- 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. 2020/2021
- 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