Учебный план и программы курсов

Учебный план кафедры

"Основы экспериментальной спектроскопии" (включая лабораторные занятия) (профессор Е.Н. Рагозин)- 5-6 семестр, 3 курс.

"Техника рентгеновской спектроскопии" (профессор Е.Н. Рагозин) - 7 семестр, 4 курс.

"Физическая оптика" (профессор В.С. Горелик) - 7,8 семестры, 4 курс.

"Основы атомной и молекулярной спектроскопии" (профессор С.Ю. Савинов) - 7 семестр, 4 курс

"Спектроскопия низкотемпературной плазмы" (профессор С.Ю. Савинов) -8 семестр, 4 курс.

"Семинар по электрофизике и физике плазмы" (профессор В.Н. Очкин) - 7,8 семестры, 4 курс.

Магистратура:

"Импульсная энергетика, электроника, плазменные пинчи" (д.ф-м.н, доцент С.И. Ткаченко) - 9,10 семестры, 5 курс.

"Современная физика рентгеновского излучения" (к.ф.-м.н. С. С. Гижа) - 9,10 семестры, 5 курс.

"Импульсная энергетика, электроника, плазменные пинчи" (д.ф-м.н, доцент С.И. Ткаченко) - 9 семестр, 5 курс

"Эмиссионная электроника" (д.ф-м.н, зав.лабораторией С.А. Баренгольц) -10 семестр, 5 курс.(доп. курс по выбору)

"Взаимодействие излучения с веществом" (профессор П.В. Короленко) - 9, семестр, 5 курс.

"Основы лазерной физики" (профессор П.В. Короленко) - 10 семестр, 5 курс.

"Семинар по актуальным проблемам физики" (академик Г. А. Месяц) - 9,10,11 семестры, 5,6 курс.

    Краткие программы курсов

БАКАЛАВРИАТ

Техника рентгеновской спектроскопии

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области экспериментальных методов и приборов, используемых в научно-исследовательской работе в области оптики и спектроскопии, изучение способов создания лабораторных установок и с их помощью методов исследования физических процессов в конденсированном, газообразном состоянии вещества и плазмы, а также областей их практического применения.

Задачи дисциплины:

Основные разделы:

1. Источники излучения в вакуумной области спектра.

2. Специфика спектральных приборов для вакуумной области спектра.

3. Спектроскопия ВУФ и рентгеновского диапазонов спектра.

4. Многослойная рентгеновская оптика (периодическая и апериодическая).

5. Регистрация излучения.

6. Абсолютные измерения энергии (мощности) излучения.

7. Кристаллические спектрографы.

Семинар по электрофизике и физике плазмы

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области электрофизики и физики плазмы, экспериментальных методов и приборов, используемых в научно-исследовательской работе, изучение способов создания лабораторных установок и с их помощью методов исследования физических процессов в конденсированном, газообразном состоянии вещества и плазмы, а также областей их практического применения.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области электрофизики и физики плазмы, как дисциплины, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам создания оптических, лазерных, спектральных и электронно-пучковых устройств, выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области оптических,  фотоэлектронных, электрофизических измерений в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий;

• приобретение навыков применения полученных знаний в смежных и междисциплинарных научных областях.

Основные разделы:

1. Свет как электромагнитные волны

2. Понятие когерентности

3. Энергия электромагнитных систем

4. Физика лазеров

5. Спектральные приборы

6. Виды электромагнитного излучения

7. Когерентные явления

8. Атомная и молекулярная спектроскопия

Физическая оптика

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области физической оптики газообразных и конденсированных сред, общих вопросов теории рассеяния, взаимодействия лазерного излучения с веществом, теории молекулярных колебаний, основ нелинейной оптики, современных научных представлений об электромагнитном поле, а также способов создания лабораторных установок и устройств, размещаемых на авиационных и космических носителях и изучения с их помощью физических процессов протекающих в лабораториях, в атмосфере и в космосе.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области физической оптики как дисциплины, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам создания оптических и спектральных устройств на основе процессов взаимодействия оптического излучения с конденсированными и газообразными средами, выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области физической оптики в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий;

• приобретение навыков применения полученных знаний в смежных и междисциплинарных научных областях.

Основные разделы:

1. Введение. Физическая оптика как раздел физики.

2. Элементы теории симметрии атомов, молекул и кристаллов.

3. Элементы теории колебаний.

4. Элементы теории механических волновых процессов.

5. Электромагнитные волны в изотропной диэлектрической среде.

6. Интерференция.

7. Интерференционные устройства.

8. Голография.

9. Дифракция.

