|
|
Сгту имени Гагарина Ю. А. Экзаменационная работа
Раздел 2. Максимальная сумма баллов - 60
Задания
|
Ответ
|
Баллы
|
В разделе 2 дайте краткий ответ на вопрос
|
В1. Сформулировать закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме:
|
объемная плотность тепловой мощности тока равна скалярному произведению векторов плотности тока и напряженности электрического поля.
|
0-12
|
В2. Четырехпотоковая теория.
|
четырех потоковая модель представляет собой два диффузных потока, распространяющихся навстречу друг другу (модель Кубелки -- Мунка), и два коллимированных лазерных пучка -- один падающий, а другой отраженный от задней границы образца. Очевидно, что в модели направление диффузных потоков выбирается совпадающим с соответствующими направлениями лазерных пучков.
Семи потоковая модель - это простейшее трехмерное представление рассеянного излучения и падающего лазерного пучка в полубесконечной среде. Конечно, простота и возможность очень быстрых расчетов дозы облучения или быстрого определения оптических параметров биоткани (решение обратной задачи рассеяния) даются ценой снижения точности.
|
0-12
|
В3. Для какой цели применяются светофильтры?
|
для подавления, выделения или преобразования части спектра.
|
0-12
|
В4. Описать способы лазерной накачки.
|
Оптическая накачка
Лазер освещает рабочее тело в своем спектре излучения, а рабочее тело излучает в требуемом спектре.
Электрическая накачка В газовых лазерах
Под ударами электронов молекулы газа переходят в возбужденное состояние, высвобождая полученную энергию в виде фотонного излучения.
В полупроводниковых лазерах
P-N переход
Газодинамическая накачка
Мгновенное расширение и адиабатическое охлаждение газа оставляет в газе значительное количество молекул в возбужденном состоянии. Далее рабочее тело попадает в конструкцию, аналогичную газовым лазерам, где возбужденные молекулы переходят в основное состояние, участвуя в вынужденном излучении.
Химическая накачка
При химической реакции между реагентами образуются молекулы в возбужденном состоянии, переходящие в основное состояние с испусканием фотона.
|
0-12
|
В5. Зачем нужны двойные монохроматоры?
|
Последовательное использование двух монохроматоров позволяет достичь очень низкого уровня рассеянного света, а также увеличить дисперсию, получаемую на выходе второго монохроматора, почти в 2 раза.
|
0-12
|
Подпись абитуриента: ____________________________
Общая сумма баллов: ________ (__________________________________).
Председатель экзаменационной комиссии,
директор института _____________ (____________)
Члены комиссии: _________ (_______________), __________ (___________ )
_________ (______________ ).
СГТУ имени Гагарина Ю.А.
Экзаменационная работа
абитуриента______________________________________________________,
(фамилия, имя, отчество полностью)
поступающего в магистратуру на направление
16.04.01 «Техническая физика»
профиль «Физическая оптика, квантовая электроника и лазерная физика»
Вариант 6
Личное дело № __________. «_____» ___________ 201__ г.
Раздел 1. Максимальная сумма баллов - 40
Задания
|
Ответ
|
Баллы
|
В разделе 1 отметьте кружком в столбце ответов номер правильного ответа
|
А1Работа реактивного двигателя основана на ….
|
a. законе сохранения энергии,
b. использовании давления струи вытекающих газов на окружающие тела,
c. возникновении динамического давления в струе газов,
d. действии силы реакции вытекающих газов.
|
8
|
А2. «Провал Лэмба» в газовых лазерах связан с:
А. Доплеровским уширением спектральной линии.
Б. Эффектом «выжигания дыр».
В. С наличием безызлучательных переходов в активной среде.
Какое из приведенных высказываний верно?
|
a. А и В;
b. А и Б;
c. Б и В;
d. Б.
|
8
|
А3. Теплопроводность – это ….
|
a. процесс обмена импульсами молекул между слоями вещества.
b. процесс нагревания или охлаждения термодинамической системы.
c. процесс переноса тепловой энергии, обусловленный хаотическим движением молекул.
d. обусловленное тепловым движением молекул проникновение одних веществ в объём, занятый другими веществами.
|
8
|
А4. Частота отсечки для оптического волокна - это:
|
a. максимальная частота модуляции сигнала при передаче данных по волокну;
b. частота излучения, выше которой потери на поглощение становятся значительными;
c. частота излучения, ниже которой оптическое волокно работает в одномодовом режиме;
d. частота излучения, для которой дисперсия сердцевины принимает максимальное значение.
|
8
|
А5. Как изменится светосила спектрального прибора, если дифракционную решетку перевести из I во II порядок?
|
a. светосила не изменится;
b. светосила увеличится в 2 раза;
c. светосила уменьшится в 2 раза;
d. светосила увеличится в 4 раза.
