Реферат: Задачи изучения дисциплины: Теоретическая подготовка, позволяющая бакалаврам ориентироваться в потоке научной и технической информации

Аннотация дисциплины

«Диагностика вещества лазерными методами и лазерные индуцированные процессы»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 ЗЕ (216 час).

Цель дисциплины: являются формирование у бакалавров понимания теоретических и практических основ современных методов лазерной диагностики, а также физических основ лазерно-индуцированных процессов в веществе

Задачи изучения дисциплины:

Теоретическая подготовка, позволяющая бакалаврам ориентироваться в потоке научной и технической информации.

Формирование у бакалавров понимания границ применимости модельных представлений описывающих изучаемые физические явления.

Усвоение основных физических идей и методов лазерной диагностики вещества и лазерного возбуждения в веществе процессов различной природы.

^ Основные дидактические единицы (разделы):

Обзор основных методов лазерной диагностики. Элементарные основы гидродинамики. Лазерная оптоакустика. Лазерная доплеровская диагностика движущихся сред.

Лазерные проекционные микроскопы с усилением яркости оптического изображения. Диагностика вещества при помощи лазеров ультракоротких импульсов (фемтосекундных импульсов). Зондовая микроскопия. Сканирующий оптический ближнеполевой микроскоп. Основные применения в нанотехнологиях. Методы определения пространственного распределения плотности.

Неустойчивости при лазерном нагреве жидкости и твердых тел. Термокапиллярная и испарительно-капиллярная неустойчивости индуцированные лазерным излучением, числа Марангони и Вебера. Диффузионно-деформационная неустойчивость. Лазерная диагностика гидродинамических неустойчивостей. Экспериментальные методы наблюдения и исследования лазерно-индуцированных неустойчивостей.

Основные понятия химической кинетики. Лазерные термохимические процессы

^ В результате изучения дисциплины «Диагностика вещества лазерными методами и лазерные индуцированные процессы» студент должен:

знать: Основные законы взаимодействия лазерного излучения с веществом и принципы лазерной диагностики материалов. Методы расчета и проектирования элементов и устройств для реализации лазерных методов диагностики вещества.

уметь: Анализировать поставленную задачу исследований в области лазерно-индуцированных процессов на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации. Составлять описания проводимых исследований и разрабатываемых проектов, готовить данные для составления отчетов, обзоров.

владеть: Способностью к анализу поставленной проектной задачи в области оптотехники на основе подбора и изучения литературных и патентных источников. Методами нахождения оптимальных решений при реализации лазерных способов диагностики в целях создания отдельных видов продукции оптотехники

^ Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины

^ «ОПТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ (144 час).

Цель дисциплины: является ознакомление студентов с современными системами обработки информации в лазерной физике, квантовой и атомной оптике и физике конденсированного состояния вещества Курс призван продемонстрировать студентам, что лазерная физика является одним из основных инструментов познания мира, а также помочь им сделать выбор их профессиональной специализации.

^ Задачи изучения дисциплины:

Знакомство с основными положениями теоретической физики; ознакомиться с новыми областями применения лазерной техники; изучение методов и подходов в оптической обработки информации; знакомство с современными проблемами и методами исследования в области лазерной физики, квантовой и атомной оптике, новейших информационных технологий.

^ Основные дидактические единицы (разделы):

Взаимодействие атома с классическим электромагнитным полем. Оптическая обработка информации пространственно-распределенными системами. Оптическая обработка информации систем с большим числом частиц. Квантование электромагнитного поля. Основы теории когерентности.

^ В результате изучения дисциплины «ОПТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ» студент должен:

знать: Основные положения теоретической физики. Новые области применения лазерной физики.

уметь: Разрабатывать функциональные и структурные схемы на уровне модулей узлов и элементов оптической техники по заданным техническим требованиям.

владеть: методами и подходами в оптической обработке информации.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Аннотация дисциплины

^ «КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час).