10. Поляризация электромагнитных волн.

11. Скорость света.

12. Отражение и преломление электромагнитных волн на границе раздела двух сред.

13. Оптика анизотропных сред.

14. Влияние внешних полей на оптические свойства.

15. Дисперсия электромагнитных волн в диэлектриках и полупроводниках.

16. Поглощение и усиление света в диэлектрической среде.

17. Металлооптика.

18. Оптическая активность.

19. Упругое рассеяние света.

20. Неупругое рассеяние света.

21. Тепловое излучение материальных сред.

22. Люминесценция.

23. Лазеры.

24. Спектральные приборы.

25. Нелинейная оптика.

26. Волоконная оптика.

27. Фотоиндуцированные процессы.

Основы атомной и молекулярной спектроскопии

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области спектроскопии атомов и молекул, общих вопросов теории изучения, способов создания лабораторных установок и устройств, размещаемых на авиационных и космических носителях и изучения с их помощью физических процессов протекающих в лабораториях, в атмосфере и в космосе.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области оптических и спектральных исследований атомов и молекул как дисциплины, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам создания оптических и спектральных устройств, выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области спектроскопии в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий;

• приобретение навыков применения полученных знаний в смежных и междисциплинарных научных областях.

Основные разделы:

1. Излучение и поглощение света атомами.

2. Строение атомов и атомные спектры.

3. Действие внешнего магнитного и электрического поля на атомы.

4. Строение молекул и молекулярные спектры.

Спектроскопия низкотемпературной плазмы

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области спектроскопии низкотемпературной плазмы, общих вопросов теории изучение, способов создания лабораторных установок и устройств, размещаемых на авиационных и космических носителях и изучения с их помощью физических процессов протекающих в лабораторной и природной плазме, а также областей их практического применения.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области оптических и спектральных исследований физических процессов, протекающих в неравновесной низкотемпературной плазме  как дисциплины, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам создания плазменных и электрофизических устройств, выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области спектроскопии плазмы в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий;

• приобретение навыков применения полученных знаний в смежных и междисциплинарных научных областях.

Основные разделы:

1. Плазма как объект спектроскопических исследований.

2. Основные понятия и физические величины, связанные с описанием излучения, поглощения и рассеяния света плазмой.

3. Определения плотностей частиц в дискретных энергетических состояниях методами излучения, поглощения и рассеяния света.

4. Интенсивности в спектрах и распределение энергии плазмы по внутренним и поступательным степеням свободы атомов и молекул.

5. Измерение концентраций атомов и молекул.

6. Спектральные методы определения электрических и магнитных полей в плазме.

7. Определение параметров электронной компоненты плазмы.

МАГИСТРАТУРА:

Импульсная энергетика, электроника, плазменные пинчи

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области спектроскопии низкотемпературной плазмы, общих вопросов теории изучение, способов создания лабораторных установок и устройств, размещаемых на авиационных и космических носителях и изучения с их помощью физических процессов протекающих в лабораторной и природной плазме, а также областей их практического применения.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области оптических и спектральных исследований физических процессов, протекающих в неравновесной низкотемпературной плазме  как дисциплины, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам создания плазменных и электрофизических устройств, выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области спектроскопии плазмы в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий;

• приобретение навыков применения полученных знаний в смежных и междисциплинарных научных областях.

Основные разделы:

1. Плазма как объект спектроскопических исследований.

2. Основные понятия и физические величины, связанные с описанием излучения, поглощения и рассеяния света плазмой.

3. Определения плотностей частиц в дискретных энергетических состояниях методами излучения, поглощения и рассеяния света.

4. Интенсивности в спектрах и распределение энергии плазмы по внутренним и поступательным степеням свободы атомов и молекул.

5. Измерение концентраций атомов и молекул.

6. Спектральные методы определения электрических и магнитных полей в плазме.

7. Определение параметров электронной компоненты плазмы.

Современная физика рентгеновского излучения

Цель дисциплины:

Основной акцент сделан на изложение основных положений этого направления науки и перспективы ее применения в науке и практике. Актуальность данного курса определяется быстрым развитием современных источников рентгеновского излучения, их использованием в различных областях науки и техники. Введение данного курса связано также с острой необходимостью в подготовке для высшей школы, научных учреждений и промышленности высококвалифицированных специалистов в области генерации и применения интенсивных рентгеновских пучков.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области генерации рентгеновского излучения, физики взаимодействия рентгеновского излучения с веществом. интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам работы, создания и использования новейших устройств (Синхротронные источники рентгеновского излучения, лазеры на свободных электронах и т. д.), выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области структурного анализа,  оптики рентгеновских лучей, анализа химического состава в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий.

