Aplikovaná optika

Garant předmětu:

Petr Páta

Přednášející:

Jan Bednář, Lukáš Krauz, Petr Páta

Cvičící:

Jan Bednář, Lukáš Krauz, Petr Páta

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Předmět se zaměřuje na základy optiky s důrazem na biologické a medicínské zobrazovací systémy. Pokrývá principy geometrické a vlnové optiky, vlastnosti optického záření, interferenci, difrakci, polarizaci, zobrazovací vady, lidský vizuální systém, radiometrii, fotometrii i základní charakteristiky světelných zdrojů. Zahrnuje jak základní zobrazovací systémy, tak moderní optické aplikace včetně mikroskopie, hyperspektrálního a vláknového zobrazování a dalších trendů v aplikované optice.

Požadavky:

Předpokládá se znalost základního kurzu fyziky, matematické analýzy.

Osnova přednášek:

1. Historický úvod, souvislosti, využití optiky v biologii a medicíně

2. Základní principy geometrické optiky (včetně maticového popisu)

3. Parametry optických prvků a soustav (včetně rozliš. schopnosti), základní zobrazovací systémy

4. Vady optického zobrazení (aberace)

5. Základní popis optického záření a jeho vlastností, vlnový a kvantová popis světla

6. Interference a difrakce světla principy, aplikované využití

7. Polarizace světla základní principy, a aplikace

8. Lidský vizuální systém lidské oko, psychovizuální vlastnosti vidění

9. Základy radiometrie, fotometrie a kolorimetrie

10. Zdroje a detektory optického záření

11. Barvené, multispektrální a hyperspektrální zobrazování principy, parametry, aplikace

12. Mikroskopické zobrazovací systémy parametry, přístupy, aplikace

13. Vláknové zobrazování vlastnosti, principy, přístrojové aplikace

14. Moderní trendy v aplikované optice se zaměřením na biologii a medicínu

Osnova cvičení:

1. Seznámení s předmětem, podmínky zápočtu, bezpečnost.

2. Radiometrie početní cvičení

3. Měření

4. Měření

5. Geometrická optika, index lomu početní cvičení

6. Měření

7. Měření

8. Náhradní vyučování - Rozvrh za pátek 1.5.2020

9. Interference, Polarizace početní cvičení

10.Práce na projektech - Interferometr, Spektroskop, ...

11.Práce na projektech - Interferometr, Spektroskop, ...

12.Práce na projektech - Interferometr, Spektroskop, ...

13.Náhradní cvičení / příprava prezentací

14.Prezentace projektů, Zápočet

Cíle studia:

Studenti se seznámí s principy a metodami aplikované optiky. Zvláštním zřetel bude kladen na oblast geometrické, vlnové a fourierovské optiky.

Studijní materiály:

Doporučená literatura:

[1] A.Mikš: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2009.

[2] P. Malý: Optika. Karolinum Press, 2013.

[3] E. Hecht: Optics. Pearson-Addison Wesley, 2002.

[4] J.Fujimoto, D.Farkas: Biomedical Optical Imaging. Oxford University Press, 2009.

[5] R. Liang: Optical Design for Biomedical Imaging. SPIE Press, 2010.

Jako další studijní pomůcky jsou dostupné rozsáhlé materiály v Moodle, videozáznamy vybraných výkladů, podklady pro laborní úlohy

Poznámka:

Další informace:

moodle.fel.cvut.cz/courses/BAB37APO

Rozvrh na zimní semestr 2025/2026:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2025/2026:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-438 Páta P. Krauz L. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice Laborator
Út
St
Čt	místnost T2:B3-540 Krauz L. Bednář J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K337místnost T2:B3-554 Krauz L. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K337 místnost T2:B3-554 Krauz L. Bednář J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K337místnost T2:B3-555 Krauz L. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K337 místnost T2:B3-555 Krauz L. Bednář J. 09:15–10:45 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K337
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Lékařská elektronika a bioinformatika (povinně volitelný předmět)
• Lékařská elektronika a bioinformatika (povinně volitelný předmět)