Inżynieria optyczna - metody i zastosowania

Efekty kształcenia zrealizowane na studiach fizyki pierwszego stopnia, w szczególności ukończony kurs wstępny z Optyki (OPTYKA), Elektryczności i magnetyzmu (ELEMAG) lub Fizyki ogólnej 3 - fizyka falowa i optyka (FOG3)

przedmiot fakultatywny

- godziny realizowane z udziałem nauczyciela: 30 h

- czas poświęcony na pracę indywidualną studenta potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu: 20 h

- czas wymagany do przygotowania się i do uczestnictwa w procesie oceniania: 25 h

Student:

W01 - posiada zaawansowaną wiedzę z zakresu inżynierii optycznej (realizuje efekt kierunkowy K_W01 dla kier. Fizyka techniczna),

W02 - zna zasadę działania układów pomiarowych i aparatury badawczej stosowanej w inżynierii optycznej (realizuje efekt kierunkowy K_W04 dla kier. Fizyka techniczna),

W03 - posiada pogłębioną wiedzę szczegółową z fizyki w zakresie projektowania i oceny elementów i układów optycznych (realizuje efekt kierunkowy K_W05 dla kier. Fizyka techniczna).

Student:

U01 - potrafi znajdować niezbędne informacje na temat układu optycznego w literaturze fachowej (realizuje efekt kierunkowy K_U03 dla kier. Fizyka techniczna),

U02 - potrafi zaadaptować wiedzę z zakresu inżynierii optycznej i jej metodykę, a także stosowane metody doświadczalne do badania problemów z zakresu innych nauk przyrodniczych (realizuje efekt kierunkowy K_U05 dla kier. Fizyka techniczna),

U03 - potrafi skutecznie komunikować się zarówno ze specjalistami jak i niespecjalistami w zakresie inżynierii optycznej (realizuje efekt kierunkowy K_U07 dla kier. Fizyka techniczna).

Student:

K01 - umie krytycznie oceniać odbierane treści i zna ograniczenia własnej wiedzy i umiejętności; potrafi precyzyjnie formułować pytania z zakresu inżynierii optycznej (realizuje efekt kierunkowy K_K01 dla kier. Fizyka techniczna),

K02 - rozumie potrzebę popularyzacji wiedzy z zakresu inżynierii optycznej, w tym także najnowszych osiągnięć naukowych i technologicznych z dziedziny budowy układów optycznych (realizuje efekt kierunkowy K_K03 dla kier. Fizyka techniczna).

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

Celem wykładu jest zapoznanie studenta z podstawowymi pojęciami z zakresu inżynierii optycznej. Student ma możliwość zdobycia wiedzy na temat podstaw projektowania elementów i układów optycznych, oceny układów optycznych, współczesnych narzędzi inżynierii optycznej oraz ich zastosowań w układach obrazujących.

1. Podstawowe pojęcia tworzenia obrazu.

2. Aberracje optyczne i ich korekcja.

3. Parametry oceny układu optycznego

4. Propagacja wiązki światła.

5. Badanie parametrów wiązki światła: amplituda i faza.

6. Podstawowe elementy i narzędzia optyczne (refrakcyjne, dyfrakcyjne, odbiciowe). Przestrzenne modulatory optyczne.

7. Podstawy projektowania i optymalizacji układów i elementów optycznych.

8. Przykłady zastosowań układów obrazujących – mikroskopia i tomografia optyczna.

F. T. S. Yu, X. Yang, Introduction to optical engineering, Cambridge University Press, Cambridge 1997.

B. Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń 2005.

E. Jagoszewski, Wstęp do optyki inżynieryjnej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008.

D. Malacara, B. J. Thompson (ed.), Handbook of Optical Engineering, Marcel Dekker Inc., New York 2001.

P. Das, Lasers and Optical Engineering, Springer-Verlag, 2012.

S. Singh, Fundamentals of Optical Engineering, DPH, New Delhi 2009.

Metody oceniania:

egzamin ustny - W01-W03 (w tym przedstawienie wybranego przez siebie zagadnienia / problemu z zakresu tematyki wykładu U01, U03)

Kryteria oceniania:

Wykład: egzamin ustny

ndst - <60%

dst - 60%

dst plus - 65%

db - 70%

db plus - 80%

bdb - 90%

nie dotyczy