Вивчення комплекту навчального лазера лгн-109 і виконання демонстраційних дослідів з ним
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки і методика виконання роботи
- •Завдання
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №8. Виготовлення і вивчення голографічних дифракційних решіток
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Методика виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №9. Отримання елементарної голограми і вивчення її властивостей
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Методика виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Оцінювання усних відповідей та виконання лабораторного практикуму
- •Додаток. Б
- •Деякі параметри оптичних квантових генераторів
- •Програма гуртка „Фізичні основи роботи окг і деяке їх застосування" для учнів старших класів.
- •Додаток в Тематика індивідуальних завдань для самостійної роботи студентів
- •Рекомендована Література
- •Для нотаток
Програма спецкурсу Тематика лекційних занять з курсу
№ з/п |
Тема |
К-сть годин |
Література |
Примітка |
1 |
Вступ. Предмет, мета і роль лазерної техніки в розвитку народного господарства. Історія створення оптичних квантових генераторів. |
1 |
[1, C. 7-12] [2, c.9-54] |
|
2 |
Фізичні основи роботи ОКГ. Випромінення абсолютно чорного тіла. Спонтанне і вимушене випромінення. Поглинання світла в речовині. Інверсна населеність. Можливі методи одержання інверсної населеності. Підсилення світла. |
1 |
[1, § 1.1, §1.3, §2.2, §2.4, §2.5 ] [2, гл. 2] [3, §119, 120] [4, §769-779] |
|
3 |
Оптичні квантові генератори як автоколивальна система. Резонатори для ОКГ |
1 |
[1, p.6] [2, p. 3] [3, §120 (4)] [4, §225] |
|
4 |
Деякі типи оптичних квантових генераторів. Особливості їх конструкції. Класифікація лазерів (твердотілі, напівпровідникові, газові, рідинні лазери). Властивості лазерного випромінення. |
1 |
[1, P. 7,8,9] [2, P. 4,5,6,] [5, P.1] |
|
5 |
Дія лазерного випромінення і техніка безпеки при роботі з лазерами. Взаємодія лазерного випромінення з речовиною. Біологічна дія лазерного випромінювання. Захист від лазерного випромінювання. Техніка безпеки при роботі з лазерами. |
2 |
[5,c. 49-188] |
|
6 |
Методи вимірювання параметрів і характеристик оптичних квантових генераторів. Визначення втрат в резонаторі. Вимірювання монохроматичності випромінювання ОКГ. Дослідження когерентності випромінювання ОКГ. Вимірювання кута розходження і розподілу енергії в пучку. Вимірювання ступеня поляризації пучка ОКГ. Вимірювання потужності і енергії випромінювання ОКГ. Вимірювання довжини хвилі. |
Матеріал опрацьовується самостійно і звітується у вигляді написання реферату. |
[2, c.295-354] |
|
7 |
Деякі застосування ОКГ. Лазерні далекоміри, вимірювачі швидкості, гіроскопи. Оптична голографія. Інші застосування ОКГ. |
Матеріал опрацьовується самостійно і звітується у вигляді реферату. |
[1, P. 12,13,14,15] [2, c.397-447] [6], [7] |
|
8 |
Застосування ОКГ у викладанні шкільного курсу фізики. Вимоги до лазерів, що застосовуються в навчальному процесі. Вимоги до демонстраційних установок на основі ОКГ. Демонстраційні досліди до розділу фізики у випускному класі із застосуванням ОКГ. |
2 |
[14-17] |
|
9 |
Застосування навчального лазера для постановки лабораторного експерименту з курсу фізики середньої школи. |
2 |
[14-17] |
|
10 |
Використання газового лазера для розробки і постановки експериментальних і творчих задач з оптики. Використання ОКГ в позакласній роботі з фізики в середній школі. |
2 |
[14-17] |
|