Методы оптической спектроскопии высокого разрешения.
7 семестр, 32 часа.
Доц. М.С.Фриш

Часть 1. Контур спектральной линии.

  • Формирование контура спектральной линии. Спектральная плотность мощности.
  • Функция корреляции и ее Фурье образ.
  • Естественный контур линии согласно классической теории.
  • Сдвиги и уширения спектральной линии на основании ударной теории.
  • Статистическая теория формирования контура спектральной линии.
  • Возможность определения симметричных потенциалов взаимодействия при парных столкновениях из контура линии. Простейшие потенциалы взаимодействия
  • Допплеровский контур линии.
  • Свертка контуров в случае действия независимых причин уширения. Примеры: два Лоренцовских контура, два Доплеровских контура.
  • Фойхтовский контур. Оценка параметров контура.
  • Роль процессов поглощения при формировании контура спектральной линии
  • Излучение спектральной линии протяженным однородным источником света.
  • Контур излучения неоднородного протяженного источника. Самообращение линии.
  • Контур линии поглощения.
  • Часть 2.  Роль спектрального прибора при наблюдении контура линии.
    1. Роль прибора в формировании контура линии. Идеальные и реальные спектральные приборы.
    2 Аппаратные функции спектральных приборов. Примеры.
    3 Приборы высокого разрешения (интерферометр Фабри-Перо)
    4 Аппаратный контур Фурье спектрометра.
    5 Методы редукции к идеальному спектральному прибору. Однозначность и точность редукции.
    6 Случайные ошибки измерения. Необходимость приближенных методов редукции.
    7 Понятие некорректно поставленной задачи. Отыскание методов построения решения, устойчивого к малым отклонениям исходных данных.
    8 Метод квазирешения.
    9 Метод регуляризации. Определение параметров регуляризации.
    Часть 3. Матричное описание в оптике.
    1 Матричное описание свойств оптической системы. Матрицы перемещения и преломления. Свертка матриц. Тонкая линза.
    2 Определение матрицы спектрального прибора. Свойства матрицы для центрированного оптического прибора.
    3 Поляризованный свет. Матрицы для описания различных состояний поляризации.
    4 Матрицы Джонса для полностью поляризованного света.
    5 Определение параметров Стокса луча света. Требования предъявляемые к лучу.
    6 Метод Мюллера для описания спектрального прибора. Определение матрицы Мюллера для поляроида.
    7 Определение параметров Стокса произвольного луча света.
    8 Определение матрицы Мюллера произвольного спектрального прибора.
    9 Метод Джонса для описания распространения поляризованного пучка света.
    10 Сравнения методов Мюллера и Джонса.
    11 Матрица корреляции для полностью поляризованного света (монохроматический и квазимонохроматический свет)
    12 Матрица корреляции для частично поляризованного света. Связь элементов матрицы с параметрами Стокса.
    ЛИТЕРАТУРА
    1. С. Э. Фриш. "Оптические спектры атомов", 1972.
    2. И. И. Собельман. "Введение в теорию атомных спектров", 1968.
    3. С. Г. Раутиан. УФН, т.66, 1958.
    4. А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин. "Методы решения некорректных задач", Наука 1974.
    5. А. Ц. Гончарский, А. М. Черепащук, А. Г. Ягола. "Численные методы решения обратных задач астрофизики", Наука 1978.
    6. В. В. Лебедева. "Техника оптической спектроскопии", Изд. МГУ 1977.
    7. Л. А. Вайнштейн, И. И. Собельман, Е. А. Юков. "Возбуждение атомов и уширение спектральных линий", Наука 1979.
    8. А. Н. Зайдель, Г. В. Островская, Ю. И. Островский. "Физика и техника спектрального анализа", Наука 1972.
    9. А. Джеррард, Дж. М. Берч. "Введение в матричную оптику", Мир 1978.
    10. О`Нейл. "Введение в статистическую оптику", Мир 1966.
    11. К. Бенуэлл. "Основы молекулярной спектроскопии", Мир 1993.