A1. 1 Используется, что $v_p=\cfrac{\omega} {k}$ | 0.20 |
|
A1. 2 Ответ: $v_p=\frac{1}{\sqrt{\mu_{0} \epsilon}}$ | 0.20 |
|
A2. 1 Используется, что $\cfrac{\omega} {k}=\cfrac{c}{n}$ | 0.10 |
|
A2. 2 Ответ: $n=c \sqrt{\mu_{0} \epsilon}$ | 0.10 |
|
A3. 1 Направление $\vec S$ совпадает с направлением $\vec k$, т.е. $\hat S = \hat k$ | 0.20 |
|
A3. 2 Использовано $v_r = \cfrac{S}{u}$ | 0.10 |
|
A3. 3 Ответ: $v_r = v_p = \frac{1}{\sqrt{\mu_{0} \epsilon}}$ | 0.10 |
|
B1. 1 Идея зануления детерминанта системы уравнений с проекциями $E$, верно выписан детерминант | 0.20 |
|
B1. 2 Получено верное уравнение, содержащее $n$: $$\left(1-\frac{n_{o}^{2}}{n^{2}}\right)\left[\left(\frac{n_{o}^{2}}{n^{2}}-\cos ^{2} \theta\right)\left(\frac{n_{e}^{2}}{n^{2}}-\sin ^{2} \theta\right)-\sin ^{2} \theta \cos ^{2} \theta\right]=0$$ | 0.10 |
|
B1. 3 Первое решение: $n=n_0$ | 0.10 |
|
B1. 4 Второе решение: $n = \frac{n_{o} n_{e}}{\sqrt{n_{o}^{2} \sin ^{2} \theta+n_{e}^{2} \cos ^{2} \theta}}$ | 0.20 |
|
B1. 5
Для первого решения: $\hat{B}=\pm \hat{k} \times \hat{y}=\pm(-\cos \theta, 0, \sin \theta)$
Для второго решения: $\hat{B}=\pm \hat{y}$ (Оценивается при любых знаках: $\pm$, $+$, $-$) |
2 × 0.20 |
|
B1. 6
Для первого решения: $\hat{D}=-\hat{k} \times \hat{B}=\pm(0,1,0)=\pm \hat{y}$
Для второго решения: $\hat{D}=\pm \hat{y} \times \hat{k}=\pm(\cos \theta, 0,-\sin \theta)$ (Оценивается при любых знаках: $\pm$, $+$, $-$) |
2 × 0.20 |
|
B1. 7 Только одно $n$ при $\theta=0$ | 0.10 |
|
B2. 1 Верное отношение $E_z : E_x$ для случая $n=\frac{n_{o} n_{e}}{\sqrt{n_{o}^{2} \sin ^{2} \theta+n_{e}^{2} \cos ^{2} \theta}}$ | 0.10 |
|
B2. 2
Верное направление поляризации для соответствующего показателя преломления
$\hat{E} = \pm \hat{y}$ |
0.10 |
|
B2. 3
Верное направление поляризации для соответствующего показателя преломления
$\hat{E} = \pm \frac{1}{\sqrt{n_{o}^{4} \sin ^{2} \theta+n_{e}^{4} \cos ^{2} \theta}} (-n^2_e \cos \theta, 0, n^2_o \sin \theta)$ |
0.10 |
|
B2. 4 Верное выражение для угла $\vec{E}$ и $\vec{D}$ по отношению к оси $x$ | 0.10 |
|
B2. 5 Ответ $\tan \alpha = 0$ | 0.10 |
|
B2. 6 Ответ $\tan \alpha = \frac{(n_o^2 - n_e^2) \tan \theta}{n_e^2 + n_e^2 \tan \theta}$ | 0.10 |
|
B2. 7 Верное указание обыкновенного луча | 0.10 |
|
B2. 8 Верное указание необыкновенного луча | 0.10 |
|
B3. 1 Осознание осевой симметрии и замена $\hat{x}$ на $\hat{k}_\perp$ | 0.20 |
|
B3. 2
Верное выражение для поляризации
$\hat{E} = \pm \hat{y}$ |
0.10 |
|
B3. 3
Верное выражение для поляризации
$\hat{E} = \pm \frac{1}{\sqrt{n_{o}^{4} \sin ^{2} \theta+n_{e}^{4} \cos ^{2} \theta}} \times \frac{(-n_{e}^{2} \cos ^{2} \theta ) \hat{k}+\left(n_{e}^{2} \sin ^{2} \theta+n_{o}^{2} \cos ^{2} \theta\right) \hat{z}}{\sin \theta}$ |
0.10 |
|
B3. 4 Верные выражения для $n$ | 0.10 |
|
B3. 5 Верные указания типов лучей | 0.10 |
|
B4. 1
Верные выражения для $\tan \alpha_r$ (по 0.1 для каждого $n$)
$\tan \alpha_r=0$ $\tan \alpha_r=\frac{\left(n_{o}^{2}-n_{e}^{2}\right) \tan \theta}{n_{e}^{2}+n_{o}^{2} \tan ^{2} \theta}=\tan \alpha$ |
2 × 0.10 |
|
B4. 2
