Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Materiałoznawstwo optoelektroniczne
Koordynator przedmiotu:
Dr inż. Leszek Wawrzyniuk, adiunkt
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
MTO
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich: 32, w tym: • Wykład: 15 godz. • Laboratorium: 15 godz. • Konsultacje 2 godz. 2) Praca własna studenta: 25 godz., w tym: • Przygotowanie do zaliczenia: 10 godz. • Przygotowanie do laboratorium: 10 godz. • Opracowanie sprawozdań: 5 godz. Suma: 57 (2 punkty ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punkt ECTS- liczba godzin bezpośrednich: 32, w tym: • Wykład: 15 godz. • Laboratorium: 15 godz. • Konsultacje 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1 punkt ECTS – 30 godz., w tym: • Laboratorium: 15 godz. • Przygotowanie do laboratorium: 10 godz. • Opracowanie sprawozdań: 5 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawy fizyki ciała stałego i materiałoznawstwa ogólnego
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Znajomość właściwości materiałów stosowanych w konstrukcji elementów optycznych i optoelektronicznych, umiejętność doboru materiału spełniającego sformułowane wymagania
Treści kształcenia:
W) Materiały optyczne – charakterystyka ogólna. Właściwości podstawowych materiałów optycznych. Kryteria wyboru materiałów przy konstrukcji układów optycznych. Optyczne i nieoptyczne właściwości materiałów. Współczynnik załamania. Przepuszczalność światła. Odbicie od powierzchni optycznej. Emisyjność i luminescencja. Podatność na działanie promieniowania laserowego. Właściwości mechaniczne, termiczne, elektryczne, chemiczne. Kryteria oceny optycznej jakości materiału. Szkła. Szkła optyczne tlenkowe – charakterystyka optyczna refrakcji i absorpcji, związki między składem chemicznym a właściwościami optycznymi i nieoptycznymi. Systematyka katalogowa. Technologia przemysłowej produkcji szkła. Termiczna modyfikacja współczynnika załamania i przepuszczalności szkła, szkła atermalne. Szkła kwarcowe, fluorkowe, chalkogenkowe, charakterystyka materiałów przeznaczonych dla obszaru ultrafioletu i podczerwieni. Dewitryfikaty i ceramika optyczna. Dwufazowa struktura materiału – specyfika właściwości termomechanicznych. Metody otrzymywania i podstawowe zastosowania. Kryształy. Podstawy systematyki, ogólna charakterystyka właściwości optycznych w powiązaniu z oddziaływaniem mechanicznym, elektrycznym, magnetycznym i termicznym. Właściwości i aspekty użytkowe wybranych kryształów. Metody otrzymywania kryształów z fazy ciekłej, gazowej i z roztworów, domieszkowanie. Wady budowy strukturalnej, naprężenia termiczne. Informacje katalogowe. Tworzywa sztuczne. Charakterystyka optyczna, techniczna i użytkowa wybranych materiałów. Metale. Właściwości w aspekcie zastosowań w technice laserowej i kosmicznej. (L) Pomiary współczynnika załamania i jego niejednorodności. Badanie jednorodności materiału optycznego. Badanie dwójłomności. Pomiary charakterystyki spektralnej transmisji. Badanie spektrometryczne cienkich warstw i filtrów.
Metody oceny:
(W) Dwa sprawdziany (L) Suma punktów za wejściówki, wykonanie ćwiczeń i przedstawienie sprawozdań
Egzamin:
nie
Literatura:
1. A. Szwedowski: Materiałoznawstwo optyczne i optoelektroniczne, WNT, Warszawa 1996 2. A. Szwedowski, R. Romaniuk: Szkło optyczne i fotoniczne. Właściwości techniczne. Wydawnictwo Naukowe PWN, WNT, Warszawa 2017 3. A. Szwedowski, A. Wojtaszewski: Laboratorium technologii elementów optycznych, OWPW, Warszawa 1994 4. L. A. Dobrzański : Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa 2003 5. S. Musicant: Optical materials, Marcel Dekker Inc., New York 1995 6. M.J. Weber: Handbook of optical materials, CRC Press LLC, Boca Raton 2003 7. P Fulay, JK Lee: Electronic, magnetic, and optical materials, CRC Press, Taylor&Francis Group, Boca Raton 2017 8. Normy, katalogi, strony internetowe producentów
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka MAO_W01
Ma wiedzę z zakresu fizyki ciała stałego umożliwiającą klasyfikację i opis właściwości materiałów optoelektronicznych
Weryfikacja: Zaliczenie kolokwium w czasie wykładu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka MAO_W02
Zna właściwości materiałów stosowanych w konstrukcji elementów optycznych i optoelektronicznych
Weryfikacja: Zaliczenie kolokwium w czasie wykładu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Charakterystyka MAO_W03
Zna podstawowe metody pomiaru parametrów charakteryzujących właściwości materiałów optycznych
Weryfikacja: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka MAO_U01
Potrafi pozyskiwać z katalogów firm i innych materiałów dane charakteryzujące właściwości materiałów optoelektronicznych
Weryfikacja: Zaliczenie kolokwium w czasie wykładu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, I.P6S_UK
Charakterystyka MAO_U02
Umie dobierać materiały do konstrukcji układów optycznych i optoelektronicznych
Weryfikacja: Zaliczenie kolokwium w czasie wykładu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka MAO_U03
Umie interpretować wyniki pomiarów właściwości optycznych materiałów
Weryfikacja: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UK, III.P6S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka MAO_K01
Ma świadomość znaczenia podziału zadań i odpowiedzialności za ich wykonanie podczas pracy w zespole
Weryfikacja: Ocena pracy w laboratorium i sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KR, P6U_K, I.P6S_KO