I. THÔNG TIN CHUNG

Chuyên ngành đào tạo:        QUANG HỌC

Mã chuyên ngành:                8440110

Ngành:                                   Vật lý

Bậc đào tạo:                          Thạc sĩ

Thời gian đào tạo:                2 năm

Tổng số tín chỉ:                     60

Tên văn bằng:                       Thạc sĩ Vật lý

Đơn vị đào tạo:                     Viện Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên

Chỉ tiêu tuyển sinh năm 2024:       15

II. MỤC TIÊU ĐÀO TẠO

Chương trình đào tạo thạc sĩ ngành Quang học đáp ứng được các yêu cầu trong thực tiễn và có khả năng làm việc độc lập, sáng tạo, phát huy được sức mạnh, trí tuệ tập thể. Chương trình nhằm mục tiêu đào tạo các nghiên cứu viên, giảng viên, chuyên viên có trình độ cao làm việc trong các lĩnh vực liên quan đến quang học như thông tin quang, đo lường quan trắc, phân tích định lượng, vận hành/phát triển các hệ đo quang học hiển vi cũng như viễn vọng phục vụ trong mọi lĩnh vực đặc biệt là trong y học và quốc phòng. Học viên tốt nghiệp thạc sĩ ngành Quang học có thể đảm nhận các vị trí về kỹ thuật cao, quản lý, chuyển giao và ứng dụng công nghệ mới liên quan đến thiết bị công nghệ Quang học tại các tập đoàn công nghiệp, công ty công nghệ, viện nghiên cứu, trường đại học hoặc chuyển tiếp nghiên cứu sinh ở trong nước và nước ngoài về lĩnh vực liên quan.

III. CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO

Danh mục các học phần bắt buộc

IV. NỘI DUNG MỘT SỐ HỌC PHẦN BẮT BUỘC

1. TOÁN CHO VẬT LÝ

Môn học này cung cấp cho học viên những kiến thức toán cần thiết cho nghiên cứu vật lý. Cụ thể:

- Đại số véc tơ, phép giải tích véctơ cung cấp cho học viên những kiên thức cơ bản của phép tính véc tơ, và ý nghĩa một số toán tử cơ bản được ứng dụng nhiều trong vật lý.

- Hàm biến phức, phương trình vi phân, hàm đặc biệt trang bị cho học viên về các kiến thức cơ bản về hàm biến phức, phương trình vi phân; nắm được phương pháp giải một số dạng phương trình vi phân và hàm đặc biệt.

- Phương pháp số và mô hình hóa số liệu trang bị cho học viên phương pháp số tính gần đúng các đạo hàm, tích phân, giải phương trình vi phân bằng phương pháp số và xử lý số liệu từ thực nghiệm.

- Phần các phép biến đổi tích phân, học viên cần nắm được pháp biến đổi Fourrier và biến đổi Laplace và một số ứng dụng vào giải quyết các bài toán vật lý.

2. TIN HỌC CHO VẬT LÝ

Đây là môn học nhằm trang bị cho người học kỹ năng ứng dụng Tin học trong nghiên cứu và dạy học Vật lí. Nội dung môn học này bao gồm ba phần:

- Giới thiệu một số phần mềm thông dụng trong nghiên cứu Vật lí, nhắc lại những kiến thức cơ bản về lập trình bao gồm thuật toán, các phương pháp biểu diễn thuật toán và các cấu trúc lập trình cơ bản;

- Sử dụng phần mềm trong việc thiết kế thí nghiệm Vật lí ảo (Cơ, Nhiệt, Điện, Quang);

- Sử dụng ngôn ngữ lập trình viết chương trình máy tính khảo sát các bài toán Vật lí (Cơ, Nhiệt, Điện, Quang).

3. CƠ HỌC LƯỢNG TỬ NÂNG CAO

Môn học này trang bị những nền tảng kiến thức không thể thiếu được cho học viên để nghiên cứu các tính chất chuyển động và tương tác của các hạt trong thế giới vi mô và để nghiên cứu các học phần vật lý khác, như vật lý thống kê lượng tử, vật lý nguyên tử hạt nhân, lý thuyết trường lượng tử, lý thuyết chất rắn...

4. CẤU TRÚC PHỔ NGUYÊN TỬ VÀ PHÂN TỬ

Môn học này trang bị cho học viên kiến thức cơ bản về cấu trúc phổ của các nguyên tử và phân tử để từ đó biết được các tính chất vật lý của chúng (tính chất điện, tính chất từ, tính chất quang). Những kiến thức này làm cơ sở cho nghiên cứu các lĩnh vực chuyên sâu trong vật lý, hóa học và sinh học.