Верные выражения для $v_r$ (по 0.1 для каждого $n$)
$v_r=\frac{c}{n_0}$ $v_r=\frac{c}{n_{o} n_{e}} \frac{\sqrt{n_{e}^{4} \cos ^{2} \theta+n_{o}^{4} \sin ^{2} \theta}}{\sqrt{n_{e}^{2} \cos ^{2} \theta+n_{o}^{2} \sin ^{2} \theta}}$ |
2 × 0.10 |
|
B4. 3
Верные выражения для $\hat{S}$ (по 0.1 для каждого $n$)
$\widehat{\mathrm{S}}=(\sin \theta, 0, \cos \theta)$ $\begin{array}{l} \widehat{\mathrm{S}}=\frac{1}{\sqrt{n_{e}^{4} \cos ^{2} \theta+n_{o}^{4} \sin ^{2} \theta}} \times \left(n_{o}^{2} \sin \theta, 0, n_{e}^{2} \cos \theta\right) \end{array}$ |
2 × 0.10 |
|
B4. 4 Верное выражение для $n_s = \sqrt{(\hat{\mathrm{S}} \cdot \hat{x})^{2} n_{e}^{2}+(\hat{\mathrm{S}} \cdot \hat{z})^{2} n_{0}^{2}}$ | 0.20 |
|
B5. 1 Указание, что путь определяется длиной оптического пути $d_1 n_{s_1}+d_2 n_{s_2}$, где $d_1 = AO$, $d_2 = OB$ | 0.10 |
|
B5. 2 $n_{s_1}$ и $n_{s_2}$ соответсвующие показатели преломления для путей $d_1$ и $d_2$ | 0.20 |
|
B5. 3 Верное выражения для длин оптических путей через геометрические величины (такие как $\theta_1$, $\phi$, $\theta_2$, координаты точек A и B) | 0.30 |
|
B5. 4 Каждая незначительная ошибка в прошлом выражении: -0.1 | 3 × -0.10 |
|
B5. 5 Верное выражение для $\bar{A} =-2 P_{3}\left(n^{2} \sin ^{2} \theta_{1}-P_{1}\right)$ | 0.10 |
|
B5. 6 Верное выражение для $\bar{B} =-2 P_{3}\left(n^{2} \sin ^{2} \theta_{1}-P_{1}\right)$ | 0.10 |
|
B5. 7 Верное выражение для $\bar{C} = P_{2} n^{2} \sin ^{2} \theta_{1}-P_{3}^{2}$ | 0.10 |
|
B5. 8 Верное выражение для $\tan \theta_2 =\frac{n n_{e} \sin \theta_{1}}{n_{o} \sqrt{n_{o}^{2}-n^{2} \sin ^{2} \theta_{1}}}$ когда $\phi = 0$ | 0.10 |
|
B5. 9 Верное выражение для $\tan \theta_2 =\frac{n n_{o} \sin \theta_{1}}{n_{o} \sqrt{n_{o}^{2}-n^{2} \sin ^{2} \theta_{1}}}$ когда $\phi = \pi/2$ | 0.10 |
|
C1. 1 $\omega = \omega_1+\omega_2$ (плюс) | 0.10 |
|
C1. 2 $\omega = \omega_1-\omega_2$ (минус) | 0.10 |
|
C1. 3 $\vec{k} = \vec{k}_1 + \vec{k}_2$ (плюс) | 0.10 |
|
C1. 4 $\vec{k} = \vec{k}_1 - \vec{k}_2$ (минус) | 0.10 |
|
C1. 5
$\hbar \vec{k} = \hbar \vec{k}_1 \pm \hbar \vec{k}_2$
Добавление $\hbar$ и интерпретация как ЗСИ |
0.10 |
|
C1. 6
$\hbar \omega = \hbar \omega_1 \pm \hbar \omega_2$
Добавление $\hbar$ и интерпретация как ЗСЭ |
0.10 |
|
C1. 7 Верное выражение в случае расщепления $\omega = \omega_1+\omega_2$ | 0.10 |
|
C1. 8 Верное выражение в случае расщепления $\vec{k} = \vec{k}_1 + \vec{k}_2$ | 0.10 |
|
C2. 1 Указание факта. Существует противоречие для разделения на один и тот же тип светового луча из-за того, что показатели преломления $n_0$ и $n_e$ оба являются возрастающими функциями от $\omega$. | 0.40 |
|
C2. 2 Верно указано ${\bf o → o + o}$ | 0.20 |
|
C2. 3 Верно указано ${\bf e → e + e}$ | 0.20 |
|
C2. 4 Указание любого другого: –0.2 балла за каждый | 6 × -0.20 |
|
C3. 1 Осознание сохранение импульса вдоль оси $z$: $K_p = k_{1z} + k_{2z}$ | 0.10 |
|
C3. 2 Верная подстановка для $k_{2z}$ [наверное тут имелось ввиду $K_p$] | 0.30 |
|
C3. 3 Незначительные ошибки для числового множителя (в прошлом пункте): -0.1 pt | -0.10 |
|