Цель дисциплины: является формирование у студентов, изучающих лазерную физику, естественнонаучного мировоззрения и мышления. Курс призван продемонстрировать студентам, что теоретическая физика является одним из основных инструментов познания мира, а также помочь им сделать выбор их профессиональной специализации.

Задачи изучения дисциплины:

знакомство с основными положениями теоретической физики;

ознакомиться с новыми областями применения лазерной техники;

изучение физических и математических основ квантовой механики;

^ Основные дидактические единицы (разделы):

Физические и математические основы квантовой механики

Описание физических величин и законы сохранения в квантовой механике

Стационарная теория возмущений и ее применение. Простейшие одномерные задачи в квантовой механике

^ В результате изучения дисциплины «КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА» студент должен:

знать: основные законы естественно научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

уметь: использовать основные законы естественно научных дисциплин в профессиональной деятельности.

владеть: методами математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

^ Виды учебной работы: лекции, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины

«ФИЗИКА»

(раздел 3: элементы квантовой механики, атомная физика,

физика твердого тела, физика атомного ядра)


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 ЗЕ (216 час).

^ Цель дисциплины: является обеспечение будущего специалиста научной физической базой, на которой в высшей технической школе строится общеинженерная и специальная подготовка. Последовательное изучение физики вырабатывает специфический метод мышления, физическую интуицию, которые оказываются весьма плодотворными и в других науках. Специалисты, получившие широкое физико-математическое образование, могут самостоятельно осваивать новые технические направления, успешно работать в них, легко переходить от решения одних задач к другим, искать нестандартные и нетрадиционные пути, что особенно важно для профессиональной мобильности специалистов в условиях ускоренного развития техники.

^ Задачи изучения дисциплины:

теоретическая подготовка в области физики, позволяющая будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечивающая им возможность использования новых физических принципов в тех областях, в которых они специализируются;

формирование научного мышления, в частности правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов, теорий и умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных или математических методов исследования;

выработка приемов и навыков решений конкретных задач из разных областей физики, помогающих студентам в дальнейшем решать инженерные задачи.

ознакомление студентов с современной научной аппаратурой и выработка у них начальных навыков проведения экспериментальных научных исследований различных физических явлений и оценки погрешностей измерений.

^ Основные дидактические единицы (разделы):

Основные понятия квантовой оптики и атомной физики. Элементы квантовой механики.

Основные понятия физики твердого тела.Основы физики атомного ядра. Основы физики элементарных частиц.

^ В результате изучения дисциплины «ФИЗИКА» студент должен:

знать: физические основы квантовой физики, атомной и ядерной физики, законы и теории классической и современной физики;

уметь: использовать основные законы физики в профессиональной деятельности;

владеть: методами математического описания физических явлений и процессов, определяющих принципы работы различных технических устройств.

^ Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины

^ «ТЕХНИКА ОПТИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Цель дисциплины:

Освоения дисциплины «Техника оптической спектроскопии» (далее ТОС) являются: формирование у бакалавров понимания физических принципов функционирования спектральных приборов; уяснение принципов регистрации, а также методов обработки спектров с целью получения максимально возможного объёма информации об исследуемом объекте; использование полученных знаний для решения практических исследовательских задач; позиционирование оптической спектроскопии в ряду других экспериментальных методик исследования вещества.

^ Задачей изучения дисциплины:

Освоение студентами основных принципов функционирования спектральных приборов, следующих из волновой теории света; освоение принципов построения современной спектральной аппаратуры; выработки практических навыков работы с имеющейся аппаратурой; возможное использование полученных знаний в своей выпускной квалификационной работе.

^ Основные дидактические единицы (разделы):

Виды спектрального анализа. Классификация спектральных приборов (далее СП). Основы теории щелевых СП с одномерной дисперсией. Основные узлы СП. СП модуляционного типа. Лазерная спектроскопия.