5. VẬT LIỆU QUANG - TỪ

Trang bị cho học viên những kiến thức về các chất quang học của vật liệu dẫn điện, điện môi, bán dẫn, vật liệu cho laser và vật liệu quang học phi tuyến. Đối với mỗi loại vật liệu, sẽ tập trung vào thành phần nguyên tử, trạng thái trúc điện tử, cấu trúc vùng năng lượng và vi cấu trúc vật lý. Liên hệ các ứng xử và quá trình quang học với các tính chất hóa học, vật lý và vi cấu trúc của vật liệu.

Phần vật liệu từ nhấn mạnh các khía cạnh cơ sở của từ học, bản chất của các momen từ, các dạng trật tự từ phổ biến. Các tính chất của các loại vật liệu từ và ứng dụng. 

6. QUANG HỌC BÁN DẪN

- Trang bị cho học viên các kiến thức cơ bản về các quá trình hấp thụ, tái hợp bức xạ trong vật liệu bán dẫn. Cung cấp cho học viên những khái niệm về một số hiệu ứng như laser bán dẫn, hiệu ứng quang điện, hiệu ứng photovoltaic.

- Học phần cũng giúp học viên các kiến thức cơ bản và chuyên sâu về các bán dẫn hệ thấp chiều.

7. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC VẬT RẮN

Môn học đề cập đến những vấn đề: Ôn tập các kiến thức căn bản và nâng cao về vật lý chất rắn: Cấu tạo nguyên tử, sự  phân bố, sắp xếp các điện tử của nguyên tử, các loại liên kết tron vật rắn, mạng tinh thể, tính chất đối xứng... Nghiên cứu cấu trúc của vật rắn dựa trên 4 nhóm phương pháp: Các phương pháp trên cơ sở nhiễu xạ (XRD, ED, ND). Các phương pháp hiển vi hiển vi điện tử (TEM, STEM, SEM). Các phương pháp phân tích phổ (Auger, EPMA, XRF, XPS, EELS,...). Các hiển vi đầu dò quét (SPM: AFM, MFM, STM, SNOM,...).

8. CÔNG NGHỆ NANO VÀ ỨNG DỤNG

- Trang bị cho học viên các kiến thức cơ bản và nâng cao về cơ sở là lý thuyết lượng tử để giải thích hiệu ứng giam giữ lượng tử trong cấu trúc 2D, 1D, 0D. Công nghệ chế tạo vật liệu nano tiếp cận theo các hướng : từ trên xuống dưới, từ dưới lên trên và công nghệ nano xanh và các ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực khác nhau. Học viên cần nắm được lý thuyết giam giữ lượng tử, công nghệ chế tạo các loại vật liệu có kích thước nano và các hướng ứng dụng hiện nay, cũng như xu hướng trong tương lai, đồng thời học viên cũng cần nắm được các phương pháp nghiên cứu hình thái, cấu trúc và tính chất của vật liệu nano.

9. QUANG PHỔ HUỲNH QUANG

- Học phần cung cấp cho học viên các kiến thức về phổ học và cấu trúc phân tử. Môn học này nghiên cứu các quá trình dịch chuyển từ trạng thái kích thích xuống các trạng thái thấp hơn dưới ảnh hưởng của môi trường và ảnh hưởng của các tương tác bên trong phân tử tạo nên.

10. QUANG PHỔ HỌC RAMAN

- Môn học cung cấp đủ lý thuyết từ cơ bản đến chuyên sâu để giải thích thực tế về quang phổ Raman. Học phần cũng sẽ cung cấp một nền tảng vững chắc, với các tài liệu tham khảo phù hợp được đưa ra, để từ đó tiếp cận các nghiên cứu chuyên sâu hơn về các khía cạnh cụ thể của quang phổ Raman.

11. VẬT LIỆU QUANG XÚC TÁC

- Học phần cung cấp một cái nhìn tổng quan cơ bản về các vật liệu bán dẫn khác nhau, từ TiO₂ và một số chất xúc tác quang khác. Học phần mô tả quy trình tổng hợp vật liệu quang xúc tác bằng các phương pháp khác nhau (hoá học, vật lý, ngọn lửa) và các kỹ thuật phù hợp để xác định các tính chất quang học, cấu trúc, hình thái và lý-hóa. Học phần cũng giới thiệu chi tiết các phương pháp tổng hợp TiO₂ và TiO₂-graphene, đặc tính quang điện hoá của chất xúc tác quang. Tổng hợp vật liệu bán dẫn bọc chất nhạy quang cho các quá trình hoạt động quang hoá nâng cao.

