Geometrická optika

Přednášející:

Pavel Fiala (gar.)

Cvičící:

Pavel Fiala (gar.), Jaroslav Hopp

Předmět zajišťuje:

katedra fyzikální elektroniky

Anotace:

Přednáška pojednává o základech geometrické a přístrojové optiky. Systematicky se zabývá zobrazováním, maticovým popisem a optickými vadami, věnuje se též energetice a kolorimetrii optických svazků, radiometrickým a fotometrickým veličinám. Dále systematicky popisuje nejběžnější optické prístroje z praxe. Součástí prednášky je i exkurze do optických dílen a praktická demonstrace optických přístrojů.

Požadavky:

Doporučuje se abolvovat kurs fyzikální optiky či jeho ekvivalent(napr. 12FOPT1).

Osnova přednášek:

1.Výchozí principy geometrické optiky, ideální zobrazení a projektivní geometrie

2.Možnosti realizace zobrazení, paraxiální prostor, zobrazení paraxiálními prvky a centrovanou soustavou.

3.Maticový popis paraxiálních optických systému; ohraničení paprskových svazků, vstupní a výstupní pupila.

4.Optické aberace prvků a soustav, praktická demonstrace optického návrhového programu.

5.Energetika optických svazků: radiometrické a fotometrické veličiny a jednotky.

6.Kolorimetrie optických svazků: vnímání a měření barev.

7.Stavební prvky optických přístrojů, optické materiály, jejich vlastnosti a parametry.

8.Lidské oko, barevné a černobílé vnímání.

9.Optické přístroje a jejich vlastnosti.

10.Lupa, okulár, mikroskop, osvětlovací soustavy.

11.Teleskopy (astonomický teleskop), kolimátory, fotografický přístroj.

12.Projektory, kinematografie, spektrometry, monochromátory.

13.Exkurze do optických dílen, demonstrace optických přístrojů.

Osnova cvičení:

1. Výpočty gemetrické optiky u dvou lámavých ploch: lom na hranolu a na klínu.

2. Atmosférická refrakce jako základ stelární refrakce.

3. Zobrazení ideálním zobrazovacím systémem (charakterizovaným osou, hlavními rovinami a fokálními rovinami).

4. Procvičování maticové charakterizace u geometrického souboru prvků.

5. Systém Gaussovy vlny při geometrickém pojetí nekonečného periodického souboru.

6. Seznámení se s přístrojovou technikou.

Cíle studia:

Znalosti:

Představy o konkrétních znalostech jsou ověřovány ve cvičeních a v písemných testech.

Schopnosti:

získání schopností analyzovat konkétní optický přístroj.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] elektonické texty na webu: http://optics.fjfi.cvut.cz

Doporučená literatura:

[2] Saleh B.E.A., Teich M.C.: Fundamentals of Photonics. J.Wiley, New York 1991; český překlad Základy fotoniky, Matfyzpress Praha 1995.

[3] Born M., Wolf E.: Principles of Optics. Pergamon Press, London, 1993 (sixth edition).

[4] Hecht E., Zajac A.: Optics. Addison Wesley, London 1974.

[5] Havelka B.: Geometrická optika I.,II. CSAV, Praha 1955.

[6] Schroder G.: Technická optika, SNTL, Praha 1981

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: