Detail předmětu

Optika

OPT Ak. rok 2005/2006 letní semestr

Aktuální akademický rok

Elektromagnetické vlnění a světlo. Fresnelovy vztahy, odraz na dielektrických a kovových plochách, polarizace. Koherence, interferenční jevy na tenkých vrstvách. Difrakční jevy na dvou a třírozměrných strukturách. Holografie. Průchod světla prostředím. Disperze, absorpce, rozptyl. Tepelné záření těles. Energetické a světelné veličiny. Prvky zobrazovacích systémů. Výpočet chodu paprsků, maticová reprezentace. Vady zobrazování. Kvantově mechanické základy vyzařování. Spektra atomů a molekul. Fyzikální statistiky. Foton. Emise spontánní a stimulovaná. Lasery. Fyzikální podstata luminiscence. Radioaktivní záření.

Garant předmětu

Hruška Pavel, doc. RNDr., CSc.

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zkouška

Rozsah

  • 39 hod. přednášky
  • 13 hod. projekty

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti se seznámí s okruhy fyziky důležitými pro oblast fyzikální optiky. Naučí se základním znalostem z oblasti fyzikální optiky. Seznámí se i s omezeními, která je potřebné uplatnit pro obor počítačové grafiky. Rozší si obecnou znalost optiky. Seznámí se též s aspekty moderní optiky.

Studenti si procvičí schopnost vnímat nové poznatky z přírodních věd a naučí se s nimi pracovat. Posílí se i jejich schopnost samostatně pracovat s literaturou a prezentovat získané poznatky.

Cíle předmětu

Seznámit se s okruhy fyziky důležitými pro oblast fyzikální optiky. Naučit se základním znalostem z oblasti fyzikální optiky. Seznámit se s omezeními, která je potřebné uplatnit pro obor počítačové grafiky. Rozšířit obecnou znalost optiky. Seznámit se s aspekty moderní optiky.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Nejsou žádné prerekvizity.

Literatura studijní

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

Literatura referenční

  • Condon E.,U.,Herzberger M.: Optics. In Handbook of Physics, 2nd edition, Ed. Condon E., U. and Odishaw H., McGraw-Hill, New York,1967.
  • 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

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

Průběžná kontrola studia

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Kontrolovaná výuka

Diskuse o probíraných tématech a závěrečná zkouška.

Nahoru