Wiązki i impulsy światła
Prowadzący: Prof. dr hab. Jerzy Jasiński
Semestr: 8 lub 10 - 2 godziny wykładów tygodniowo
Przedmioty poprzedzające: Podstawy optyki, Fizyka laserów
Forma zaliczenia: zaliczenie
Program:
1. Superpozycja fal. Paczka falowa w liniowym ośrodku dyspersyjnym. Prędkość fazowa, prędkość grupowa i prędkość przenoszenia energii paczki. Równania propagacji obwiedni.
2. Teoria dyspersji Larmora-Lorentza w ośrodkach liniowych. Dyspersja normalna i anomalna. Rotacja Faradaya. Związki materiałowe i zasada przyczynowości.
3. Propagacja sygnałów w ośrodku dyspersyjnym. Prekursor i maksimum sygnału. Propagacja superluminalna.
4. Przybliżenie wolnozmiennej amplitudy i optyczne równanie Schrödingera. Dyspersja prędkości grupowej i dyspersja trzeciego rzędu. Chirp.
5. Nieliniowa teoria dyspersji. Nieliniowość elektronowa. Elektrostrykcja i efekty cieplne. Orientacja molekularna. Ośrodek Kerra i kerro-podobny. Zjawisko nasycenia nieliniowości.
6. Wiązki w ośrodkach nieliniowych drugiego i trzeciego rzędu. Nieliniowe równanie Schrödingera. Solitony optyczne.
7. Impulsy optyczne w ośrodkach nieliniowych. Dyspersja nieliniowości i efekty wyższych rzędów. Fale uderzeniowe. Impulsy femtosekundowe. Pociski świetlne.
8. Kanoniczny opis propagacji impulsów w ośrodkach trzeciego rzędu. Zasady zachowania. Równania Eulera-Lagrange'a. Nieliniowe skracanie impulsów.
9. Odwrotna metoda rozpraszania i solitony wyższych rzędów. Solitony w 2 i 3 wymiarach. Wiry optyczne.
Literatura podstawowa:
1. J. Petykiewicz, Optyka falowa, PWN, Warszawa, 1986
2. J. D. Jackson, Elektrodynamika klasyczna, PWN, Warszawa, 1982
3. R. W. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press, Boston, 1992
|
