Nazwa przedmiotu:
Optyka fourierowska
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. Andrzej Kołodziejczyk, andrzej.kolodziejczyk@pw.edu.pl
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1050-FT00000-ISP-6OF
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
wykład – 30 h, ćwiczenia – 15 h, konsultacje – 2 h, studia literaturowe – 12 h, rozwiązywanie zadań domowych – 15 h, przygotowanie do kolokwium – 10 h, przygotowanie do egzaminu – 12 h, egzamin – 2 h. Razem w semestrze 98 h, co odpowiada 4 pkt. ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
wykład – 30 h, ćwiczenia – 15 h, konsultacje – 2 h, egzamin – 2 h. Razem w semestrze 49 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Średnio-zaawansowana znajomość następujących zjawisk optycznych: interferencja, dyfrakcja i koherencja światła.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Rozumienie następujących zagadnień optycznych i ich praktycznych zastosowań: metoda prowadzenia promieni (metoda ray-tracing’u), dyfrakcja skalarna, zaawansowana teoria formowania obrazów, holografia optyczna, optyczne przetwarzanie informacji, optyka dyfrakcyjna, koherencja czasowa i przestrzenna.
Treści kształcenia:
1) Funkcje specjalne w optyce. 2) Transformata Fouriera, częstości przestrzenne, metoda ray-tracing’u (równań promieni świetlnych) 3) Układy liniowe w optyce i twierdzenie o próbkowaniu. 4) Skalarna teoria dyfrakcji – dyfrakcja Kirchhoffa i Sommerfelda. 5) Dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera. 6) Analiza koherentnego układu optycznego z soczewką (układ realizujący transformatę Fouriera, układ obrazujący). 7) Częstotliwościowa analiza obrazowania w optycznym układzie koherentnym i niekoherentnym przestrzennie (częstości przestrzenne). Rozdzielczość obrazowania. 8) Holografia – omówienie różnych typów hologramów. 9) Optyczne przetwarzanie informacji: (a) filtracja przestrzenna (b) korelacja optyczna - rozpoznawanie obrazów (c) poprawianie obrazów 10) Elementy optyki dyfrakcyjnej. 11) fabrykacja elementów dyfrakcyjnych (a) kodowanie fazy i wydajność dyfrakcyjna (b) holografia syntetyczna (generowana komputerowo) 12) Koherencja przestrzenna (twierdzenie van Citterta-Zernike) i czasowa.
Metody oceny:
Kolokwia z ćwiczeń 25% punktów. Aktywność na ćwiczeniach 25% (prace domowe i zgłaszanie się do rozwiązywania zadań domowych) Wynik egzaminu końcowego 50%. Ocena łączna z kolokwiów i egzaminu.
Egzamin:
tak
Literatura:
1) J.D. Gaskill “Linear Systems, Fourier Transforms and Optics” 2) J.W. Goodman “Introduction to Fourier Optics” 3) K. Gniadek, “Optyczne przetwarzanie informacji”. PWN, 1992. 4) J. Petykiewicz “Optyka falowa”
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się