Основные разделы:

1. Введение

2. Излучение рентгеновской трубки

3. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом

4. Элементы рентгеновской оптики

5. Излучение заряженных частиц

6. Излучение ансамбля частиц

7. Спонтанное и индуцированное излучение в квантовом и классическом подходе

8. Вставные устройства

9. Общие принципы мазеров на циклотронном резонансе

10. Лазеры на свободных электронах

11. ЛСЭ – усилитель

12. Рентгеновские лазеры на свободных электронах

13. Устройство синхротронных измерительных каналов

14. Структурный анализ на СИ и ЛСЭ

15. Спектроскопия на СИ и ЛСЭ

Взаимодействие излучения с веществом

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области взаимодействия электромагнитного излучения с атомами и молекулами, газообразным и конденсированным состояниями вещества.

Основной акцент сделан на изложение основных положений этого направления науки и перспективы ее применения в науке и практике. Актуальность данного курса определяется быстрым развитием современных оптических технологий, связанных с созданием квантовых оптических устройств на основе когерентного контроля квантового состояния частиц среды при помощи оптического воздействия, нелинейно-оптических устройств, а также приборов, на основе излучения, поглощения и усиления оптического излучения их использованием в различных областях науки и техники. Введение данного курса связано также с острой необходимостью в подготовке для высшей школы, научных учреждений и промышленности высококвалифицированных специалистов в области физики взаимодействия излучения с веществом.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области взаимодействия оптического излучения с квантовыми объектами и современной теории излучения, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам работы, создания и использования новейших устройств (устройств генерации высоких гармоник электромагнитного излучения, устройств квантовой памяти, управляемых импульсами когерентного излучения и др.), выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области электрофизики, оптики когерентного излучения, в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий.

Основные разделы:

1. Когерентные эффекты при взаимодействии света и атомных систем

2. Релаксационные процессы

3. Взаимодействие света со сложными системами

4. Фотонная структура процессов взаимодействия

Основы лазерной физики

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области физики лазеров различных типов и их применения в области спектроскопии, связи и обработке материалов. Основной акцент сделан на изложение основных положений этого направления науки и перспективы ее применения в науке и практике. Актуальность данного курса определяется быстрым развитием современных лазерных технологий, связанных с созданием оптических устройств на основе лазерного эффекта, нелинейно-оптических устройств, а также устройств дистанционной передачи информации и лазерной обработки различных материалов, медицинских и измерительных приборов. Введение данного курса связано также с острой необходимостью в подготовке для высшей школы, научных учреждений и промышленности высококвалифицированных специалистов в области физики лазеров и их использования в различных областях науки и техники.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области особенностей генерации и усиления когерентного излучения, техники и особенностей конструкции различных типов резонаторов, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам работы, создания и использования новейших устройств (мощных импульсных и непрерывных лазеров, лазерных усилителей, резонаторов, устройств лазерной резки, лазерного нагрева, лазерной локации, связи и др.), выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области физики лазеров, оптики когерентного излучения высокой и низкой интенсивности, в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий.

Основные разделы:

1. Активная лазерная среда

2. Лазерные резонаторы

3. Типы лазерных систем

4. Применение лазеров

Семинар по актуальным проблемам физики

Цель дисциплины:

Освоение студентами фундаментальных знаний в области электрофизики и физики плазмы, экспериментальных методов и приборов, используемых в научно-исследовательской работе, изучение способов создания лабораторных установок и с их помощью методов исследования физических процессов в конденсированном, газообразном состоянии вещества и плазмы, а также областей их практического применения.

Задачи дисциплины:

• формирование базовых знаний в области электрофизики и физики плазмы, как дисциплины, интегрирующей общефизическую и общетеоретическую подготовку физиков и обеспечивающей технологические основы современных инновационных сфер деятельности;

• обучение студентов принципам создания оптических, лазерных, спектральных и электронно-пучковых устройств, выявление особенностей их функциональных характеристик;

• формирование подходов к выполнению исследований студентами в области оптических,  фотоэлектронных, электрофизических измерений в рамках выполнения работ в лабораториях базовых предприятий;

• приобретение навыков применения полученных знаний в смежных и междисциплинарных научных областях.

Основные разделы:

1. Источники излучения

2. Физика экстремальных состояний

3. Термоядерные реакции

4. Импульсная энергетика и сильноточная электроника

5. Когерентные процессы

6. Радиационные процессы

7. Нелинейные процессы

8. Излучение в плазменно-пучковых системах

9. Теория относительности

10. Скорость света