^ В результате изучения дисциплины «ТЕХНИКА ОПТИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ» студент должен:

знать: проектирование элементов и устройств, основанных на различных физических принципах действия; знать принципы анализа поставленной проектной задачи в области оптотехники на основе подбора и изучения литературных и патентных источников;

уметь: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования; проводить оптические, фотометрические и электрические измерения и исследования различных объектов по заданной методике с выбором технических средств и обработкой результатов;

владеть: навыками по расчету, проектированию типовых систем, приборов, деталей и узлов оптотехники на схемотехническом и элементном уровнях, в том числе с использованием стандартных средств компьютерного проектирования, выполнением работ и организации маршрутов технологического прохождения элементов и узлов оптических, оптико-электронных и лазерных приборов и систем в процессе их изготовления.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация дисциплины

«^ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ОПТИКЕ»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 ЗЕ (216 час).

Цель дисциплины: является приобретение студентом знаний об основных методах построения автоматизированных систем проектирования и разработки и особенностях организации таких систем для проектирования оптических изделий.

^ Задачи изучения дисциплины:

Изучение ZEMAX,

Изучение SYNOPSYS

Основные дидактические единицы (разделы): Принципы построения оптических схем в специализированных САПР. Базовые средства проектирования оптических систем в САПР ZEMAX. Расширенные средства проектирования оптических систем в САПР ZEMAX. Проектирование оптических систем в САПР SYNOPSYS.

^ В результате изучения дисциплины «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ОПТИКЕ» студент должен:

знать: Современные программные средства для разработки и редакции проектно-конструкторской и технологической документации.

уметь: Применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации. Готовить научно-технические отчёты и обзоры. Моделировать процессы и объекты на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования. Находить оптимальные решения при создании отдельных видов продукции лазерной техники с учётом требований качества, стоимости, сроков исполнения.

владеть: Способностью к личностному развитию и повышению профессионального мастерства. Навыками работы с компьютером как средством управления информацией. Элементами компьютерной инженерной графики. Стандартными средствами компьютерного проектирования.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Аннотация дисциплины

«^ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЛАЗЕРНОЙ ФИЗИКЕ»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Цель дисциплины: является приобретение студентами знаний и навыков моделирования лазерно-индуцированных процессов. Изучение данного курса позволит студентам получить представление об особенностях моделирования процессов распространения лазерного излучения, твердофазной модификации поверхности, лазерно-индуцированных гидродинамических процессов и неустойчивостей, процессов распространения лазерно-индуцированной плазмы.

Задачи изучения дисциплины:

ознакомление с основными подходами к математическому моделированию физических процессов;

изучение фундаментальных основ физических процессов;

развитие навыков математического моделирования;

^ Основные дидактические единицы (разделы):

Моделирование процессов распространения лазерного излучения в различных средах.

Моделирование твердофазной модификации поверхности при лазерном воздействии.

Моделирование лазерно-индуцированных гидродинамических процессов.

Моделирование процессов формирования и распространения лазерно-индуцированной плазмы.

^ В результате изучения дисциплины «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЛАЗЕРНОЙ ФИЗИКЕ» студент должен:

знать: основные законы естественнонаучных дисциплин.

уметь: применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информации.

владеть: способностью к составлению описаний проводимых исследований и разрабатываемых проектов, подготовке данных для составления отчетов, обзоров.

^ Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Аннотация дисциплины

«Когерентная оптика»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ (144 час).

^ Цель дисциплины: являются формирование у бакалавров понимания теоретических и физических основ современной когерентной оптики для последующего использования этих знаний при изучении других дисциплин и практического использования.

^ Задачи изучения дисциплины:

Приобретение студентами знаний основных законов и явлений когерентной оптики, принципов формирования когерентного и частично когерентного оптического изображения, факторов, определяющих качество изображения, принципов анализа распространения лазерного излучения в средах.

Получение навыков применения знаний принципов когерентной оптики для анализа оптических и оптико-физических схем приборов и наблюдаемых явлений.

