10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:
|
Коды компетенции
|
Результаты обучения по уровням освоения материала
|
Виды занятий
|
Оценочные средства
|
Пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
|
Базовый
(хор.)
76-90 баллов
|
Повышенный
(отл.)
91-100 баллов
|
ПК-1
|
на пороговом уровне основные принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
|
на базовом уровне основные принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
|
на повышенном уровне принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной, теплотехнической и оптической аппаратуры и оборудования
|
Лекции,
Практические занятия.
|
Контрольные работы.
Экзамены.
|
на минимальном уровне применять основные принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
|
на базовом уровне применять основные принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной, теплотехнической и оптической аппаратуры и другого физического оборудования
|
на повышенном уровне применять основные принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной, теплотехнической и оптической аппаратуры и другого физического оборудования
|
на минимальном уровне навыками применения основных принципов работы и методов эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры
|
на базовом уровне навыками применения основных принципов работы и методов эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
|
на повышенном уровне навыками применения основных принципов работы и методов эксплуатации современной радиоэлектронной, теплотехнической и оптической аппаратуры и другого физическогооборудования
|
ПК-2
|
на минимальном уровне основные методы радиофизических измерений
|
на базовомуровне основные методы радиофизических измерений и расчёта погрешностей
|
на повышенном уровне основные методы радиофизических измерений и расчёта погрешностей
|
Лекции,
Практические занятия.
|
Контрольные работы.
Экзамены.
|
|
на минимальном уровне использовать основные методы радиофизических измерений
|
на базовом уровне использовать основ ные методы радио физических измере ний и расчёта погреш ностей
|
на повышенном уровне использовать основные методы радиофизических измерений и расчёта погрешностей
|
|
на минимальном уровне навыками использования основных методов радиофизических измерений
|
на базовом уровне навыками использования основных методов радиофизических измерений и расчёта погрешностей
|
на повышенном уровне навыками использования основных методов радиофизических измерений и расчёта погрешностей
|
10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.
Примерные контрольные вопросы по темам
Контрольные вопросы по теме 1.2
Кем и когда был создан первый рубиновый лазер?
Активный элемент, схема уровней.
Область генерации и выходные параметры (мощность, расходимость).
Принцип и функциональная схема блока накачки импульсных лазеров.
Выведите пороговое условие генерации и поясните его физичский смысл.
Определите основное состояние иона хрома.
Устойчивость резонатора. G-диаграмма (начертите область диаграммы, к которой относится резонатор, используемый в настоящей работе.
Поясните механизм образования пичковой структуры.
Основные типы резонаторов. К какому типу относится резонатор рубинового лазера.
Как с помощью фотоприёмника и осциллографа определить порог генерации лазера?
Контрольные вопросы по теме 1.3
Структура поперечных мод резонатора, обозначение мод.
Физический смысл ТЕМ для мазеров и лазеров.
Определите типы мод на Рис.5.
Как зависит расходимость излучения от типа моды?
Почему с поворотом зеркала меняется тип моды?
Как зависит модовая структура от длины волны генерации?
Назовите основные линии генерации Не-Ne –го лазера.
Как осуществляется накачка в гелий – неоновом лазере?
Как зависит модовая структура от длины резонатора?
Какова ширина контура усиления для различных линий генерации?
Кем и когда был создан первый He-Ne-вый лазер?
Накачка He-Ne-ой смеси. Соударения I и II рода.
Основные линии генерации. Схема уровней.
Почему возбуждённый уровень гелия является метастабильным ?
Контуры линии усиления и линии генерации.
Как уровень потерь влияет на структуру моды излучения?
Структура продольных мод ОКГ и интерферограмма Фабри-Перо.
Устройство и принцип действия интерферометра Фабри-Перо.
Область свободной дисперсии и разрешение интерферометра.
Контрольные вопросы по теме 1.4
Особенности накачки в СО2-лазере. Схема уровней.
Основные частоты молекулы СО2.
Компоненты полной энергии молекулы.
Колебательно-вращательная структура линий генерации СО2-лазера (с рисунком).
Механизм образования P и R – ветвей линии излучения СО2-лазера. Правила отбора для вращательных квантовых чисел.
Диффузное и зеркальное отражения. Диаграмма направленности.
Типы и выходные характеристики современных СО2-лазеров.
Отчего зависит КПД работы СО2 – лазера.
Контрольные вопросы по теме 2.1
Кем и когда был создан первый неодимовый лазер?