|
8
|
Раздел 2. Максимальная сумма баллов - 60
Задания
|
Ответ
|
Баллы
|
В разделе 2 дайте краткий ответ на вопрос
|
В1. Рассеяние плоской электромагнитной волны на изолированной частице. Амплитуда рассеяния. Сечения частицы и ее альбедо.
|
|
0-12
|
В2. Сформулировать закон Видемана-Франца.
|
В 1853 Видеман и Франц на основании экспериментальных данных установили, что для всех металлов отношение теплопроводности  к электрической проводимости  при постоянной температуре одинаково 
|
0-12
|
В3. Объяснить сущность операции согласованной фильтрации.
|
Согласованный фильтр — линейный опти-мальный фильтр, построенный исходя из из-вестных спектральных характеристик полезно-го сигнала и шума. Согласованные фильтры предназначены для выделения сигналов из-вестной формы на фоне шумов.
|
0-12
|
В4. От чего зависит контраст интерференционной картины в интерферометре?
|
прибор позволяет измерить длину волны света.
Период интерференционной картины пропорционален длине волны.
В интерференционном опыте Юнга источниками света служат две щели, освещаемые некоторым источником света. Если разность хода сравнительно невелика, так что наблюдаются полосы низкого порядка, то контрастность интерференционных полос будет определяться главным образом степенью пространственной когерентности освещения щелей. Аналогично положение и в случае звездного интерферометра Майкельсона, где частичная пространственная когерентность освещения щелей интерферометра служит средством для измерения угловых размеров звезд.
+от регулярности совпадения максимумов сомножителей в пределах интервала интегрирования.
+от степени монохроматичности источника излучения.
|
0-12
|
В5. Каким образом используются призмы в лазерной технике?
|
Лазерные призмы используются для перенаправления лазерных лучей в ряде задач манипулирования лучами. Лазерные призмы используют различные подложки, покрытия или их комбинацию для достижения высокой отражательной способности определенного диапазона длин волн. ЛП предназначены для внутреннего отражения лазерного луча от нескольких поверхностей с целью перенаправления пути луча.
|
0-12
|
Подпись абитуриента: ____________________________
Общая сумма баллов: ________ (__________________________________).
Председатель экзаменационной комиссии,
директор института _____________ (____________)
Члены комиссии: _________ (_______________), __________ (___________ )
_________ (______________ ).
СГТУ имени Гагарина Ю.А.
Экзаменационная работа
абитуриента______________________________________________________,
(фамилия, имя, отчество полностью)
поступающего в магистратуру на направление
16.04.01 «Техническая физика»
профиль «Физическая оптика, квантовая электроника и лазерная физика»
Вариант 7
Личное дело № __________. «_____» ___________ 201__ г.
Раздел 1. Максимальная сумма баллов - 40
Задания
|
Ответ
|
Баллы
|
В разделе 1 отметьте кружком в столбце ответов номер правильного ответа
|
А1. На чем основана пространственная фильтрация в когерентно-оптических системах?
|
a. на выборочном пропускании падающего светового пучка через специальную диафрагму;
b. на явлении дисперсии света, проходящего через призму;
c. на том, что линза выполняет преобразование Фурье двумерного оптического сигнала;
d. на специальном алгоритме управления оптическим транспарантом.
|
8
|
А2. Интенсивность спонтанного излучения атомов изменяется с течением времени по закону:
|
a. I=I0 exp (t/τn);
b. I=I0 exp (-t/2τn);
c. I=I0 cos (-t/2τn);
d. . I=I0 exp (-t/τn).
|
8
|
А3. Колебания точки описываются выражением: x=2sin(5t+2). Через 2 с после начала колебаний их фаза равна ….
|
a. 7 рад.,
b. 12 рад.,
c. 0 рад.,
d. 9 рад.
|
8
|
А4. При адиабатическом сжатии объём газа уменьшился в 2 раза, давление увеличилось в 3 раза, а температура ….
|
a.увеличилась в 3 раза;
b.уменьшилась в 2,5 раза;
c. уменьшилась в 2 раза;
d. увеличилась в 1,5 раза;
|
8
|
А5. У спектрального прибора дифракционная решетка имеет разрешающую способность в первом порядке RI = 60 000. Чему равна ее разрешающая способность при работе в III порядке?
|
a. RIII = 20 000;
b. RIII = 60 000;
c. RIII = 180 000;
d. RIII = (60 000)3.
|
8
|
Раздел 2. Максимальная сумма баллов - 60
Задания
|
Ответ
|
Баллы
|
В разделе 2 дайте краткий ответ на вопрос
|
В1. Какие типы тепловых приемников пригодны для регистрации постоянного во времени светового потока?
|
2 вар
|
0-12
|
В2. Эффект когерентного обратного рассеяния.
|
В физике когерентное обратное рассеяние наблюдается, когда когерентное излучение (например, лазерный луч) распространяется через среду, которая имеет большое количество центров рассеяния (например, суспензии, молоко или толстое облако), размер которых сопоставим с длиной волны излучения.
