PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Fyzika III (optika) - NUFY102
Anglický název: Physics III (Optics)
Zajišťuje: Katedra didaktiky fyziky (32-KDF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2014
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. Vladimír Baumruk, DrSc.
prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc.
prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Učitelství fyziky
Anotace -
Poslední úprava: T_KDF (14.05.2012)
Paprsková a vlnová optika.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: T_KDF (14.05.2012)

Paprsková a vlnová optika.

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc. (16.10.2017)

Předmět je zakončen ústní zkouškou, účast na zkoušce je podmíněná získáním zápočtu.

Pro studenty prezenčního studia je podmínkou získání zápočtu aktivní účast na cvičeních

a absolvování dvou písemných testů (první v termínu ke konci první poloviny semestru a druhý

před zápočtovým týdnem) s minimálně 50% úspěšností u každého. V případě testů jsou možné

nejvýše dva opravné termíny v navazujícím zkouškovém období.

Pro studenty CŽV a kombinovaného studia je podmínkou pro zápočet získání

stanoveného počtu bodů za vypracování zadaných úloh podobného typu, jaké se řeší

na cvičeních, a prezentace řešení některých z nich.

Literatura
Poslední úprava: T_KDF (14.05.2012)

1. Malý P.: Optika, Nakladatelství Karolinum, Praha 2008

2. Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, část 4, Nakladatelství Vutium, Praha 2000

3. Klier E.: Optika, Universita Karlova, Praha 1980 (skripta)

4. Štrba A.: Optika (Všeobecná fyzika 3), Alfa a SNTL, Bratislava a Praha 1979

5. Sedlák B., Štoll I.: Elektřina a magnetismus, Academia-Karolinum, Praha 1993

Doplňková literatura:

6. Kvasnica J.: Teorie elektromagnetického pole, Academia, Praha 1985

7. Horák Z., Krupka F.: Fyzika, SNTL, Praha 1976, 1981

8. Prosser V. a kol.: Experimentální metody biofyziky, Academia, Praha 1989

9. Main I.G.: Kmity a vlny ve fyzice, Academia, Praha 1990

Metody výuky
Poslední úprava: T_KVOF (28.03.2008)

přednáška + cvičení

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc. (16.10.2017)

Požadavky ke zkoušce jsou v rozsahu zveřejněného sylabu.

Zkouška je ústní. Součástí zkoušky může být vyplnění orientačního testu - diskuse

se zkoušejícím s vysvětlováním důvodů pro volbu jednotlivých odpovědí je pak první

částí ústní zkoušky. Druhou částí zkoušky je odpověď na jednu zadanou otázku

po krátké přípravě (cca 10 minut).

Sylabus -
Poslední úprava: T_KDF (14.05.2012)
1. Optické záření jako elektromagnetické vlnění
Historie vývoje názorů na podstatu světla. Měření rychlosti světla. Maxwellovy rovnice a jejich řešení ve vakuu, vlnová rovnice, rovinná a kulová vlna. Rovinná harmonická vlna jako elementární řešení Maxwellových rovnic a její charakteristiky: polarizace, hustota a tok energie, tlak záření. Šíření záření, ohyb a interference: průchod rovinné vlny štěrbinou a kruhovým otvorem, průchod záření dvojitou štěrbinou, optická mřížka. Charakteristiky reálného záření: spektrum a spektrální veličiny, energetické fotometrické veličiny a jejich spektrální hustoty. Skládání reálných vln a pojem koherence, nepolarizované a částečně polarizované záření.

2. Elastická interakce optického záření s látkou
Lokálně vázaná soustava nabitých částic (atom, molekula) v poli elektromagnetické vlny, polarizovatelnost, mechanismus šíření elmag vln v homogenní látce. Řešení M. r. v homogenním izotropním prostředí, dynamická permitivita. Index lomu a jeho disperze, rozklad světla hranolem, duha. Průchod optickým rozhraním: zákon odrazu a lomu, úplný odraz. Fresnelovy vztahy, úhlová závislost odrazivosti. Průchod paralelní vrstvou, interferometr. Optické zobrazování: Vlastnosti kolineárního zobrazení. Přímočaré šíření světla, paprsek, zobrazení kulovou odraznou a lámavou plochou. Centrované soustavy, čočka. Lidské oko jako optický systém, optické zobrazovací přístroje. Optické záření v anizotropním prostředí: jednoosé a dvouosé krystaly, gyrotropní prostředí, hranolové polarizátory, čtvrtvlnová a půlvlnová destička. Optické záření v nehomogenním prostředí - elastický rozptyl.

3. Rezonanční interakce světla s látkou
Záření těles v tepelné rovnováze, Planckův zákon, kvantování energie elektromagnetického pole. Kvantový systém v poli elektromagnetické vlny, jednofotonové přechody: vnější fotoelektrický jev, absorpce, stimulovaná a spontánní emise. Průchod optického záření absorbujícím prostředím, Lambertův-Beerův zákon. Luminiscence. Mechanismus vidění, vnímání barev. Prostředí s inverzním obsazením hladin, laser: konstrukce a vlastnosti. Základy optické spektroskopie.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK