Хорариум: 45 + 15 + 0 = 60 часа
Кредити (ECTS): 6,0
Лектор: проф. дфн Иван Христов
Анотация:
Курсът по УВОД В ОПТИКАТА И ОПТИЧНИТЕ УРЕДИ е допълнение и подготвително стъпало към общия курс по физика, раздел “Оптика”. Той има за цел от една страна да изравни началните знания по геометрична оптика, а от друга – да запознае студента с основните принципи, върху които почива всеки оптичен уред. Студентите от бакалавърската програма ще имат възможността да се запознаят с невероятното разнообразие от приложения на оптичната наука в областта на човешката дейност. В хода на изложение на тази привидно лека материя, с цел по-задълбочено разбиране, се прилагат паралелно две методологии на описание на светлинните процеси – вълновата и геометричната, а там където е необходимо, и елементи от дискретната структура на светлината.
Предварителни изисквания:
За успешното провеждане на занятията към предлагания курс не са необходими предварителни знания.
Програма на курса:
- Дял I: Основи на оптиката
Светлина, човек и природа. Геометрична и физична оптика – границата между тях, предмет и приложение. Основни свойствяа на светлината. Кохерентност, поляризация, спектър, енергия. Каква енергия притежава светлината? Може ли да извършва работа? Как да измерим енергията на светлината. Основни фотометрични единици. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Вълна, енергия и лъч. Разпространение на светлината в пространството. Скорост на разпространение и показател на пречупване. Показателят на пречупване константен ли е? Кога говорим за светлината като за вълна и кога като за сноп оптични лъчи? (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Оптична система и трансформация на пространството. Оптично изобразяване. Стигматично и нестигматично изобразяване. Теорема на Малюс и принцип на Ферма. Как да преценим дали едно изобразяване е стигматично. Параксиално и извънпараксиално пространство – дефиниция. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Закони за описание на разпространението на светлината в параксиалното и извънпараксиалното пространство. Геометрични повърхнини в оптиката и трансформация на оптичните лъчи. Основни елементи на оптичната система, функция, свойства и описание. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Основни свойства на една оптична система: кардинални точки и зеници. Вълнова аберация и лъчева аберация. Основните монохроматични лъчеви аберации на оптична система: сферична аберация, кома, астигматизъм, пецвалова кривина на полето, дисторсия. Възможна ли е тяхната корекция? (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Дял II: Геометрико-оптични уреди
Лупа, видове лупи. Увеличение. Съставен микроскоп. Видове микроскопи. Основни конструкции. Видове обективи. Видове окуляри. Приложение на микроскопите. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Телескопични системи. Видове и приложения. Телескопични обективи. Телескопични окуляри. Приложения на телескопичните системи. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Дял III: Физични оптични уреди Спектрални уреди. Монохроматор, спектрометър, спектрограф. Основни принципи, върху които се базират тези уреди, техните типичните схеми, свойства и приложение. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Интерферометри. Интерференция на светлината. Каква информация носи интерференчния сигнал и къде тя може да бъде полезна? Двулъчеви и многолъчеви интерферометри. Основни конструкции и приложения. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Фотометри. Видове фотометри – еднолъчеви, двулъчеви, компенсационни, диференциални. Основни конструкции и приложения. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Поляризационни уреди. Основни поляризационни елементи – поляризатори, фазови пластини, компенсатори. Конструкция и свойства. Области на приложение. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Дифракционни уреди. Дифракция на светлината. Каква информация носи дифракционния сигнал и къде тя може да бъде полезна? Контрол на разсейващи среди, на повърхностна микротопография и др. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Дял IV: Източници на светлина и техните свойства
Топлинни източници. Разрядни лампи – видове и свойства. Луминесцентни източници. Лазери. LED и OLED диоди. Дял IV: Източници на светлина и техните свойства Топлинни източници. Разрядни лампи – видове и свойства. Луминесцентни източници. Лазери. LED и OLED диоди. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Матрични източници на светлина. Модулатори на светлината. Акустооптика и електрооптика. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
- Дял V: Приемници на светлина и техните свойства
Физични ефекти, върху които се основават приемниците на светлина. Външен и вътрешен фотоефект. Фотосъпротивления, фотодиоди, фотоумножители, CMOS и CCD елементи и др. Неселективни фотоприемници. (Л 3 ч., Пр 1 ч.)
Формата на контрол е изпит
Основна литература:
- Smith F.G., Thomson J.H., Optics, 2nd Еd., Wiley, 1988.
- F. Pedrotti, L.Pedrotti, Introduction to Optics, 2nd Еd., Prentice-Hall, 1993.
- Hecht E., Optics, 4nd Еd. AW, 2002.
- Jenkins F. A., White H. E., Fundamentals of Optics, 4nd Еd., McGrawHill, 2001.
Допълнителна литература:
- Menn N., Practical optics, Elsevier, 2004.
- Chartier G., Introduction to Optics, Springer, 2005.
Съставил програмата: доц. Християн Ю. Стоянов
Март. 2013 г.
Вашите коментари изпращайте
тук
2016-04-20
