FU:APUNAT31 Optics - Course Information
APUNAT31 Optics
Institute of physics in Opavawinter 2020
- Extent and Intensity
- 4/2/0. 7 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
- Teacher(s)
- RNDr. Jan Hladík, Ph.D. (lecturer)
RNDr. Jan Hladík, Ph.D. (seminar tutor) - Guaranteed by
- RNDr. Jan Hladík, Ph.D.
Institute of physics in Opava - Prerequisites
- (FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(B))
Knowledge of the Czech language is required to complete the course. No other prerequisites are required. - 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
- Physical Diagnostic Methods (programme FU, APFYZB)
- Environmental Monitoring (programme FU, APFYZB)
- Course objectives
- The aim is to acquaint students with the ground of the physical description of light and its propagation in the material environment and to introduce some simple applications of optical phenomena in nature and technology.
- Learning outcomes
- The course acquaints students with the basics of the physical description of light and its propagation in the material environment and introduces some simple applications of optical phenomena in nature and technology.
Students will know the ropes in this branch of physics and they will be able to solve basic types of theoretical and practical problems. - Syllabus
- Lectures and exercises will be held in the Czech language in the following structure:
- Historický vývoj názorů na světlo, měření rychlosti světla. Základní vlastnosti světla. Základy fotometrie a vidění. (Počet výukových týdnů: 1)
- Geometrická optika: Fermatův princip, zákon odrazu a lomu na dielektrickém rozhraní; úplný odraz a odrazné hranoly; rozklad světla hranolem; kulová zrcadla; lom na kulové ploše, čočky. Jednoduché optické soustavy - oko, lupa, mikroskop, dalekohled. Optické jevy v atmosféře. (Počet výukových týdnů: 4)
- Vlnová optika: optický obor elektromagnetických vln, vlastnosti rovinných elektromagnetických vln, polarizace světla a její užití, kulové vlny; chování rovinných elektromagnetických vln na rozhraní dvou dielektrik, Fresnelovy amplitudy odražené a lomené vlny, Brewsterův úhel, úplný odraz a evanescentní vlna; koherence světla; dvousvazková interference – interference dvou rovinných světelných vln, Youngův pokus, interference na tenké vrstvě (mýdlová blána, antireflexní vrstva, Newtonova skla). Interferometry. Difrakce světla, Babinetův princip, Huygensův-Fresnelův princip, skalární teorie difrakce; Fraunhoferův ohyb na štěrbině, na mřížce a na kruhovém otvoru. Holografie a její využití. Limita geometrické optiky, eikonálová rovnice, rovnice paprsku, Fermatův princip. (Počet výukových týdnů: 6)
- Šíření světla v anizotropních látkách: Fresnelův elipsoid, plocha fázových rychlostí, plocha indexů lomu, dvojlom, optická osa indexová, polarizace vln v anizotropních látkách, plocha paprskových rychlostí, optická osa paprsková; jednoosé krystaly. (Počet výukových týdnů: 2)
- Lectures and exercises will be held in the Czech language in the following structure:
- Literature
- required literature
- BAJER J.: Optika 2 + CD (Optika 1). Olomouc: chlup.net, 2018.
- HECHT E.: Optics. San Francisco: Addison-Wesley, 2002. (nebo novější vydání)
- recommended literature
- HALLIDAY D., RESNICK R., WALKER J.: Fyzika: vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 4, Elektromagnetické vlny – Optika – Relativita. Praha: Prometheus 2002. (nebo novější vydání)
- FEYNMAN R. P., LEIGHTON R. B., SANDS M.: Feynmanovy přednášky z fyziky 1 (revidované vydání s řešenými příklady). Praha: Fragment, 2013.
- FUKA J., HAVELKA B.: Optika a atomová fyzika, část I. – Optika. Praha: SPN, 1961.
- MALÝ P.: Optika. Praha: Karolinum, 2008.
- PEDROTTI F. L., PEDROTTI L. M., PEDROTTI L. S.: Introduction to Optics. Cambridge Univ. Press, 2017.
- BORN M., WOLF E.: Principles of Optics – Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light. Cambridge: Cambridge University Press, 1999.
- Teaching methods
- lecture; demonstration; exercises; individual preparation - study of texts; homeworks
- Assessment methods
- Active participation in exercises and solving all homework. Students demonstrate knowledge and overview of optics in the range of lectures in the oral exam.
The exam will have a written and an oral part. - Language of instruction
- Czech
- Further comments (probably available only in Czech)
- The course is taught annually.
The course is taught: every week. - Teacher's information
- More detailed information will be provided to students in the first lecture.
- Enrolment Statistics (winter 2020, recent)
- Permalink: https://is.slu.cz/course/fu/winter2020/APUNAT31