Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Fyzikální optika

FYO Ak. rok 2005/2006 letní semestr 5 kreditů

Elektromagnetické vlnění a světlo. Fresnelovy vztahy, odraz na dielektrických a kovových plochách, polarizace. Koherence, interferenční jevy na tenkých vrstvách. Difrakční jevy na dvourozměrných strukturách. Průchod světla prostředím. Disperze. Tepelné záření těles. Energetické a světelné veličiny. Prvky zobrazovacích systémů. Výpočet chodu paprsků, maticová reprezentace. Vady zobrazování. Kvantově mechanické základy vyzařování. Foton. Emise spontánní a stimulovaná. Lasery.

Garant předmětu

Hruška Pavel, doc. RNDr., CSc. (UFYZ FEKT VUT)

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 13 hod. cvičení, 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

60 zkouška, 10 půlsemestrální test, 30 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Hruška Pavel, doc. RNDr., CSc. (UFYZ FEKT VUT)

Cvičící

Hruška Pavel, doc. RNDr., CSc. (UFYZ FEKT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti se naučí základním znalostem z oblasti fyzikální optiky potřebným pro obor počítačové grafiky. Rozšíří si obecnou znalost optiky a seznámí se s aspekty moderní optiky. Naučit se též aplikovat získané znalosti na konkrétní úlohy fyzikální optiky. Seznámí se i s dalšími fyzikálními principy důležitými pro počítačovou grafiku.

Cíle předmětu

Naučit se základním znalostem z oblasti fyzikální optiky potřebné pro obor počítačové grafiky. Rozšířit obecnou znalost optiky a seznámit studenty s aspekty moderní optiky. Naučit se aplikovat získané znalosti na konkrétní úlohy fyzikální optiky. Seznámit se s dalšími fyzikálními principy důležitými pro počítačovou grafiku.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy fyziky.

Literatura studijní

  • Schroeder, G.: Technická optika, SNTL, Praha, ČR, 1981

Literatura referenční

  • Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fundamentals of Physics, Willey, New York, USA, 1997, ISBN 0-471-10559-7
  • Alonso, M., Finn, E.J.: Fundamental University Physics, Addison-Wesley, Reading, UK, 1973
  • Hecht, E., Zajac, A.: Optics, Addison-Wesley, Reading, UK, 1977, ISBN 0-201-02835-2

Osnova přednášek

  • Elektromagnetické vlnění a světlo.
  • Světlo na rozhraní prostředí, Fresnelovy vztahy. Odraz na dielektrických a na kovových plochách, lineární a eliptická polarizace. Polarizátory.
  • Koherence. Interference na tenkých vrstvách. Interferenční filtry. Fabryho - Perotův interferometr.
  • Difrakce na hranách, štěrbinách, mřížkách, dvou a třírozměrných strukturách. Holografie.
  • Průchod světla prostředím. Disperze, spektrometry, duha, absorpce.
  • Tepelné záření těles. Energetické a světelné veličiny. Receptory, lidské oko. Spektrální citlivost receptorů. Filtry a děliče barev.
  • Prvky zobrazovacích systémů. Zrcadla, hranoly, čočky, mikroskop, dalekohledy. Fermatův princip.
  • Výpočet chodu paprsků, maticový přístup. Aperturní a polní clona. Zvětšení a rozlišovací schopnost. Vady zobrazování. Fíbrová optika.
  • Kvantově mechanické základy vyzařování. Vlnová funkce, Shrödingerova rovnice, relace neurčitosti. Tunelový jev.
  • Diskrétní energetické hladiny, Pauliho vylučovací princip, energetické pásy. Spektra atomů a molekul. Výběrová pravidla.
  • Fyzikální statistiky. Foton. Emise spontánní a stimulovaná. Inverzní populace hladin. Lasery.
  • Podstata luminiscence, luminofory, fluorescence, fosforescence.
  • Radioaktivní záření.

Osnova ostatní - projekty, práce

  • Individuálně zadané projekty, předpokládá se, že programátorská část projektu bude konzultována a hodnocena v rámci jiného předmětu (orientovaného programátorsky).

Průběžná kontrola studia

  • Půlsemestrální test - až 10 bodů
  • Projekt - až 30 bodů
  • Písemná zkouška - až 60 bodů

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru