Classical Optics Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: W4-S2FZA22.2.2021

Nazwa modułu: Classical Optics
Kod modułu: W4-2F-13-16
Kod programu: W4-S2FZA22.2.2021
Semestr: semestr letni 2021/2022
Język wykładowy: angielski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Opis:
Student w trakcie zajęć wysłucha wykładu obejmującego następujące zagadnienia z optyki klasycznej 1. Historia optyki 2. Natura światła a modele jego opisu a) prawo odbicia i załamania, promienie świetlne b) zasada Fermata c) fale i zasada Huygensa 3. Równania Maxwella i równanie fali elektromagnetycznej. 4. Polaryzacja fal a) opis polaryzacji liniowej, eliptycznej i kołowej b) sposoby polaryzacji światła 5. Współczynnik załamania światła i dyspersja. 6. Odbicie światła spolaryzowanego na granicy ośrodków, całkowite wewnętrzne odbicie. 7. Interferencja fal elektromagnetycznych a) doświadczenie Younga b) superpozycja a spójność fal c) interferencja dla dwóch spójnych źródeł światła d) interferometry 8. Dyfrakcja fal a) dyfrakcja na pojedynczej szczelinie prostoliniowej b) siatki dyfrakcyjne c) dyfrakcja na otworze i dysk Airy’ego, kryterium Rayleigha 9. Propagacja światła w ośrodkach anizotropowych – dwójłomność optyczna 10. Optyka geometryczna a) soczewki cienkie i równanie soczewki b) układy soczewek c) wady soczewek d) przyrządy optyczne e) światłowody 11. Lasery jako spójne źródła światła- podstawy działania i konstrukcja Wykład obejmuje prezentacje w PowerPoincie (ich treść w formie zbiorów pdf zostanie przekazana studentom). Zajęcia konwersatoryjne obejmują ćwiczenia rachunkowe oraz omówienie zagadnień uzupełniających treść wykładu. Studenci opracowują i prezentują wybrane zagadnienia – treść prezentacji i sposób jej przeprowadzenia będzie oceniany. W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci przeprowadzają doświadczenia z wykorzystaniem przyrządów i elementów optycznych. Zapoznają się z budową i działaniem przyrządów w tym prostych przyrządów jak lupa, luneta i mikroskop, a także refraktometry, interferometry i spektrometry, oraz laser. Egzamin z przedmiotu jest obowiązkowy
Wymagania wstępne:
Student powinien posiadać podstawowa wiedzę fizyki uzyskana w trakcie wykładów z fizyki ogólnej na pierwszym stopniu kształcenia –mechanika, elektryczność i magnetyzm, fizyka atomowa.
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
Student ma pogłębioną wiedzę z optyki, zna prawa, wzory, podstawowe pojęcia i terminologię. [2F_16_1]
 KF_W03 [5/5]
Student posiadł poszerzoną wiedzę w zakresie metod eksperymentalnych stosowanych optyce. [2F_16_2]
 KF_W04 [4/5]
Student rozumie podstawowe zjawiska fizyczne związane propagacją i oddziaływaniem fal elektromagnetycznych z materią, zna metody opisu tych zjawisk i możliwości ich wykorzystania w obrazowaniu i w badaniach parametrów optycznych materii [2F_16_3]
 KF_W05 [3/5]
Student zna budowę przyrządów optycznych i ograniczenia pomiarowe wynikające z interferencji i dyfrakcji światła. [2F_16_4]
 KF_W08 [2/5]
Student potrafi w sposób zrozumiały w mowie i na piśmie przedstawić poprawne rozumowania z zakresu optyki klasycznej m.in. umie wyjaśnić i opisać powstawanie obrazów uzyskanych za pomocą soczewek i ich prostych układów, wyjaśnić zjawiska interferencji i dyfrakcji fal. [2F_16_5]
 KF_U01 [5/5]
Student umie zastosować aparat matematyczny do rozwiązania problemów z fizyki z zakresu optyki. [2F_16_6]
 KF_U02 [4/5]
Student na gruncie zdobytej wiedzy potrafi wyjaśnić działanie przyrządów optycznych i dokonać pomiarów wybranych wielkości charakteryzujących własności optyczne materiałów i układów optycznych. [2F_16_7]
 KF_U04 [3/5]
Student na gruncie zdobytej wiedzy umie opisać obserwowane w otoczeniu zjawiska optyczne. [2F_16_8]
 KF_U10 [3/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
kolokwium [2F_16_w_1]
W ramach konwersatorium przeprowadzone zostaną dwa kolokwia (w połowie i na końcu semestru, termin podany z dwutygodniowym wyprzedzeniem) polegające na rozwiązaniu zadań rachunkowych z wcześniej omówionych zagadnień; skala ocen: 2-5.
