- 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. 2019/2020
- 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