По какой схеме производится накачка в неодимовом лазере?
Разновидности неодимовых лазеров (по типу матриц) и основные линии генерации.
Свободный режим генерации и модуляция добротности в импульсном твердотельном лазере.
Виды затворов.
Методы получения второй гармоники. Условие синхронизма.
Отчего зависит ширина линии отдельного иона?
Типы уширения линии излучения неодимовых лазеров.
Почему интенсивность излучения зависит от регулировки задержки момента включения добротности?
Почему интенсивность излучения зависит от углового положения
преобразователя.
Контрольные вопросы по теме 2.2
Как записать скорости испускания и поглощения?
Каковы условия, при которых среда усиливает проходящее через нее излучение?
Вывод формулы Бугера.
Однородное и неоднородное уширения контуров усиления.
Инверсия населенности и метастабильные уровни.
Как связаны усиление и уширение линий?
Схема энергетических уровней He-Ne активной среды.
Механизм насыщения усиления (поглощения).
Усиление на основных линиях излучения He-Ne лазера.
Контрольные вопросы по теме 2.3
Поясните способ накачки импульсного лазера.
Опишите работу газоразрядного лазера.
Что собой представляет осветитель импульсного лазера. Наиболее оптимальные типы отражателей (представить рисунки).
Как работают схемы поджига импульсных лазеров.
Поясните временные диаграммы работы лазера в режиме свободной генерации.
Поясните временные диаграммы работы лазера в режиме модуляции добротности.
Как работает электрооптический затвор импульсного лазера.
Поясните принцип работы оптико-механического модулятора добротности.
Принцип пассивной модуляции.
Технология изготовления лазерных зеркал.
Условия устойчивости резонаторов.
Недостатки и преимущества безконденсаторных блоков накачки импульсных лазеров.
Контрольные вопросы по теме 3.1
Опишите процесс накачки п/п лазера и получения инверсии.
Условие усиления излучения в полупроводнике.
Два пути релаксации неравновесных носителей в п/п-ке.
Как объяснить резкое сужение контуров излучения ПЛ при увеличении тока накачки?
Почему излучение п/п лазера имеет сравнительно большую расходимость?
Как видоизменяется спектр диодного лазера с током накачки?
Как ток накачки влияет на выходную мощность лазера?
Как объяснить большое, по сравнению с реальным, -значение полуширины спектрального контура излучения для He–Ne лазера. Какая из, снятых спектральных зависимостей (ближе к истинной своей форме и почему?
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций.
Промежуточная аттестация. Студенты, выполнившие учебный план получают оценку «зачтено». Студенты, набравшие 35 баллов, являются допущенными к сдаче зачета. Студенты, набравшие от 35 до 60 баллов, получают «не зачтено». Студенты, набравшие от 61 до 100 баллов, получают оценку «зачтено».
Зачёт проходит в виде собеседования по не менее трём вопросам из различных разделов курса. На подготовку ответов (письменной или устной форме) отводится не менее 30 минут. По вопросам проводится собеседование, в ходе которого могут быть заданы дополнительные вопросы.
Вопросы к зачёту по дисциплине «Практикум по квантовой радиофизике»
Устройство и работа аммиачного мазера. Рисунки. (2)
Типы уширения спектральных линий. Однородное уширение.Ширина линии. Примеры. (2)
Типы уширения спектральных линий. Неоднородное уширение.Ширина линии. Примеры. (2)
Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна.
Свойства фотонов, полученных при вынужденном испускании.(3)
В чём суть допплеровского уширения? Формула. (2)
Анализ кинетики двухуровневой системы в слабом и сильном полях. Формулы. График. (3)
Изменение интенсивности излучения при прохождении через вещество. Формула Бугера. Коэффициент поглощения. (3)
Трехуровневые системы. Метастабильные уровни. Условия возникновения инверсии. Рисунки. (2)
Скоростные уравнения для трехуровневой системы в поле накачки.. Анализ. Графики. (3)
Четырехуровневая система. Скоростные уравнения. Графики. (3)
Полный цикл работы ОКГ, от накачки до генерации. Пояснения. (2)
Переход от спонтанного излучения к вынужденному. Роль резонатора.(2)
Влияние накачки и генерации на уровень инверсии. (2)
Добротность открытого резонатора. Полуширина линии генерации и степень монохроматичности. (3)
Поперечные моды резонатора. Обозначение. Примеры.Физический смысл. (2)
Основные типы открытых резонаторов. Рисунки. (2)
G- диаграмма. Условие устойчивости. Указать на g – диаграмме полуконцентрический резонатор. Рисунки. (3)
Продольные моды резонатора. Обозначение. Межмодовое расстояние. Физический смысл. (2)
Неустойчивые резонаторы. Преимущества и недостатки. Рисунок. Условие неустойчивости. (3)
Условие самовозбуждения ОКГ. Пояснения, рисунок, формула.(3)
Нестационарная генерация (пичковый режим). Пояснения, рисунок. (2)
Режим модуляции добротности. Оптические затворы. Пояснения, рисунок. (2)
Понятие когерентности. Временная и пространственная когерентности. Время и длина когерентности (3)
Понятие монохроматичности излучения. Пояснения, формула.(3)
Яркость и направленность лазерного излучения. (1)
Нелинейное взаимодействие излучения с веществом. Эталонное поле.(1)
Нелинейные эффекты до и после открытия лазеров. (1)
Условие синхронизма и способы его реализации.(2)
Условие получения второй гармоники (3)
Параметрические генераторы света. Роль квантовых шумов. (3)
11. Образовательные технологии.
В соответствии с требованиями ФГОС при реализации различных видов учебной работы в процессе изучения дисциплины «Практикум по квантовой радиофизике» используются следующие активные и интерактивные формы проведения занятий:
занятия в лабораторном практикуме;
дополнительные консультации.
Кроме того используются дополнительные формы обучения по отдельным темам:
презентации по различным темам курса.
курсовые работы по тематике дисциплины.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
Шангина, Л. И. Квантовая и оптическая электроника [Электронный ресурс] : учебное пособие / Л. И. Шангина. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. - 303 с. - . Режим доступа: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=208584
Якушенков, Ю. Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов [Электронный ресурс] : учебник / Ю. Г. Якушенков. - М.: Логос, 2011. - 568 с. Режим доступа: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=84994
12.2 Дополнительная литература:
Базовые лекции по электронике: сборник : в 2 т./ ред. В. М. Пролейко. - Москва: Техносфера. - ISBN 978-5-94836-213-7
Т. 1: Электровакуумная, плазменная и квантовая электроника. - 2009. - 480 с.
Квантовая радиофизика : учеб. пособие / С.-Петерб. гос. ун-т ; ред. В. И. Чижик. - Санкт-Петербург : Изд-во СПбГУ, 2004. - 689 с. ; 24 см. - ISBN 5-288-02255-0 (в пер.)
Киреев, С.В. Лазеры и их применения в ядерных технологиях : учебное пособие / С.В. Киреев, С.Л. Шнырев. - М. : МИФИ, 2008. - 180 с. - ISBN 978-5-7262-0986-9 ; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=231128
Иванов, И.Г. Основы квантовой электроники : учебное пособие / И.Г. Иванов ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет", Физический факультет. - Ростов-н/Д : Издательство Южного федерального университета, 2011. - 174 с. - библиогр. с: С. 168-169. - ISBN 978-5-9275-0873-0 ; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=241055
Дубов, Владимир Петрович. ОКГ и нелинейная оптика [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. П. Дубов ; ред. Ю. Ф. Евстигнеева. - Электрон. дан. и прогр. - Тюмень : Изд-во ТюмГУ. - [Б. м.] : Виндекс, 2008
12.3 Интернет-ресурсы:
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/optics.htm
Электронная библиотека. http://e-library.su
Электронно-библиотечная система http://e.lanbook.com
Гордон А. Странности квантового мира.www.youtube.com/watch?v=eAi46V9ZeNg
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).
Программного обеспечения по дисциплине «Квантовая радиофизика» не существует.
Пробное тестирование по различным разделам курса..
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).
Лаборатория практикума по квантовой радиофизики, лекционные аудитории с мультимедийным оборудованием, образцы голограмм, действующие и макетные блоки квантовых генераторов.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
Для подготовки к экзамену и выполнения лабораторных работ необходимо пользоваться конспектом лекций и [1,2] из списка основной литературы. Также для выполнения лабораторных следует пользоваться [1-3] из списка дополнительной. Для получения расширенных и углубленных знаний по тематике рекомендуется пользоваться ссылками из списка интернет-ресурсов, приведенных в настоящем УМК, а также электронными и бумажными номерами научных журналов, имеющихся в ИБЦ, областной научной библиотеке и сети интернет. |
