Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy Fotoniki
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Mirosław Karpierz
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Fotonika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
PFoton
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2017/2018
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
brak
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:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiadomości z optyki na poziomie klasy ogólnej szkoły średniej
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami i pojęciami optyki falowej (interferencja, dyfrakcja, polaryzacja, koherencja). Nacisk jest położony na zrozumienie procesów fizycznych przy minimalnym aparacie matematycznym dostosowanym do programu szkoły średniej.
Treści kształcenia:
1) Fale elektromagnetyczne. Fala monochromatyczna i jej parametry. Energia i natężenie fali. Budowa ludzkiego oka i mechanizm widzenia. 2) Interferencja. Fale stojące, dudnienia, prędkość grupowa. Doświadczenie Younga. Wprowadzenie pojęcia koherencji fal. 3) Dyfrakcja. Omówienie pojęcia dyfrakcji w oparciu o zasadę Huygensa-Fresnela. Siatka dyfrakcyjna. Płytka strefowa Fresnela. Hologramy. 4) Załamanie. Własności światła widzialnego w próżni i w ośrodku materiałowym. Pojęcie współczynnika załamania światła. Optyczna dyspersja materiałowa. Zjawisko załamania i odbicia światła; kąt graniczny oraz całkowite wewnętrzne odbicie. Rozpraszanie światła. 5) Polaryzacja. Stany polaryzacji. Polaryzacja przy odbiciu i rozpraszaniu światła. Ośrodki anizotropowe. Ciekłe kryształy. 6) Źródła i detektory. Absorpcja i emisja światła. Właściwości i budowa laserów. Źródła i detektory półprzewodnikowe. 7) Optyka nieliniowa. Nieliniowa polaryzacja elektryczna. Generacja drugiej harmonicznej. Nieliniowy współczynnik załamania. 8) Światłowody. Budowa i właściwości światłowodów. Elementy światłowodowe. Zastosowania światłowodów. Ćwiczenia laboratoryjne: 1. Ugięcie fali elektromagnetycznej na przeszkodzie kołowej. Strefy Fresnela dla mikrofal. 2. Pomiar długości fal elektromagnetycznych metodami interferencyjnymi. 3. Badanie odbicia światła od powierzchni dielektryków. 4. Wyznaczanie dyspersji optycznej pryzmatu metodą pomiaru kąta najmniejszego odchylenia. 5. Pomiar długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej i spektrometru.
Metody oceny:
Kolokwium zaliczające i sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych. Suma punktów z kolokwium i średniej z laboratorium określa końcową ocenę z przedmiotu
Egzamin:
tak
Literatura:
1) M. Karpierz, „Podstawy fotoniki”, Lecture Notes Centrum Studiów Zaawansowanych PW 2) E. Hecht “Optics” 3) Instrukcje ćwiczeń w Centralnym Laboratorium Fizycznym, Wydz. Fizyki PW
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się