PředmětyPředměty(verze: 806)
Předmět, akademický rok 2017/2018
   Přihlásit přes CAS
Fyzika III (optika) - NOFY022
Anglický název: Physics III (Optics)
Zajišťuje: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2017
Semestr: zimní
E-Kredity: 7
Rozsah, examinace: zimní s.:3/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: prof. RNDr. Petr Malý, DrSc.
prof. Ing. Jan Franc, DrSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Předměty obecného základu
Je korekvizitou pro: NOOE021
Anotace -
Poslední úprava: G_F (06.06.2006)

Semestrální kurz optiky, který je částí základního kurzu fyziky. Přednáška určena pro posluchače 2. roč., F. Osnova: elektromagnetické vlny, kvazimonochromatické elektromagnetické vlny, ohybové jevy, geometrická a přístrojová optika, šíření světla v anizotropních prostředích, vlnově korpuskulární dualismus, interakce elektromagnetického záření s hmotou, Fourierova optika, základy vláknové optiky, základy fotoniky.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: T_KVOF (28.03.2008)

Semestrální kurz optiky, který je částí základního kurzu fyziky.

Přednáška určena pro posluchače 2. roč., F.

Osnova: elektromagnetické vlny, kvazimonochromatické elektromagnetické vlny, ohybové jevy, geometrická a přístrojová optika, šíření světla v anizotropních prostředích, vlnově korpuskulární dualismus, interakce elektromagnetického záření s hmotou, Fourierova optika, základy vláknové optiky, základy fotoniky.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: prof. Ing. Jan Franc, DrSc. (06.10.2017)

Udělení zápočtu ze cvičení. Podmínkou udělení zápočtu je účast na cvičení a úspěšné hodnocení dvou písemných testů

realizovaných během semestru. Vzhledem k tomu, že povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se opakovat nedá.

Literatura
Poslední úprava: prof. RNDr. Petr Malý, DrSc. (30.08.2015)

[ 1] P. Malý: Optika, Karolinum Praha 2014.

[ 2] E. Klier: Optika ( skriptum) SPN Praha 1980.

[ 3] J. Kolovrat: Příklady z optiky, SPN Praha 1979.

[ 4] E. Hecht: Optics, , Addison-Wesley, San Francisco 2002.

[ 5] D. Halliday, R. Resnik, J. Walker: Fundamentals of physics, Wiley, New York, 2001 (český překlad VUTIUM Brno, 2000).

[ 6] M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, Pergamon Press, Oxford 1980.

[ 7] R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands: The Feynman Lectures on Physics, vol. 1,2, Addison- Wesley, Reading 1964 (český překlad Fragment Havlíčkův Brod 2000).

[ 8] J. Brož a kol.: Základy fyzikálních měření I - II. SPN Praha 1967, 1974, 1983.

[ 9] F.L. Pedrotti, L.S. Pedrotti: Introduction to Optics, Prentice-Hall Internat. 1993.

[10] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha 1994.

[11] A. Štrba: Optika, Alfa Bratislava 1978.

[12] J. Fuka, B. Havelka: Optika, SPN Praha 1961.

[13] V. Hajko, J. Daniel-Szabó: Všeobecná fyzika, UPJŠ Košice 1974

[14] M. Miler: Holografie, SNTL Praha 1974.

[15] A. Beiser: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1975.

Metody výuky
Poslední úprava: T_KVOF (28.03.2008)

přednáška + cvičení

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: prof. Ing. Jan Franc, DrSc. (06.10.2017)

Zkouška sestává z písemné a ústní části. Písemné část předchází části ústní a její nesplnění znamená, že celá zkouška je hodnocena známkou nevyhověl(a) a ústní částí se již nepokračuje. Po úspěšném složení písemné části následuje část ústní. Nesložení ústní části znamená, že při příštím termínu je nutno opakovat obě části zkoušky, písemnou i ústní. Známka ze zkoušky se stanoví na základě bodového hodnocení písemné i ústní části.

Písemná část bude sestávat z příkladů z témat, která koresponduji se sylabem přihlášky a současně odpovídají tomu, co bylo procvičováno na cvičení.

Požadavky u ústní části zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus -
Poslední úprava: prof. Ing. Jan Franc, DrSc. (06.10.2017)

1. Elektromagnetické vlny

Maxwellovy rovnice, vlnová rovnice. Rovinná a kulová elektromagnetická vlna a jejich charakteristiky. Šíření monochromatické rovinné vlny ve vakuu a v nevodivém, izotropním, nemagnetickém a lineárním prostředí. Rychlost šíření a její měření. Energie vlny. Poyntingův teorém. Polarizace světla. Polarizační zařízení. Maticový popis polarizace.

2. Odraz a lom

Odraz a lom na rovinném rozhraní, Fresnelovy vzorce. Brewsterův úhel. Úplný vnitřní odraz.

3. Superpozice vln

Fázová a grupová rychlost. Interference dvou svazků. Youngův pokus. Interference mnoha svazků. Optické interferometry.

4. Koherence

Fourierova analýza. Koherence časová a prostorová. Stupeň koherence.

5. Geometrická a přístrojová optika

Aproximace velmi krátkých vln, eikonálová rovnice, paprsek, paprsková rovnice. Fermatův princip. Paraxiální optika. Zobrazovací rovnice. Optické zobrazení odrazem a lomem na kulové ploše. Optické zobrazovací přístroje (oko, lupa, brýle, mikroskop, dalekohled, fotografický přístroj). Vady zobrazení. Spektrální přístroje (hranolové, mřížkové).

6. Ohybové jevy

Huygensův-Fresnelův princip, Frauenhofferova aproximace, optická ohybová mřížka, Fresnelova aproximace. Princip holografie.

7. Interakce elektromagnetického záření s hmotou

Absorpce a disperze. Souvislost mezi indexem lomu a koeficientem absorpce. Lorentzova a Drudeho teorie. Rozptyl světla. Šíření světla ve vodivém prostředí.

8. Základy vláknové optiky

Vedení světelných vln, módy, útlum. Typy optických vláken.

9. Nelineární optika

Generace harmonických frekvencí, samofokusace, modulace fáze

10. Šíření světla v anizotropním prostředí

Šíření rovinné vlny v anizotropním prostředí. Fresnelova rovnice. Geometrická konstrukce. Dvojlom a jeho aplikace.

11. Vlnově korpuskulární dualismus

Spektrum záření černého tělesa, Planckova kvantová hypotéza, Fotoelektrický jev, De Broglieovy vlny.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK