VUFF

Dalyko pavadinimas: Bangų fizika

Dėstytojas: Dr. Vygandas Jarutis

Semestras: 7

Reikalavimai: Turi būti išklausyti kursai: Bendroji fizika I-VI d.

Kreditai: 6

Studento darbo laikas:
Viso dalykui 160 val.
Paskaitos 48 val.
Seminarai 16 val.
Laboratoriniai darbai 32 val.
Savarankiškas darbas 64 val.

Dėstomoji kalba: Lietuvių

Dalyko anotacija: Studentai supažindinami su pagrindiniais virpesių ir bangų fizikos reiškiniais, sprendžiant uždavinius ir atliekant laboratorinius darbus.

Dalyko rezultatai: Tikslas - banginių reiškinių universalumo suvokimas ir jų taikymo galimybės įvairiose fizikos ir technikos srityse.

Dalyko sando turinys:
1 paskaita
Bangų fizikos objektas. Savieji tiesinio osciliatoriaus virpesiai. Fazinės judėjimo trajektorijos.
2 paskaita
Savieji netiesinio osciliatoriaus virpesiai. Priverstiniai netiesinio osciliatoriaus virpesiai. Lėtai kintančių amplitudžių ir fazių metodas. (3h)
3 paskaita
Parametriniai virpesiai. Autovirpesiai. Kvaziharmoniniai virpesiai. Ribinis ciklas.
4 paskaita
Autovirpesių sinchronizacija.  Relaksaciniai virpesiai.
Dviejų surištų osciliatorių normalieji virpesiai. Daugiatomės molekulės virpesiai.
5 paskaita
Surištųjų osciliatorių vienmatės gardelės virpesiai. Akustinė ir optinė dispersinės kreivės šakos.
6 paskaita
Plokščiosios bangos skysčiuose, dujose ir kietuosiuose kūnuose.
7 paskaita
Bangų atspindys ir lūžimas skiriamajame paviršiuje. Laikinė ir erdvinė bangų moduliacija. Bangų paketas.
8 paskaita
Laikinė ir erdvinė dispersija. Bangų impulsas dispersinėje terpėje. Grupinis greitis. Dispersinis impulso plitimas.
9 paskaita
Bangų pluošto difrakcija. Gauso pluoštų modos.
10 paskaita
Bangos anizotropinėje terpėje. Frenelio lygtys. Optinės kristalų savybės.
11 paskaita
Bangos skysčio paviršiuje. Bangolaidinis sklidimas sluoksnyje.
12 paskaita
Mikrobangų sklidimas bangolaidžiuose. Bangų sklidimas šviesolaidžiuose. Tūriniai ir atvirieji rezonatoriai.
13 paskaita
Moduliuotųjų bangų sklidimas terpėje su netiesiniu lūžio rodikliu. Solitoninis bangų sklidimas.
14 paskaita
Pluoštų fokusavimasis ir išsifokusavimas netiesinėje terpėje.
15 paskaita
Harmonikų generacija. Bangų fazinis sinchronizmas. Parametrinis bangų stiprinimas ir generacija. Bangos fronto apgrąža.
16 paskaita
Determinuotų sistemų stochastinė dinamika. Bifurkacijos. Dinaminis chaosas.
Kiekvienai paskaitai yra skirtos 3h dalyko pristatymui ir  4h studento savarankiškam darbui.

Laboratoriniai darbai:
1. Įvadinis darbas - LC kontūro tyrimas.
2. Tranzistorinis virpesių generatorius.
3. Tranzistorinio generatoriaus sinchronizacija.
4. Virpesių generavimas tuneliniu diodu.
5. Relaksacinių virpesių generavimas tuneliniu diodu.
6. Rezonansinis kontūras su elektriškai valdoma talpa.
7. Rezonansas netiesiniame kontūre.
8. Parametrinis virpesių stiprinimas ir generavimas.
Kiekvienas studentas mokomojoje laboratorijoje atlieka 8 laboratorinius darbus (po 3 val. kiekvienam darbui) ir juos apgina (po 1 val.).

Seminarai (uždavinių sprendimas):
1. Tiesinis osciliatorius, fazinės plokštumos metodas (2 h)
2. Lėtai kintančių amplitudžių ir fazių metodas, netiesiniai laisvieji ir priverstiniai virpesiai, parametriniai virpesiai, autovirpesiai (2h).
3. Daugelio laisvės laipsnių virpesinės sistemos (2h).
4. Bangos vandens paviršiuje (2 h).
5. Akustinės bangos (2 h).
6. Plokščiujų elektromagnetinių bangų sklidimas izotropinėje terpėje (2h) .
7. Plokščiujų elektromagnetinių bangų sklidimas kristaluose. (2h).
8. Optiniai rezonatoriai. (2 h).

Pagrindinės literatūros sąrašas:
1. A. Stabinis, V. Jarutis, Bangų fizika (paskaitų konspektas)
2. Žilinskas P.J., Netiesinių elektrinių grandinių virpesiai, VU leidykla, 2004.
3. Infeld E., Rowlands G. Nonlinear waves, solitons and chaos. Cambridge university press, 2000.
4. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П., Теория волн, Москва, Наука, 1990.

Papildomos literatūros sąrašas:
1. K.Pyragas, Netiesinės dinamikos pagrindai. Vilnius, 2003.
2. Akhmanov S.A. Vysoukh V.A., Chirkin A.S. Optics of femtosecond laser pulses, New Yourk, American Institute of Physics, 1992.

Mokymo metodai:
Paskaitos, pratybos, laboratoriniai darbai.

Lankomumo reikalavimai: Būtina atlikti visus laboratorinius darbus ir lankyti 100% pratybų ir 50% paskaitų.

Atsiskaitymo reikalavimai:
Pasiruošimas raštu ir atsakymai į klausimus žodžiu.

Vertinimo būdas:
Teorinė dalis ir pratybos  75%, laboratoriniai darbai  25%.