Optyka 04-OP45-23E

1. Optyka geometryczna, zasada Fermata, prawo odbicia i załamania, równanie zwierciadła i soczewki, ognisko zwierciadła i soczewki, wady zwierciadeł i soczewek, pryzmat
2. Elektromagnetyczne podstawy optyki falowej; równania Maxwella, równania materiałowe (liniowa i nieliniowa optyka), równania graniczne, równanie falowe i jego rozwiązanie w ośrodku izotropowym, przybliżenie fali płaskiej, wektor falowy, czoło fali, prędkość fazowa, długość fali, częstość kołowa, częstotliwość, wektor Poyntinga, prędkość transportu energii, intensywność
3. Polaryzacja światła; liniowa, eliptyczna i kołowa, sposoby zmiany polaryzacji
4. Odbicie i załamanie fali świetlnej na granicy dwóch ośrodków izotropowych; prawo Snella, wzory Fresnela, współczynnik odbicia i transmisji, kąt Brewstera, całkowite wewnętrzne odbicie, światłowód, romb Fresnela
5. Fala świetlna w ośrodku izotropowym z niezerowym przewodnictwem elektrycznym; zespolony współczynnik załamania, współczynnik pochłaniania, odbicie i załamanie fali świetlnej na powierzchni metalu, fala płaska niejednorodna
6. Dyspersja współczynnika załamania i odpowiadający za nią mechanizm na poziomie mikroskopowym (oscylator harmoniczny z siłą wymuszającą i tłumieniem), rozszczepienie światła białego, tęcza, podstawowe barwy, składanie barw, spektrometr pryzmatyczny
7. Fala quasimonochromatyczna, prędkość grupowa, paczka fal
8. Zasada Huygensa, dyfrakcja w ujęciu Fresnela i Fraunhofera na pojedynczej szczelinie, soczewka Fresnela, interferencja, doświadczenie Younga z uwzględnieniem dyfrakcji Fraunhofera (warunki wzmocnienia i osłabienia, współczynnik spójności), spektrometr siatkowy, okulary anty-refleksyjne, beamsplitter, interferometr Michelsona, siatki dyfrakcyjne, widma)
9. Fala świetlna w ośrodkach anizotropowych; równanie normalnych Fresnela, promień zwyczajny i nadzwyczajny, elipsoida współczynnika załamania, kryształy dwuosiowe, jednoosiowe i bezosiowe i ich zastosowania, odbicie i załamanie na powierzchni kryształu jednoosiowego i dwuosiowego, dwójłomność, refrakcja stożkowa wewnętrzna i zewnętrzna
10. Korpuskularno - falowa natura światła, wzór de Broglie, energia i pęd fotonu, wykorzystanie pędu fotonu w praktyce (ciśnienie światła, synteza jąder lekkich, chłodzenie gazu składającego się z atomów)
11. Klasyczne i nieklasyczne źródła światła; źródła termiczne, dioda laserowa, dioda elektroluminescencyjna, laser
12. Detektory optyczne; mechanizmy fotodetekcji, fotorezystor, fotodioda, fototranzystor, fotopowielacz.