Хорариум: 15 + 0 + 30 = 45 часа
Кредити (ECTS): 4,0
Лектор: гл. ас. д-р Александър Георгиев Гайдарджиев
Анотация:
Целта на курса е да запознае студентите с някои методи за обработка на експериментални данни и да изгради в тях практически умения за решаване на определен кръг задачи от областта на оптиката. Учебният курс е замислен така, че акцентът да се попада основно на графичната обработка на данни от измервания, но също и върху някои математически операции с тях - статистическа обработка, апроксимации с функции от определен тип, Фурие анализ, свързаният с него метод за филтрация на шум с теоремата на Парсевал и др. Центърът на тежестта на курса е в практикумът, провеждан в компютърна зала. Графичната обработка на данните се провежда с програмата ORIGIN. В бъдеще тази програма може да бъде заменена с по-модерна.
Предварителни изисквания:
Основни умения за работа с персонален компютър с операционна система Windows. За доброто усвояване на материала са достатъчни познанията от основните курсове по Математика и Физика.
Програма на курса:
- Увод. Използвана терминология. Основни понятия от операционната система WINDOWS: работа с основните програми, работа с файлове (четене, запис пренос, коригиране, изтриване и др.). Стартиране на програми под WINDOWS. Приключване на работа с програма и излизане от нея. Запознаване с основите на програмата Origin. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Въвеждане на данни в програмата Origin. Начална подготовка и обработка на данните. Координатни системи. Форматиране на избраната координатна система. Обединяване на няколко графики върху една диаграма. Въвеждане на текстова информация по полето на диаграмата. Въвеждане на допълнителни координатни оси. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Геометрична оптика. Графично изследване на:
- на планпаралелна пластина при симетрично и несиметрично импедансно натоварване;
- на дисперсионна призма – двумерна и тримерна графика за различни среди. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Графично изследване на:
- закона на Снелиус;
- на формулите на Френел – двумерна и тримерна графика за различни комбинации от среди; (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Графично изследване на на амплитудно-фазовите съотношения при пълно вътрешно отражение. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Филтрация на шум. Конволюция и деконволюция на оптични сигнали. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Гаусов сноп 1: Апроксимация на числени данни с функция. Графичен анализ на гаусов сноп. Определяне параметрите на снопа от фотометричен срез, регистриран със CCD линийка. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Гаусов сноп 2: Отделяне на шум, суперпониран върху гаусов профил. Фурие анализ на шума. Филтриране на шума от оригиналния профил на гаусовия сноп. Сравнение на изчистеният профил с оригиналният. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Сферична аберация 1:
- изследване преминаването на хомоцентричен сноп през равнинна граница ;
- проектиране на тънка леща с коригирана аберация от трети ред; (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Сферична аберация 2:
- лазерна леща с минимална сферична аберация;
- проектиране на лазерен телескоп. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Графично изследване на дисперсията на оптични материали. Сравнение на резултатите, получени от основните дисперсионни формули – Шотт, Зелмайер, Корню, Коши и др. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Обработка на двулъчеви интерферограми, регистрирани със CCD линийка. Екстракция на гаусов пиедестал. Анализ и филтарация на шума. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Основи на Фурие спектроскопията. Възстановяване формата на спектъра на източника от двулъчева интерферограма. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Изследване на спектри 1: апроксимация на измерен спектър с набор от лоренцови и набор от гаусови профили. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
- Изследване на спектри 2: отделяне на шума. Фурие анализ на шума. (Л 1 ч., Пр 2 ч.)
Формата на контрол е: текуща оценка
Основна литература:
- Описание на програма Origin.
- Х. Шенк, Теория инженерного експеримента, "Мир", М. 1972.
- Д. Хофманн, Техника измерений и обезпечение качества, М. 1983.
Допълнителна литература:
- Т. Шоуп, Наръчник по изчислителни методи за инженери, "Техника", 1983.
Съставил програмата: гл. ас. д-р Александър Гайдарджиев
Февруари 2021 г.
Вашите коментари изпращайте
тук
2021-05-20
