ΟΠΤΙΚΗ

-

• Γεωμετρική οπτική - Προσέγγιση γεωμετρικής οπτικής, εξίσωση κάτοψης και ακτίνας, νόμοι της γεωμετρικής οπτικής και γεωμετρική χάραξη ακτινών, αρχή Huygens, αρχή Fermat και μήκος οπτικού δρόμου
• Γκαουσιανή οπτική - Χάραξη ακτίνων, οπτικό σύστημα και πίνακας μετάβασης, συνθήκη σχηματισμού ειδώλου, κύρια σημεία οπτικού συστήματος, λεπτός και παχύς φακός, εφαρμογές
• Διαφράγματα - Διάφραγμα εισόδου και ίριδες οπτικού συστήματος, σχετικά ανοίγματα, διάφραγμα πεδίου και παράθυρα οπτικού συστήματος, οπτικό πεδίο και βάθος εστίασης και πεδίου.
• Στοιχεία εκτροπών - Είδη εκτροπών, εκτροπή μετώπου κύματος και εκτροπή ακτίνας, μονοχρωματικές εκτροπές: σφαιρική, κόμη, αστιγματισμός, καμπύλωση πεδίου, παραμόρφωση, χρωματική εκτροπή
• Συμβολή φωτός - Συμβολή δύο κυμάτων και όρος συμβολής, συνθήκες ύπαρξης και συμφωνία, κροσσοί συμβολής και χαρακτηρισμός είδους κροσσών, συμβολή σημειακών πηγών, πείραμα Young και βασικές διατάξεις συμβολής, διηλεκτρική πλάκα και συμβολή πολλαπλών δεσμών
• Συμβολομετρία - Αρχή λειτουργίας συμβολόμετρων, συμβολόμετρα Michelson, Mach-Zehnder και Fabry-Perot, διακριτική ικανότητα και ελεύθερο φασματικό εύρος
• Βαθμωτή θεωρία παράθλασης - Διάδοση φωτεινής διαταραχής στον χώρο και οριακές συνθήκες Kirchhoff, παράθλαση Fresnel και Fraunhofer
• Οπτική Fourier - Διάδοση φωτεινής διαταραχής στο πεδίο των χωρικών συχνοτήτων και γωνιακό φάσμα, η διάδοση σαν φίλτρο συχνοτήτων, συνάρτηση διαπερατότητας
• Αρχές οπτικής επεξεργασίας - Βασικά οπτικά φαινόμενα: διάδοση, ανάκλαση, διάθλαση, λεπτός φακός, διάδοση μέσω φακού και σχηματισμός ειδώλου, οπτικό σύστημα με σύμφωνο και ασύμφωνο φως
• Ολογραφία - Σχηματισμός ολογράμματος, ανακατασκευή, ιδιότητες αναπαραγόμενου μετώπου κύματος και είδη ολογράμματος, εφαρμογές ολογραφίας

Το μάθημα αποτελεί μια βασική εισαγωγή στις έννοιες της κλασικής οπτικής και των εφαρμογών της. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει να εισάγει τους φοιτητές στα βασικά χαρακτηριστικά μεγέθη που χρησιμοποιούνται στην οπτική και να παρέχει γνώση και κατανόηση των σχετικών εννοιών και μεγεθών και συσχέτιση-αναλογία με τα άλλα αντικείμενα του ηλεκτρολόγου μηχανικού. Επιπλέον, παρέχει ενημέρωση για τις οπτικές εφαρμογές και συσκευές και τον τρόπο λειτουργίας τους ενώ εξοικειώσει με τις εφαρμογές τους. Τέλος, παρέχεται προετοιμασία στους φοιτητές για τα επόμενα μαθήματα του αντικειμένου της φωτονικής τεχνολογίας και των οπτικών επικοινωνιών. Επιπλέον παρέχεται η ανάπτυξη ορθολογικού, αναλυτικού και συνθετικού, τρόπου σκέψης.

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:

• κατανοούν βασικές έννοιες διάδοσης οπτικών κυμάτων,
• αναγνωρίζουν οπτικές διατάξεις και θα μπορούν να αναλύουν τη λειτουργία τους,
• μπορούν να σχεδιάσουν απλές οπτικές διατάξεις για κλασικές εφαρμογές,
• έχουν βασική εξοικείωση με μεθοδολογίες σχεδίασης σύνθετων διατάξεων,
• έχουν πρώτη γνωριμία με το ευρύ φάσμα πρακτικών εφαρμογών, κλασικών και σύγχρονων, της οπτικής.

Τυπικά: Κανένα. 

Πρακτικά: Γνώσεις από το μάθημα «Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα» (5^ο εξάμ.) θεωρούνται απαραίτητες, ενώ παρακολούθηση των μαθημάτων  «Οπτικές Επικοινωνίες και Δίκτυα» (8^ο εξάμ.) και «Φωτονική – Οπτικές Διατάξεις» (7^ο-9^ο εξάμ.) διευκολύνει την κατανόηση.

Διαλέξεις, φροντιστηριακές ασκήσεις, επίδειξη προσομοιώσεων διατάξεων οπτικής, ατομικές εργασίες

-

-

Μία τελική γραπτή εξέταση. Στον τελικό βαθμό συνεισφέρουν προσθετικά οι προαιρετικές ατομικές εργασίες του μαθήματος.

[1]   Hecht Eugene, Οπτική, Γ. ΔΑΡΔΑΝΟΣ - Κ. ΔΑΡΔΑΝΟΣ Ο.Ε., 1η Έκδοση/2018 (επιστ. επιμ. Βές Σωτήρης).

[2]   Γιώργος Ασημέλλης, Γιάννης Βαμβακάς, Πάνος Δρακόπουλος, Γεωμετρική Οπτική, ‘Εκδοση 1η/2012.