Хорариум: 30 + 0 + 0 = 30 часа
Кредити (ECTS): 2,0
Лектор: гл. ас. д-р Гергана Емилова Алексиева
Анотация:
Курсът по основи на акустиката е изборен за студентите от специалността Фотоника и лазерна физика. Курсът има за цел да запознае студентите с основите на акустиката като другата важна съставна част от вълновата физика наред с оптиката. С оглед на спецификата на общото обучение в специалността са разгледани основните раздели, свързани с разпространението и взаимодействието с веществото на акустичните вълни в газове, течности и преди всичко в изотропни и анизотропни твърди среди. Наред с фундаменталните свойства е обърнато сериозно внимание на разпространението на различни видове вълни във вълноводи и резонатори, имащо пряка връзка с приложения във вълновата микроелектроника. Последните раздели, посветени на акустооптиката, дават основата на знания с приложения както в областта на управление на светлината така и на обработката на информация, представена във вид на акустични сигнали.
Подготовката на студентите се извършва самостоятелно след лекциите, като резултатите от нея се проверяват с периодични консултации.
Предварителни изисквания:
- Линейни диференциални уравнения от втори ред, линейни диференциални оператори, интегрални теореми, пресмятания с комплексни числа.
- Елементарни представи от електричеството и магнетизма и оптиката.
Програма на курса:
- Акустични вълнови полета в газове, течности и твърди среди. Тензори на деформацията и механичното напрежение. (2 уч.часа)
- Закон на Хук. Тензори на еластичните модули и еластичните константи (податливости). Симетрия и съкратен запис. (2 уч.часа)
- Закон на Нютон. Уравнения за движение в твърда среда. Гранични условия. (2 уч.часа)
- Плоски монохроматични акустични вълни в твърда среда. Тензор на Кристофел. Поляризация и фазова скорост на изонормалните акустични вълни. (2 уч.часа)
- Акустични вълни в изотропна твърда среда. Вълни в течности и газове. Вискозитет. (2 уч.часа)
- Групова скорост на акустичните вълни. Вектор на Пойнтинг. Чисти направления. Влияние на симетрията на средата - акустични оси. (2 уч.часа)
- Поляризационни ефекти при разпространението на акустичните вълни. Кръгова и елиптична поляризация, четвъртвълнова пластинка. (2 уч.часа)
- Акустични вълни във вълноводи. Пластинчати вълноводи – модова структура. Критични честоти и дисперсия. (2 уч.часа)
- Пиезоелектричен ефект. Тензор на пиезоелектричните модули. Съкратен запис. Коефициенти на електромеханична връзка. (2 уч.часа)
- Повърхнинни акустични вълни в твърди среди. Видове ПАВ върху плосък еднороден интерфейс. (2 уч.часа)
- Основни физични механизми на загубите на акустична енергия в твърди среди. (1 уч.часа)
- Акустичен импеданс. Отражение на акустични вълни. (1 уч.часа)
- Взаимодействия на акустични вълни с електрони в полупроводници. Акустоелектронно усилване. (2 уч.часа)
- Принципи на акустичния резонатор. Резонансна честота, качествен фактор. Пиезоелектричен резонатор – еквивалентна електрична схема. Съпротивление. (2 уч.часа)
- Еластооптичен ефект. Тензор на еластооптичните коефициенти. Влияние върху поляризацията на разсеяната светлина. (2 уч.часа)
- Акустооптична дифракция. Режими на Раман-Нат и Браг. Ефективност. Акустооптично качество на средите. Честотна лента. (2 уч.часа)
Формата на контрол е: изпит
Основна литература:
- http://elearning-phys.uni-sofia.bg/~ves/ - лекции и помощна литература в електронен формат
Допълнителна литература:
- М. Борисов и В. Страшилов, Физика на линейните акустични и електромагнитни вълни, София, Издателство на Българската академия на науките, 1989, на разположение и в електронен формат
- В. Страшилов, “Среди структури в микровълновата акустика”, Дисертация за доктор на физическите науки, Софийски университет, 2006 г. – в електронен формат
Съставил програмата: гл. ас. д-р Гергана Емилова Алексиева
28.01.2021
Вашите коментари изпращайте
тук
2021-05-20