Распространение двух лучей в случайной среде. Поскольку одно может быть получено из другого инверсией времени, они интерферируют когерентно, когда угол θ стремится к нулю.
Волны многократно рассеиваются во время прохождения через мутную среду. Даже для некогерентного излучения рассеяние обычно достигает локального максимума в направлении обратного рассеяния, однако для когерентного излучения пик в два раза выше.
Когерентное обратное рассеяние возникает из-за интерференции между прямым и обратным путями в направлении обратного рассеяния. Когда многократно рассеивающая среда освещается лазерным лучом, интенсивность рассеяния возникает в результате интерференции между амплитудами, связанными с различными путями рассеяния; для неупорядоченной среды интерференционные члены исчезают при усреднении по многим конфигурациям рассеивающих центров, за исключением узкого углового диапазона вокруг точного обратного рассеяния, где средняя интенсивность увеличивается. Это явление является результатом сложения множества синусоидальных двухволновых интерференционных картин. Конус представляет собой преобразование Фурье пространственного распределения интенсивности рассеянного света на поверхности образца, когда последняя освещается точечным источником. Усиленное обратное рассеяние основано на конструктивной интерференции между обратными путями.
|
0-12
|
В3. Как определяется полная сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле (формула Лоренца).
|
Если заряд покоится, то абсолютно безразлично, есть ли вблизи него провода с токами или нет, так как, согласно экспериментам Эрстеда, Ампера и всем нашим наблюдениям, токи и магниты не оказывают никакого действия на неподвижные заряды.
Теперь предположим, что заряженная частица начинает двигаться. Если вблизи нее расположены токи или магниты, то мы обнаружим, что приложенная к заряду сила больше не равна произведению заряда на электрическое поле; более того, чем быстрее движется заряд, тем значительнее эта сила будет отличаться от силы, действующей на неподвижный заряд. Мы введем предположение, что на заряженную частицу действует дополнительная сила, пропорциональная ее скорости и обусловленная наличием магнитов или токов (фиг. 305).
Эта дополнительная сила в сумме с электрической дает полную силу; результат можно представить в следующем виде: 
Полная сила, приложенная к движущемся заряду, в некоторой точке пространства равна силе, вызванной электрическим полем, плюс другая сила, обусловленная наличием токов и магнитов и полностью характеризующаяся магнитным полем в этой точке. Магнитная сила пропорциональна заряду частицы и скорости частицы, а ее направление сложным образом зависит от направлений движения и магнитного поля.
Полная сила, действующая на движущийся заряд со стороны электрического и магнитного полей (сила Лоренца), измеряется в динах, если скорость задается в см/с, заряд — в электростатических единицах, магнитное поле — в гауссах, а электрическое поле — в эл. ст. ед. заряда/см2. В выражениях, содержащих токи и магнитные поля, токи следует задавать в статамперах (единицах тока в системе СГС).
https://tehnar.net.ua/sila-deystvuyushhaya-na-dvizhushhiysya-zaryad/
|
0-12
|
В4. Сигналы в оптике.
|
В электронике и электротехнике, как правило, имеют дело с одномерным сигналом, являющимся функцией одной переменной — времени. В оптико-электронном приборостроении часто используют многомерность оптического сигнала, который в достаточно общем виде можно представить в виде функции нескольких аргументов — трех пространственных координат, времени, состояния поляризации, длины волны или частоты.
Некогерентные оптические сигналы униполярны, т.е. мощность оптического излучения, переносимая сигналом, не может быть отрицательной.
непрерывный и дискретный; детерминированный и случайный; периодический и непериодический
?
|
0-12
|
В5. Чем определяется светосила приборов с плоскими и вогнутыми решетками?
|
https://vunivere.ru/work24746
|
0-12
|
Подпись абитуриента: ____________________________
Общая сумма баллов: ________ (__________________________________).
Председатель экзаменационной комиссии,
директор института _____________ (____________)
Члены комиссии: _________ (_______________), __________ (___________ )
_________ (______________ ).
СГТУ имени Гагарина Ю.А.
Экзаменационная работа
абитуриента______________________________________________________,
(фамилия, имя, отчество полностью)
поступающего в магистратуру на направление
16.04.01 «Техническая физика»
профиль «Физическая оптика, квантовая электроника и лазерная физика»
Вариант 8
Личное дело № __________. «_____» ___________ 201__ г.
|
|
|
Скачать 241.27 Kb.