C3. 4 Верная подстановка для $k_{1z}$ [наверное тут имелось ввиду $k_{1z}$] | 0.20 |
|
C3. 5 Незначительные ошибки для числового множителя (в прошлом пункте): -0.1 pt | -0.10 |
|
C3. 6 Верная подстановка для $k_{1z}$ [наверное тут имелось ввиду $k_{2z}$] | 0.20 |
|
C3. 7 Незначительные ошибки для числового множителя (в прошлом пункте): -0.1 pt | -0.10 |
|
C3. 8 Верное выражение для $M = \frac{K_{o}\left(1-N_{\mathrm{e}}\left(\Omega_{e}, \theta\right) \cot \theta\right)+K_{e}}{2 K_{o} K_{e}}$ | 0.10 |
|
C3. 9 Верное выражение для $N = -\frac{N_e}{2M}$ | 0.10 |
|
C3. 10 Верное выражение для $L =-\left(\Omega-\Omega_{e}\right)\left(\frac{1}{u_{e}}-\frac{1}{u_{o}}\right)+\frac{N_{e}^{2}}{4 M}$ | 0.10 |
|
C3. 11
Верное выражения для угла между осью конуса и осью $z'$ (через $N$ и $K_0$)
$N / K_{o}=-\frac{2 K_{e} N_{e}}{K_{o}\left[1-N_{e}\left(\Omega_{e}, \theta\right) \cot \theta\right]+K_{e}}$ |
0.10 |
|
C3. 12
Верное выражения для угла между осью конуса и образующей (через $L$, $M$ и $K_0$)
$\frac{\sqrt{L / M}}{K_{o}}=-\frac{\left(\Omega-\Omega_{e}\right)}{D K_{o}}\left(\frac{1}{u_{o}}-\frac{1}{u_{e}}\right)+\frac{N_{e}^{2}}{4 D^{2} K_{o}}$ |
0.10 |
|
C4. 1 Правильное выражение электрических полей вдоль направления $\hat{x}'$ и $\hat{y}'$ через электрические поля вдоль направления поляризатора и перпендикулярно направлению поляризатора для отдельных | 2 × 0.10 |
|
C4. 2 Правильное выражение состояния пары запутанных фотонов $\frac{1}{\sqrt{2}} (|\hat{x}'_a \rangle|\hat{y}'_b\rangle+|\hat{y}'_a \rangle|\hat{x}'_b\rangle)$ в терминах комбинации состояний с использованием направлений поляризатора $|\alpha_x \rangle|\beta_x \rangle - |\alpha_y \rangle|\beta_y \rangle$, $|\alpha_x \rangle|\beta_y \rangle - |\alpha_y \rangle|\beta_x \rangle$ | 0.30 |
|
C4. 3 Правильное выражение для $P(\alpha,\beta) = \frac{1}{2} \sin ^{2}(\alpha+\beta)$ | 0.10 |
|
C4. 4 Правильное выражение для $P(\alpha,\beta_{\perp}) = \frac{1}{2} \cos ^{2}(\alpha+\beta)$ | 0.10 |
|
C4. 5 Правильное выражение для $P(\alpha_{\perp},\beta) = \frac{1}{2} \cos ^{2}(\alpha+\beta)$ | 0.10 |
|
C4. 6 Правильное выражение для $P(\alpha_{\perp},\beta_{\perp}) = \frac{1}{2} \sin ^{2}(\alpha+\beta)$ | 0.10 |
|
C5. 1
Верное выражения для $E(\alpha, \beta)$ через $P(\alpha,\beta)$, $P(\alpha,\beta_{\perp})$, $P(\alpha_{\perp},\beta)$, и $P(\alpha_{\perp},\beta_{\perp})$.
$E(\alpha, \beta) = \frac{P(\alpha, \beta)+P\left(\alpha_{\perp}, \beta_{\perp}\right)-P\left(\alpha, \beta_{\perp}\right)-P\left(\alpha_{\perp}, \beta\right)}{P(\alpha, \beta)+P\left(\alpha_{\perp}, \beta_{\perp}\right)+P\left(\alpha, \beta_{\perp}\right)+P\left(\alpha_{\perp}, \beta\right)}$ |
0.30 |
|
C5. 2 Верное выражения для $E(\alpha, \beta) = - \cos 2 (\alpha - \beta)$ через $\alpha$ и $\beta$ | 0.10 |
|
C5. 3 Верное выражения для $S = \left|\cos 2(\alpha-\beta)-\cos 2\left(\alpha-\beta^{\prime}\right)\right|+\left|\cos 2\left(\alpha^{\prime}-\beta\right)+\cos 2\left(\alpha^{\prime}-\beta^{\prime}\right)\right| = \sqrt2{2} > 2$ и сравнение с классической теорией (она не работает) | 0.10 |
|