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 - 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: 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).