Detail předmětu
Fyzikální optika
FIT-FYOAk. rok: 2023/2024
Vlnění, vlnová rovnice, superpozice vln. Elektromagnetické vlny, odraz vln, Fresnelovy vztahy. Koherence, interferenční jevy, interferometry. Difrakční jevy, štěrbiny, mřížky. Holografie, holografický kód, rekonstrukce optického pole. Průchod světla prostředím. Disperze. Absorpce. Rozptyl světla. Tepelné záření těles. Zdroje a detektory světla. Zobrazovací systémy. Výpočet chodu paprsků, maticová reprezentace. DeBrogliova vlna. Schrödingerova rovnice. Lasery. Luminiscence, fluorescence. Kvantová optika.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
- Půlsemestrální test - až 10 bodů
- Projekt - až 30 bodů
- Písemná zkouška - až 60 bodů
Učební cíle
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.
Doporučená literatura
Saleh, B. E. A, Teich, M. C.: Fundamentals of Photonics, Wiley 2007, USA, 978-0-471-35832-9
Schroeder, G.: Technická optika, SNTL, Praha, ČR, 1981
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MBS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MPV , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MIS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MIN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MGM , 1 ročník, letní semestr, povinný
obor MBI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MSK , 0 ročník, letní semestr, volitelný
obor MMM , 0 ročník, letní semestr, volitelný - Program MITAI magisterský navazující
specializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NBIO , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NGRI , 1 ročník, letní semestr, povinný
specializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NIDE , 1 ročník, letní semestr, povinný
specializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace NEMB do 2021/22 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- 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: holografický kód, rekonstrukce optického pole.
- 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.
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
- 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: holografický kód, rekonstrukce optického pole.
- 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.
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
Individuálně zadané projekty, předpokládá se, že programátorská část projektu bude konzultována a hodnocena v rámci jiného předmětu (orientovaného programátorsky).
Elearning