Các ứng dụng cơ bản nhất của các chất xúc tác quang được mô tả chi tiết, cũng như các ứng dụng môi trường của chúng để xử lý nước thải, khử ô nhiễm khí thải… dưới chiếu xạ của cả ánh sáng tia cực tím và khả kiến.

12. QUANG TỬ NANO VÀ LINH KIỆN QUANG TỬ CẤU TRÚC MICRO VÀ NANO

- Môn học này được xây dựng để cung cấp các kiến thức cơ bản về nguyên lý hoạt động và nền tảng vật lý của các linh kiện quang tử tiên tiến. Người học sẽ được nhắc lại về vật lý của bán dẫn quang, tương tác ánh sáng-vật liệu, sóng trong cấu trúc tuần hoàn, cách tử và cộng hưởng, cấu trúc 2 chiều và 3 chiều của vùng cấm quang tử. Những kiến thức về khuyếch đại quang trong vật liệu khối và vật liệu thấp chiều (giếng lượng tử và chấm lượng tử), tính chất động lực học của laser bán dẫn và phổ nhiễu, nhiễu lượng tử phát xạ tức thời, phương trình ma trận mật độ của tương tác ánh sáng-vật liệu sẽ được giảng dạy. Động lực học của hạt tải siêu nhanh trong vật liệu bán dẫn, kiến thức về hộp vi cộng hưởng cũng sẽ được giảng dạy. Ngoài ra, môn học này còn cung cấp cho người học kiến thức về các công nghệ chế tạo linh kiện quang tử.

13. VẬT LÝ LASER

- Trang bị cho học viên các kiến thức cơ bản về cấu tạo máy phát laser, các nguyên lý hoạt động của laser. Học phần cung cấp cho học viên các kiến thức cơ bản về buồng cộng hưởng laser, nguồn bơm năng lượng cho laser cũng như động học của laser và các kỹ thuật phát xung laser ngắn (biến điệu độ phẩm chất buồng cộng hưởng và phương pháp khoá mode buồng cộng hưởng). Ngoài ra, học phần cũng sẽ trang bị cho học viên một số loại laser thông dụng và các ứng dụng của chúng. 

14. THIẾT BỊ, LINH KIỆN QUANG HỌC, QUANG PHỔ VÀ LASER

- Trang bị cho học viên các kiến thức cơ bản và nâng cao về các thiết bị thực nghiệm dùng trong nghiên cứu quang phổ học. Trang bị cho học viên kiến thức cơ bản về phương pháp nghiên cứu quang phổ học thực nghiệm. Giúp cho học viên nhanh chóng làm quen và nắm được nguyên tắc hoạt động của các thiết bị nghiên cứu trong phòng thí nghiệm quang phổ. Học viên nắm được cấu trúc của một hệ đo quang phổ, các linh kiện cơ bản có trong hệ đo, cách sử dụng và những lưu ý trong khi sử dụng và bảo quản thiết bị đo quang.

15. THÔNG TIN QUANG

- Nội dung môn học gồm 8 chương, trong đó các chương 2 và Chương 3 đi sâu về việc khảo sát quá trình lan truyền ánh sáng trong môi trường sợi quang, cách thức phân loại cũng như các đặc tính truyền dẫn của sợi quang. Nội dung các Chương 4 và chương 5 nói về laser và các bộ khuếch đại quang, các bộ thu quang. Các chương còn lại nói về một số vấn đề kỹ thuật của hệ thống thông tin quang sợi hiện nay như ghép nối, điều chế và mã hoá.

V. THÔNG TIN TƯ VẤN - ĐĂNG KÝ XÉT TUYỂN

Văn phòng Viện Khoa học và Công nghệ (Phòng 200 – Nhà Hiệu bộ) – Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên (Phường Tân Thịnh, Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên)

PGS.TS. Nguyễn Văn Hảo (Phó Viện trưởng - Phụ trách đào tạo), SĐT: 0989348258

Trần Thu Trang (Trợ lý tuyển sinh), SĐT: 0982136558

Email    haonv@tnus.edu.vn;  trangtt@tnus.edu.vn

Website Viện KH&CN: http://vienkhcn.tnus.edu.vn/

Website Trường: http://tuyensinh.tnus.edu.vn/

Facebook: https://www.facebook.com/vatly.tnus?mibextid=JRoKGi