Комп'ютерні програми для аналізу анізотропії індукованих оптичних ефектів

Спеціальність: Прикладна фізика
Код дисципліни: 7.105.01.E.019
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Прикладна фізика і наноматеріалознавство
Лектор: Професор, д.т.н. Бурий Олег Анатолійович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: -
Завдання: -
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен: - вміти проводити візуалізацію структури, розраховувати оптичні характеристики кристалічних матеріалів на допомогою прикладних програм Diamond, SNLO; - вміти побудувати та дослідити моделі фізичних процесів, об'єктів та систем засобами COMSOL Multiphysics; - вміти реалізувати геометричне представлення просторової анізотропії індукованих оптичних та інших фізичних ефектів засобами MATLAB; - знати основи роботи з програмою OptiBPM для розробки та аналізу роботи хвилеводних пристроїв; - вміти сформулювати та розв'язувати екстремальні задачі кристалофізики, візуалізувати отримані результати.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - пререквізити: фізика, основи програмування, основи кристалооптики; - кореквізити: фізика анізотропних середовищ, просторова анізотропія індукованих оптичних ефектів.
Короткий зміст навчальної програми: 4 Короткий зміст навчальної програми 1. Робота з програмою візуалізації кристалічної структури Diamond. 2. Робота з програмою розрахунку оптичних характеристик кристалів SNLO. 3. Створення моделей фізичних об’єктів, проведення аналізу їх поведінки під дією зовнішніх впливів у COMSOL Multiphysics. 4. Моделювання хвильових оптичних процесів та пристроїв у COMSOL Multiphysics. 5. Робота з програмою OptiBPM для розробки та аналізу роботи хвилеводних пристроїв. 6. Представлення властивостей кристалічних середовищ за допомогою вказівних поверхонь. Побудова вказівних поверхонь засобами MATLAB. 7. Екстремальні задачі кристалофізики. Методи розв’язання екстремальних задач. Екстремальні поверхні та їх використання на прикладі знаходження максимуму лінійного електрооптичного ефекту. 1. Working with the Diamond crystal structure visualization program. 2. Working with the program SNLO for calculation of optical characteristics of crystals. 3. Creation of models of physical objects, analyzing their behavior under the influence of external influences in COMSOL Multiphysics. 4. Modeling of wave optical processes and devices in COMSOL Multiphysics. 5. Working with the OptiBPM program to develop and analyze the operation of waveguide devices. 6. Representation of properties of crystalline media by means of indicative surfaces. Construction of index surfaces by means of MATLAB. 7. Extreme problems of crystal physics. Methods of solving extreme problems. Extreme surfaces and their use on the example of finding the maximum of the linear electro-optical effect.
Опис: -
Методи та критерії оцінювання: 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 1. Аналітичний опис, геометричне представлення та методика експери-менту. – Львів: Простір М, 2019. – 200 с. 2. Diamond. Інструкція до роботи з програмою. 3. SNLO software. Інструкція до роботи з програмою. 4. OptiBPM. Інструкція до роботи з програмою. Онлайн матеріали з COMSOL, MATLAB, тощо.
Критерії оцінювання результатів навчання: -
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: Залік, захист лабораторних робіт; - поточний контроль (40%): опитування на лабораторних заняттях, захист звітів (40%); - підсумковий контроль (60%): залік – письмова компонента (40%), усна компонента (20%).
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).