Nazwa przedmiotu:
Holografia i informatyka optyczna
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Andrzej Kołodziejczyk
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Fotonika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
OF
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Średnio-zaawansowana znajomość następujących zjawisk optycznych: interferencja, dyfrakcja i koherencja światła.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Zapoznanie z następującymi zagadnieniami optycznymi: metoda prowadzenia promieni (metoda ray-tracing’u ), zaawansowana teoria formowania obrazów, holografia optyczna i jej zastosowania, optyczne przetwarzanie informacji.
Treści kształcenia:
1) Funkcje specjalne w optyce. 2) Transformata Fouriera, pojęcie częstości przestrzennych, 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) rozpoznawanie obrazów c) poprawianie obrazów 10) Elementy optyki dyfrakcyjnej. a) fabrykacja elementów dyfrakcyjnych b) kodowanie fazy i wydajność dyfrakcyjna c) holografia syntetyczna (generowana komputerowo) 11) Przestrzenne modulatory światła.
Metody oceny:
Egzamin pisemny
Egzamin:
Literatura:
1) Joseph W. Goodman, „Introduction to Fourier Optics”, Roberts&Company Publishers, 3rd Ed., 2005. 2) Kazimierz Gniadek, „Optyczne przetwarzanie informacji”. PWN, 1992. 3) Jack D. Gaskill, „Linear Systems, Fourier Transform and Optics”, John Wiley&Sons, New York,1978.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt HI_W01
Zna zasady holografii analogowej, komputerowej i cyfrowej.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_W04, FOT_W08, FOT_W10, FOT_W12, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe: X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W04, T1A_W07, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W01, T1A_W01, InzA_W05, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02
Efekt HI_W02
Zna układy optyczne do realizacji hologramów.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_W04, FOT_W08, FOT_W09, FOT_W10, FOT_W12, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe: X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W04, T1A_W07, X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W01, T1A_W01, InzA_W05, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02
Efekt HI_W03
Zna warunki zapisu holograficznego i rekonstrukcji holograficznej.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_W04, FOT_W08, FOT_W09, FOT_W10, FOT_W12, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe: X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W04, T1A_W07, X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W01, T1A_W01, InzA_W05, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02
Efekt HI_W04
Zna ograniczenia metodyki holograficznej.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_W04, FOT_W08, FOT_W09, FOT_W10, FOT_W12, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe: X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W04, T1A_W07, X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W01, T1A_W01, InzA_W05, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02
Efekt HI_W05
Zna rodzaje i ograniczenia materiałów holograficznych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_W04, FOT_W08, FOT_W09, FOT_W10, FOT_W12, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe: X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W04, T1A_W07, X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W01, T1A_W01, InzA_W05, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02
Efekt HI_W06
Zna elementy informatyki optycznej.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_W04, FOT_W08, FOT_W09, FOT_W10, FOT_W12, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe: X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W04, T1A_W07, X1A_W01, T1A_W04, InzA_W05, X1A_W05, T1A_W05, X1A_W01, T1A_W01, InzA_W05, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt HI_U01
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także formułować i uzasadniać opinie.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_U01
Powiązane efekty obszarowe: X1A_U01, X1A_U05, T1A_U01
Efekt HI_U02
Potrafi przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich dostrzegać ich aspekty pozatechniczne, w tym środowiskowe, ekonomiczne i prawne.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_U25
Powiązane efekty obszarowe: X1A_U05, T1A_U10, T1A_U12

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt HI_K01
Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej w tym jej wpływ na środowisko i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_K02
Powiązane efekty obszarowe: X1A_K06, T1A_K02
Efekt HI_K02
Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia drugiego i trzeciego stopnia, studia podyplomowe, kursy) - podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FOT_K01
Powiązane efekty obszarowe: X1A_K01, T1A_K01