Просторова анізотропія індукованих оптичних ефектів в кристалічних матеріалах
Спеціальність: Прикладна фізика та наноматеріали
Код дисципліни: 8.105.00.M.028
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Прикладна фізика і наноматеріалознавство
Лектор: Професор, д.т.н. Андрущак Анатолій Степанович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Завдання навчальної дисципліни відповідно до освітньої програми (окрім дисциплін вільного вибору) - дисципліна за вибором
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен:
- вміти проводити аналітичний опис просторової анізотропії та її геометричне представлення на основі вказівних та екстремальних поверхонь;
- набути знань про геометричне представлення просторової анізотропії лінійного електрооптичного ефекту в кристалах різних класів симетрії;
- вміти проводити аналіз просторової анізотропії на основі вказівних поверхонь для поздовжнього та поперечного п’єзо- та пружнооптичного ефекту в одновісних і двовісних кристалах;
- розуміти фізичну суть та володіти методами дослідження перехресного п’єзоелектро-оптичного ефекту у кристалах;
- знати перспективи підвищення ефективності акустооптичних взаємодій в анізотропних матеріалах;
- вміти проводити оптимізацію та дослідження ефективності акустооптичних комірок.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - пререквізити: сучасні методи фізичних досліджень, основи кристалооптики, фізика анізотропних середовищ.
- кореквізити: функціональні матеріали молекулярної енергетики, дослідницький семінар у галузі прикладної фізики та наноматеріалів, спектроскопічні методи досліджень матеріалів
Короткий зміст навчальної програми: 1. Просторова анізотропія лінійного електрооптичного ефекту в досліджених кристалічних матеріалах :
- вказівні та екстремальні поверхні, їх опис та геометричне представлення;
- просторова анізотропія лінійного електрооптичного ефекту в одновісних кристалах на прикладі кристалів ніобату літію та лангаситу;
- анізотропія електрооптичного ефекту в інших досліджених кристалічних матеріалах.
2. Просторова анізотропія п’єзо- та пружнооптичного ефекту:
- вказівні поверхні для поздовжнього та поперечного п’єзооптичного ефекту. Вказівні поверхні п’єзо-індукованої різниці ходу;
- геометричне представлення анізотропії п’єзо- та пружнооптичного ефектів в одновісних кристалах;
- просторова анізотропія фотопружного ефекту в кубічних та двовісних кристалах;
- перехресний п’єзоелектрооптичний ефект у кристалах.
3. Підвищення ефективності акустооптичних взаємодій в досліджених матеріалах:
- просторова анізотропія акустооптичного ефекту в одновісних кристалах на прикладі кристалів ніобату літію та лангаситу;
- інші досліджені матеріали та аналіз просто-рової анізотропії їх акустооптичного ефекту;
- оптимізація та дослідження ефективності акустооптичних комірок.
Опис: Основи аналітичного опису та геометричного представлення просторової анізотропії індукованих електро-, п’єзо-, акусто- і нелінійно- оптичних ефектів у кристалічних матеріалах:
– аналітичний опис електрооптичного ефекту в кристалічних матеріалах;
– опис та геометричне представлення просторової анізотропії фотопружних явищ у кристалічних матеріалах;
– особливості аналітичного опису анізотропії акустооптичного ефекту в кристалічних матеріалах різних класів симетрії;
– експериментальні методи і апаратура для дослідження необхідних параметрів кристалічних матеріалів.
Просторова анізотропія лінійного електрооптичного ефекту в досліджених кристалічних матеріалах:
- вказівні та екстремальні поверхні, їх опис та геометричне представлення;
- просторова анізотропія лінійного електрооптичного ефекту в одновісних кристалах на прикладі кристалів ніобату літію та лангаситу;
- анізотропія електрооптичного ефекту в інших досліджених кристалічних матеріалах.
Просторова анізотропія п’єзо- та пружнооптичного ефекту:
- вказівні поверхні для поздовжнього та поперечного п’єзооптичного ефекту. Вказівні поверхні п’єзо-індукованої різниці ходу;
- геометричне представлення анізотропії п’єзо- та пружнооптичного ефектів в одновісних кристалах;
- просторова анізотропія фотопружного ефекту в кубічних та двовісних кристалах;
- перехресний п’єзоелектрооптичний ефект у кристалах.
Підвищення ефективності акустооптичних взаємодій в досліджених матеріалах:
- просторова анізотропія акустооптичного ефекту в одновісних кристалах на прикладі кристалів ніобату літію та лангаситу;
- інші досліджені матеріали та аналіз просторової анізотропії їх акустооптичного ефекту;
- оптимізація та дослідження ефективності акустооптичних комірок.
Методи та критерії оцінювання: Екзамен, захист лабораторних робіт, захист індивідуального науково-дослідного завдання;
- поточний контроль (40%): опитування на лабораторних заняттях, захист звітів (20%), захист індивідуального науково-дослідного завдання (20%);
- підсумковий контроль (60%): іспит – письмова компонента (50%), усна компонента (10%).
Критерії оцінювання результатів навчання:
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок:
Теоретичні питання мають на меті перевірку навичок студентів щодо розуміння теоретичного матеріалу. Відповідь по можливості має бути повною та аргументованою.
• Максимальну кількість балів (мкб) за питання отримує студент, що повністю висвітлив питання;
• 70-90 % від мкб – питання в цілому висвітлене, але є незначні неточності або інші недоліки;
• 50-70 % від мкб – відповідь на питання дано не в повному обсязі і/або є суттєві помилки;
• 30-50 % від мкб – зроблена спроба відповісти на питання, але зроблено грубі помилки і/або питання в цілому не висвітлене. Такої ж оцінки заслуговуватиме студент, якщо він робить неправильні висновки на основі логічних припущень, що містять правильні міркування;
• 10-30 % від мкб– зроблена невдала спроба відповісти на питання, лише окремі міркування і /або формули є вірними;
• 0 балів – жодна з записаних формул не має стосунку до даного питання, всі міркування є помилковими, або цілковито відсутні.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. А. С. Андрущак, О. А. Бурий, Н. А. Андрущак, Н. М. Дем'янишин Просторова анізотропія індукованих оптичних ефектів у кристалічних матеріалах: монографія у 2-ох томах. Том 2: Електро-, п’єзо-, пружно- та акусто-оптичний ефекти в досліджених кристалах. – Львів: Простір М, 2021. – 330 с.
2. O. Buryy, N. Andrushchak, N. Demya-nyshyn, and A. Andrushchak, Determination of acousto-optical effect maxima for optically isotropic crystalline material on the example of GaP cubic crystal // Journal of the Optical Society of America B. – 2019. – V.36, No.8. – P.2023-2029.
3. A. Andrushchak, O. Buryy, N. Andrushchak, Z. Hotra, O. Sushynskyi, G. Singh, V. Janyani, I. Kityk, General Method of Extreme Surfaces for Geometry Optimization of the Linear Electro-Optic Effect on Example of LiNbO3:MgO Crystal // Applied Optics.– 2017. –V. 56, No.22. – P. 6255-6262.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).