 2F_16_1 2F_16_3 2F_16_4 2F_16_5 2F_16_6 2F_16_8
aktywność na zajęciach [2F_16_w_2]
Aktywność studenta w trakcie zajęć laboratoryjnych i konwersatorium (propozycje rozwiązań problemów, udział w dyskusji, jakość przeprowadzonych eksperymentów i pokazów doświadczeń) podlegają ocenie w skali 2-5 (jako średnia z ocen cząstkowych).
 2F_16_1 2F_16_2 2F_16_3 2F_16_4 2F_16_5 2F_16_6 2F_16_7 2F_16_8
egzamin ustny lub pisemny [2F_16_w_3]
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z zajęć konwersatoryjnych. Zakres materiału: wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach, w trakcie zajęć laboratoryjnych i na konwersatorium, oraz interpretacja wzorów wraz z prostymi rachunkami; skala ocen 2-5.
 2F_16_1 2F_16_2 2F_16_3 2F_16_4 2F_16_5 2F_16_6 2F_16_7 2F_16_8
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [2F_16_fs_1]
Wykład omawia zagadnienia dotyczące własności fal elektromagnetycznych w ujęciu optyki klasycznej, wzbogacone o współczesne zastosowania optyki w badaniach materii. Prowadzony jest z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych (wykłady w PowerPoint) i ilustrowany pokazami doświadczeń.
 20
praca z podręcznikami i materiałami wykładu, lektury uzupełniające,
 20 aktywność na zajęciach [2F_16_w_2] egzamin ustny lub pisemny [2F_16_w_3]
konwersatorium [2F_16_fs_2]
Zajęcia konserwatoryjne polegają na rozwiązaniu przez studentów zadań i problemów z tematyki wykładu – studenci indywidualnie prezentują rozwiązania, które są szczegółowo omawiane w grupie. Poszczególne osoby prezentacją wybrane zagadnienia stanowiące uzupełnienie problemów podanych na wykładzie; przedstawione materiały są uzupełnienie przez prowadzącego zajęcia i przez słuchaczy.
 20
samodzielne rozwiązywanie zadań i problemów fizycznych w oparciu o podręczniki, przygotowanie omówienia wybranych zagadnień i eksperymentów fizycznych
 20 kolokwium [2F_16_w_1] aktywność na zajęciach [2F_16_w_2] egzamin ustny lub pisemny [2F_16_w_3]
laboratorium [2F_16_fs_3]
W trakcie laboratorium studenci wykonują proste doświadczenia z wykorzystaniem elementów i przyrządów optycznych oraz zapoznają się z budową i działaniem przyrządów i urządzeń pomiarowych działających w oparciu o prawa optyki.
 10
samodzielne opracowanie zagadnień niezbędnych do przeprowadzenia doświadczeń – praca z podręcznikami i materiałami z wykładu i w oparciu o wiedzę zdobyta na zajęciach konwersatoryjnych
 10 kolokwium [2F_16_w_1] aktywność na zajęciach [2F_16_w_2] egzamin ustny lub pisemny [2F_16_w_3]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)