UFPA214 Introductory Optics

Faculty of Philosophy and Science in Opava
Winter 2011
Extent and Intensity
1/1/0. 6 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D. (lecturer)
RNDr. Jan Novotný, Ph.D. (seminar tutor)
Guaranteed by
doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Faculty of Philosophy and Science in Opava
Prerequisites (in Czech)
UFPA110 Mechanics and Molecular Physic
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Course objectives (in Czech)
Předmět "Optika" představuje teoretickou bázi základního kurzu fyziky v oblasti optiky pro všechny posluchače fyzikálních oborů. Obsah (Sylabus) Úvod. Historický vývoj optiky; vymezení oblastí zájmu optiky. Elektromagnetické vlny. Optický obor elektromagnetických vln; vlastnosti elektromagnetických vln, superpozice a polarizace elektromagnetických vln; středování, komplexní reprezentace; fotometrické pojmy a veličiny. Nemonochromatické a chaotické světlo. Spektrální reprezentace; vlnové balíky, grupová rychlost; přirozená šířka, rozšíření spektrálních čar; chaotické-termální světlo; Fourierovská analýza náhodných procesů. Šíření světla v izotropních prostředích. Šíření světla v dielektrických prostředích; odraz a lom světla na rozhraní mezi dielektriky; úplný odraz světla; energetické poměry při lomu a odrazu světla; šíření světla ve vodivých prostředích; odraz světla od povrchu vodiče. Geometrická optika. Přiblížení geometrické optiky, eikonálová rovnice; čočky, zrcadla a optické soustavy, maticová reprezentace; optické zobrazení; aberace optických soustav; optické přístroje. Interference světla. Dvoupaprsková interference s dělením amplitudy; Michelsonův interferometr, časová koherence, Fourierovská spektroskopie; dvoupaprsková interference s dělením vlnoplochy, prostorová koherence; mnohopaprsková interference s dělením amplitudy, Fabryho-Perotův interferometr; interference v tenkých vrstvách. Difrakce světla. Skalární teorie difrakce; Fresnelova-Kirchhofova aproximace; Fraunhoferova difrakce; Fresnelova difrakce. Holografie. Rovnice hologramu, typy hologramů. Šíření světla v anizotropních prostředích. Popis anizotropních prostředí; šíření rovinné elektromagnetické vlny v anizotropním prostředí; chod paprsků v anizotropním prostředí, dvojlom; interference polarizovaných vln; rotace roviny polarizace; umělá anizotropie.
Syllabus (in Czech)
  • Úvod. Historický vývoj optiky; vymezení oblastí zájmu optiky.
    Elektromagnetické vlny. Optický obor elektromagnetických vln; vlastnosti elektromagnetických vln, superpozice
    a polarizace elektromagnetických vln; středování, komplexní reprezentace; fotometrické pojmy a veličiny.
    Nemonochromatické a chaotické světlo. Spektrální reprezentace; vlnové balíky, grupová rychlost; přirozená šířka, rozšíření spektrálních čar; chaotické-termální světlo; Fourierovská analýza náhodných procesů.
    Šíření světla v izotropních prostředích. Šíření světla v dielektrických prostředích; odraz a lom světla na rozhraní mezi dielektriky; úplný odraz světla; energetické poměry při lomu a odrazu světla; šíření světla ve vodivých prostředích; odraz světla od povrchu vodiče.
    Geometrická optika. Přiblížení geometrické optiky, eikonálová rovnice; čočky, zrcadla a optické soustavy, maticová reprezentace; optické zobrazení; aberace optických soustav; optické přístroje.
    Interference světla. Dvoupaprsková interference s dělením amplitudy; Michelsonův interferometr, časová koherence, Fourierovská spektroskopie; dvoupaprsková interference s dělením vlnoplochy, prostorová koherence; mnohopaprsková interference s dělením amplitudy, Fabryho-Perotův interferometr; interference v tenkých vrstvách.
    Difrakce světla. Skalární teorie difrakce; Fresnelova-Kirchhofova aproximace; Fraunhoferova difrakce; Fresnelova difrakce.
    Holografie. Rovnice hologramu, typy hologramů.
    Šíření světla v anizotropních prostředích. Popis anizotropních prostředí; šíření rovinné elektromagnetické vlny
    v anizotropním prostředí; chod paprsků v anizotropním prostředí, dvojlom; interference polarizovaných vln; rotace roviny polarizace; umělá anizotropie.
Literature
    recommended literature
  • Saleh B. E. A., Teich M. C. Základy fotoniky. Svazek 1-4 Matfyzpress, Praha, 1994. info
  • Pospíšil J. Základy optiky I, II. UP, Olomouc, 1983. info
  • Štrba A. Všeobecná fyzika - Optika. ALFA, Bratislava, a SNTL, Praha, 1979. info
  • Born M., Volf E. Osnovy optiky. Nauka, Moskva, 1970. info
  • Born M., Wolf E. Principles of Optics. Pergamon Press, Oxford, 1964. info
  • Fuka J., Havelka B. Optika. SPN, Praha, 1961. info
Language of instruction
Czech
Further Comments
The course can also be completed outside the examination period.
The course is also listed under the following terms Winter 2009, Winter 2010, Winter 2012, Winter 2013, Winter 2014, Winter 2015, Winter 2016, Winter 2017.
  • Enrolment Statistics (Winter 2011, recent)
  • Permalink: https://is.slu.cz/course/fpf/winter2011/UFPA214