^ Основные дидактические единицы (разделы): Пространственная и временная когерентность излучения лазера. Корреляционные функции и когерентность. Оптика спеклов. Теория когерентных изображений.

^ В результате изучения дисциплины «Когерентная оптика» студент должен:

знать: Основные законы когерентной оптики, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования когерентных оптических систем. Методы расчета и проектирования элементов и устройств, основанных на физических принципах когерентной оптики.

уметь: Использовать методы расчета и проектирования элементов и устройств, основанных на физических принципах когерентной оптики. Анализировать поставленную задачу исследований в области когерентной оптики на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации. Разрабатывать функциональные и структурные схемы на уровне модулей, узлов и элементов когерентной оптики по заданным техническим требованиям.

владеть: Методами составления описаний проводимых исследований и разрабатываемых проектов, подготовке данных для составления отчетов, обзоров. Методами расчета, проектирования и конструирования в соответствии с техническим заданием типовых систем, приборов и узлов когерентной оптики.

^ Виды учебной работы: лекции, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается зачетом


Аннотация дисциплины

«Информационно-лазерные технологии»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час).

Цель дисциплины: являются формирование у бакалавров понимания теоретических и практических основ современных лазерных технологий получения, обработки, передачи информации и использования синтеза информационных и лазерных технологий для промышленных применений в направлении последующего использования этих знаний при изучении других дисциплин и практического использования.

^ Задачи изучения дисциплины:

Приобретение студентами знаний физических основ и практических аспектов современных информационных лазерных технологий для разработки и оптимизации методов, средств и технологий, использующих лазерное излучение.

Получение навыков применения принципов получения и передачи информации лазерными методами, механизмов лазерно-индуцированных процессов и явлений и способов управления ими, а также использования информационных и компьютерных технологий при обработке материалов лазерным излучением.

^ Основные дидактические единицы (разделы): Лазерные методы и системы передачи информации. Лазерное управление процессами в веществе. Лазерные методы и системы получения информации о состоянии вещества. Лазерно-информационные технологические процессы.

^ В результате изучения дисциплины «Информационно-лазерные технологии» студент должен:

знать: Основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации традиционными и лазерными методами. Порядок выполнения работ и организации маршрутов технологического прохождения элементов и узлов оптических, оптико-электронных и лазерных приборов и систем в процессе их изготовления.

уметь: Работать с компьютером как средством управления информацией. Анализировать поставленную задачу исследований в области информационно-лазерных технологий на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации. Использовать методы расчета и проектирования элементов и устройств, основанных на принципах информационно-лазерных технологиях.

владеть: Методами расчета и проектирования элементов и устройств, основанных на физических принципах лазерных технологий. Методами нахождения оптимальных решений при создании отдельных видов продукции оптотехники, использующей информационно-лазерные технологии.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы

Изучение дисциплины заканчивается зачетом


Аннотация дисциплины

^ «ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ»


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час).

Цель дисциплины: является освоение обучающимися теоретических, практических и метрологических основ оптических измерений. Курс призван продемонстрировать студентам, что лазерная физика является одним из основных инструментов познания мира, а также помочь им сделать выбор их профессиональной специализации

Задачи изучения дисциплины:

знакомство с основными положениями теоретической физики;

ознакомиться с новыми областями применения лазерной техники;

знакомство с современными проблемами и методами исследования в области лазерной физики, квантовой и атомной оптике, новейших информационных технологий.

^ Основные дидактические единицы (разделы): Теория оптических измерений. Оптические измерительные приборы. Теневые методы.

В результате изучения дисциплины ««ОПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ» студент должен:

знать: методику проведения оптических, фотометрических и электрических измерений и исследования различных объектов по заданной методике с выбором технических средств и обработкой результатов.

уметь: проводить эксперименты, обрабатывать и представлять экспериментальные данные.

владеть: навыками наладки, настройки, юстировки и опытной проверки отдельных видов оптических, оптико-электронных и лазерных приборов и систем в лабораторных условиях и на объектах.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.