גלים נעים ועומדים במימד אחד, בשנים ובשלושה ממדים; טורי פוריה; נפיצה; גלים במיתר, גלי קול, גלי מים; חבילות גלים; מהירות חבורה; עכבה; גלים אלקטרומגנטיים וקיטוב; החזרה ושבירה, חוקי סנל; התאבכות, עקיפה וקוהרנטיות; אופטיקה גיאומטרית.
גלים אור ואופטיקה (0321.2102)
על הקורס:
גלים, אור ואופטיקה
Waves, Light & Optics
1. מבוא. מהו גל? משוואת הגלים במימד אחד. הפתרון הכללי. לינאריות ועקרון הסופרפוזיציה. גלים הרמוניים. מאפייני הגל. גלים עומדים.
2. תנודות במערכות פיסיקליות פשוטות. מיתר מתנדנד. גלי קול. תנודות ממברנה של תוף (משוואת הגלים בשני מימדים, ובקואורדינטות עקומות). גלים אלקטרומגנטיים – משוואות מקסוול בריק (משוואת הגלים בשלושה מימדים). [גלים במים]. [גלים במוט אלסטי].
3. גלים עומדים ואופני תנודה נורמליים. סופרפוזיציה של אופני תנודה. פעימות. רזוננס. השפעת תנאי השפה. ספקטרום אופני התנודה. פירוק של פונקציות מחזוריות באמצעות טורי פוריה (פירוט יינתן בקורס שיטות מתמטיות 1). יחס נפיצה (דיספרסיה). אופני תנודה במערכות בדידות (פירוט יינתן בקורס מכניקה אנליטית).
4. גלים מתקדמים. גלים הרמוניים מתקדמים. התפשטות של הפרעה סופית (פולס). חבילת גלים. תיאור בעזרת טרנספורם פוריה. עקרון האי-ודאות. מהירות פאזה ומהירות חבורה. אנרגיה ותנע של גל מתקדם. העברה והחזרה בנקודות אי-רציפות. עכבה. דעיכה אקספוננציאלית של גל. מינהור. [אפקט דופלר].
5. גלים אלקטרומגנטיים ואור. ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית. אנרגיה ותנע של גל אלקטרו-מגנטי. וקטור פוינטינג. קיטוב ומקטבים. [לוח רבע גל וחצי גל]. [פעילות אופטית]. משוואות מקסוול בחומר דיאלקטרי. מקדם השבירה ומהירות האור בחומר. החזרה ושבירה. חוקי סנל. זווית ברוסטר. הפרדה ספקטרלית בפריזמה. [אופטיקה גאומטרית ועקרון פרמה]. [עדשות]. [קשת בענן]. [מקדם שבירה שלילי].
6. התאבכות ועקיפה. התאבכות של מקורות קוהרנטיים (פרנל לעומת פראונהופר). [עקרון הויגנס]. ניסוי שני הסדקים של יאנג. עקיפה מסדק בודד. התאבכות ועקיפה כטרנספורם פוריה. מערכים של הרבה סדקים. [שידור כיווני ממערך אנטנות]. [עקיפה בגבישים]. [החזרה משכבה דקה (כתמי שמן על מים)]. אינטרפרומטריה. כושר הפרדה. [הולוגרפיה].
7. נושאים מתקדמים (אם ישאר זמן). [פיתוח משוואת הגלים ממשוואות אוילר-לגראנג']. [גלים לא לינאריים]. [סוליטונים]. [גלי הלם]. [צונמי].
דרישות קדם לקורס:
דרישות מקבילות לקורס:
שעות סמסטריאליות:
4
