Předmět Fyzika III (optika) (NUFY102)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NUFY102 - Fyzika III (optika), Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Paprsková a vlnová optika.

Sylabus

1. Optické záření jako elektromagnetické vlněníHistorie vývoje názorů na podstatu světla. Měření rychlosti světla. Maxwellovy rovnice a jejich řešení ve vakuu, vlnová rovnice, rovinná a kulová vlna. Rovinná harmonická vlna jako elementární řešení Maxwellových rovnic a její charakteristiky: polarizace, hustota a tok energie, tlak záření. Šíření záření, ohyb a interference: průchod rovinné vlny štěrbinou a kruhovým otvorem, průchod záření dvojitou štěrbinou, optická mřížka. Charakteristiky reálného záření: spektrum a spektrální veličiny, energetické fotometrické veličiny a jejich spektrální hustoty. Skládání reálných vln a pojem koherence, nepolarizované a částečně polarizované záření. 2. Elastická interakce optického záření s látkouLokálně vázaná soustava nabitých částic (atom, molekula) v poli elektromagnetické vlny, polarizovatelnost, mechanismus šíření elmag vln v homogenní látce. Řešení M. r. v homogenním izotropním prostředí, dynamická permitivita. Index lomu a jeho disperze, rozklad světla hranolem, duha. Průchod optickým rozhraním: zákon odrazu a lomu, úplný odraz. Fresnelovy vztahy, úhlová závislost odrazivosti. Průchod paralelní vrstvou, interferometr. Optické zobrazování: Vlastnosti kolineárního zobrazení. Přímočaré šíření světla, paprsek, zobrazení kulovou odraznou a lámavou plochou. Centrované soustavy, čočka. Lidské oko jako optický systém, optické zobrazovací přístroje. Optické záření v anizotropním prostředí: jednoosé a dvouosé krystaly, gyrotropní prostředí, hranolové polarizátory, čtvrtvlnová a půlvlnová destička. Optické záření v nehomogenním prostředí - elastický rozptyl. 3. Rezonanční interakce světla s látkouZáření těles v tepelné rovnováze, Planckův zákon, kvantování energie elektromagnetického pole. Kvantový systém v poli elektromagnetické vlny, jednofotonové přechody: vnější fotoelektrický jev, absorpce, stimulovaná a spontánní emise. Průchod optického záření absorbujícím prostředím, Lambertův-Beerův zákon. Luminiscence. Mechanismus vidění, vnímání barev. Prostředí s inverzním obsazením hladin, laser: konstrukce a vlastnosti. Základy optické spektroskopie.

Literatura

1. Malý P.: Optika, Nakladatelství Karolinum, Praha 20082. Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, část 4, Nakladatelství Vutium, Praha 20003. Klier E.: Optika, Universita Karlova, Praha 1980 (skripta)4. Štrba A.: Optika (Všeobecná fyzika 3), Alfa a SNTL, Bratislava a Praha 19795. Sedlák B., Štoll I.: Elektřina a magnetismus, Academia-Karolinum, Praha 1993Doplňková literatura:6. Kvasnica J.: Teorie elektromagnetického pole, Academia, Praha 19857. Horák Z., Krupka F.: Fyzika, SNTL, Praha 1976, 19818. Prosser V. a kol.: Experimentální metody biofyziky, Academia, Praha 19899. Main I.G.: Kmity a vlny ve fyzice, Academia, Praha 1990

Garant

prof. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc.prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc.prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.