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 - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
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).