Πληροφορίες μαθήματος
Στην ιστοσελίδα αυτή παρουσιάζουμε πληροφορίες για το μάθημα Θεμέλια της Σύγχρονης Οπτικής, του Τμήματος Φυσικής, με βάση τον οδηγό σπουδών του Τμήματος.
Ο κατάλογος με τα προσφερόμενα μαθήματα του τρέχοντος ακαδημαϊκού έτους βρίσκεται εδώ.
Ο κατάλογος με πληροφορίες για όλα τα μαθήματα του Τμήματος βρίσκεται εδώ.
| Κωδικός | Φ-565 |
|---|---|
| Τίτλος | Θεμέλια της Σύγχρονης Οπτικής |
| Κατηγορία | Β |
| ECTS | 5 |
| Ώρες | 4 |
| Επίπεδο | Μεταπτυχιακό |
| Εξάμηνο | Χειμερινό |
| Διδάσκων | Δ. Παπάζογλου |
| Πρόγραμμα | |
| Ιστοσελίδα Μαθήματος | |
| Σκοπός Μαθήματος | Το μάθημα απευθύνεται σε μεταπτυχιακούς φοιτητές και διδάσκεται στην Αγγλική γλώσσα. Ο φοιτητής αποκτά γνώσεις για τις βασικές έννοιες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τις αρχές της γεωμετρικής οπτικής και το σχεδιασμό και τη λειτουργία των οπτικών συστημάτων. |
| Διδακτέα Ύλη |
• Εισαγωγή: Ιστορική εισαγωγή Κύματα: αρμονικά κύματα, διαμήκη, εγκάρσια • Βασικές αρχές: Ηλεκτρομαγνητισμός, εξισώσεις Maxwell: κυματική εξίσωση, ταχύτητα κυματικής διάδοσης.Φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίαςΔείκτης διάθλασης: διασπορά, αριθμός AbbeΠόλωση: Γραμμικά, ελλειπτικά, κυκλικά πολωμένο φως, Γραμμικοί πολωτές• Απεικόνιση: o Γεωμετρική οπτική: οπτικές ακτίνες, η προσέγγιση της γεωμετρικής οπτικήςΔιαδικασία της απεικόνισης, στιγματική απεικόνιση.Ανάκλαση, Διάθλαση (εξίσωση Snell), ολική ανάκλαση, ανακλαστικότητα (συντελεστές Fresnel)Αρχή του Fermat, εφαρμογή στην ανάκλαση και την διάθλασηΠρίσματα ανάκλασης, Πρίσματα διασποράς: ελάχιστη εκτροπή, μονοχρωμάτορες.o Απλά οπτικά συστήματαΑνάκλαση από επίπεδο κάτοπτρο, αντανακλαστήρες, διάθλαση από επίπεδη επιφάνεια, διάδοση από διαφανές πλακίδιο. Σφαιρικά δίοπτρα, Σφαιρικοί φακοί, Σφαιρικά κάτοπτρα. Παραξονική προσέγγιση.Απεικόνιση με λεπτούς φακούς και κάτοπτρα, χρήση των χαρακτηριστικών σημείων, παραδείγματα, τρισδιάστατα αντικείμενα, μεγέθυνση.o Μέθοδος πινάκων: Διάνυσμα ακτίνας. Πίνακες μετατόπισης ακτίνας, διάθλασης και ανάκλασης, πίνακας οπτικού συστήματος, υπολογισμός χαρακτηριστικών σημείωνΑπεικόνιση με την βοήθεια πινάκων, σύνθεση οπτικών συστημάτων (όμοια – συμμετρικά υποσυστήματα), μεγέθυνση.Βασικές αρχές ανάλυσης και σχεδίασης οπτικών συστημάτων με χρήση πινάκωνo Φωτισμός ειδώλου: Διάφραγμα ανοίγματος, διάφραγμα πεδίου, κόρη εισόδου – εξόδου, παράθυρο εισόδου – εξόδου, τηλεκεντρικά συστήματα.o Σφάλματα απεικόνισηςσφάλμα ακτίνας, σφάλμα μετώπου κύματος. Μονοχρωματικά σφάλματα. Κύρια σφάλματα Seidel: σφαιρική εκτροπή, κόμη, αστιγματισμός, καμπύλωση πεδίου, παραμόρφωση.Χρωματικά σφάλματα: διάμηκες – εγκάρσιο, σφαιρο-χρωματικό.Αχρωματικοί φακοί, αποχρωματικοί φακοί, ασφαιρικοί φακοί.• Ανίχνευση ακτινοβολίας: Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, φωτοπολλαπλασιαστές, φωτοαντιστάσεις, φωτοδίοδοι, φωτοτρανζίστορ, ανιχνευτές CCD, φίλμ.• Πηγές ακτινοβολίας: Ακτινοβολία μέλανος σώματος, λάμπες πυρακτώσεως, τόξου, φθορισμού, φασματικές λυχνίες, LED, Λέιζερ: βασικές αρχές λειτουργίας, άντληση – ενίσχυση φωτός, κοιλότητα λέιζερ, λέιζερ αερίου, λέιζερ στερεάς κατάστασης, διοδικά λέιζερ.• Γκαουσιανές δέσμες: Διάδοση, εστία , συνεστιακή παράμετρος, απεικόνιση με γκαουσιανές δέσμες, περιγραφή με πίνακες |
| Βιβλιογραφία |
“Lecture handouts and collection of solved exercises”, Dimitris Papazoglou “Optics”, Eugene Hecht “Principles of Optics”, Max Born, Emil Wolf “Introduction to Modern Optics”, Grant R. Fowles |
