Wybrane zagadnienia z optyki

Dla studentów kierunków Fizyka i Astronomia – zaliczenie I roku studiów I stopnia. Wykład przeznaczony dla studentów, którzy znają podstawy fizyki

mieszany: w sali i zdalnie

Wykład przedstawia przegląd zagadnień z optyki, począwszy od fundamentalnych, klasycznych sformułowań w języku optyki geometrycznej i falowej, poprzez wstęp do fizyki laserów, do najnowszych zagadnień optyki nieliniowej.

Wykład hybrydowy - część spotkań (niektóre z pokazami) w sali, część materiałów udostępniona do samodzielnego oglądania w internecie.

Program:

1. Od Alhazena do Zeilingera - krótka historia optyki.

2. Od równań Maxwella do równania falowego.

3. Optyka geometryczna, formalizm macierzy ABCD.

4. Dyfrakcja światła.

5. Wiązki gaussowskie.

6. Światło na granicy dielektryków, warstwy dielektryczne.

7. Oddziaływanie światła z materią - model Lorentza, dyspersja.

8. Ośrodki dwójłomne i polaryzacja światła.

9. Interferencja, interferometry.

10. Widmo światła i jego pomiary.

11. Światłowody.

12. Optyka statystyczna.

13. Fotony.

14. Lasery - wstęp do idei.

15. Laser - własności i dynamika.

16. Lasery - przegląd konstrukcji.

17. Ultrakrótkie impulsy laserowe - wytwarzanie, pomiary i zastosowania.

18. Półprzewodnikowe źródła światła - diody LED i lasery półprzewodnikowe.

19. Detekcja światła i detektory.

20. Modulatory światła.

21. Optyka nieliniowa - generacja harmonicznych, procesy parametryczne.

Przygotował P. Wasylczyk, maj 2009

1. E. Hecht, "Optics"

2. W. Demtroder, "Spektroskopia laserowa"

3. P. Wasylczyk, C. Radzewicz, "Optyka instrumentalna" (skrypt, w przygotowaniu)

4. B. Ziętek, "Optoelektronika"

Po ukończeniu przedmiotu student:

WIEDZA

1. zna najważniejsze zagadnienia i pojęcia z optyki,

2. zna podstawowe metody eksperymentalne optyki,

UMIEJĘTNOŚCI

1. umie jakościowo wyjaśnić podstawowe zjawiska optyczne,

2. umie analizować działanie aparatury i układów pomiarowych stosowanych w eksperymentach z optyki.

POSTAWY

1. rozpoznaje, na czym polega planowanie i prowadzenie eksperymentów naukowych,

2. ocenia znaczenie badań z optyki doświadczalnej dla rozwoju cywilizacji.

Egzamin końcowy pisemny w postaci testu złożonego z ok. 15 pytań

zamkniętych i 15 pytań otwartych, w tym wymagających narysowania wykresów i schematów.

Przewidywany nakład pracy studenta:

Uczestnictwo w zajęciach: 30 h

Przygotowanie do zajęć: 5 h

Przygotowanie do egzaminu i egzamin: 15 h

Nie dotyczy