Fizyczne podstawy optyki 1600-Opm12FPO-2

Tematyka wykładu obejmuje następujące zagadnienia:
1. Trzy modele światła (geometryczny, falowy, korpuskularny)
2. Dyspersja normalna i anomalna. Krzywa dyspersji. Współczynnik załamania światła i liczba Abbego.
3. Aberracja chromatyczna i soczewka achromatyczna (zaprojektuj achromat).
4. Współczynnik odbicia i współczynnik transmisji światła na granicy dwóch ośrodków. Warstwa przeciwodblaskowa. Interferencja w cienkich warstwach.
5. Wpływ promieniowania UV na struktury oka. Transmitancja. UV-Edge. Interpretacja widm transmitancji. Szkła barwione, fotochromy, soczewki z filtrem polaryzacyjnym.
6. Punkty kardynalne soczewki grubej. Bieg promieni, formowanie obrazu w soczewce grubej. Położenie płaszczyzn głównych.
7. Zdolność skupiająca powierzchni załamującej. Moc sferometryczna, moc właściwa, moc czołowa soczewki sferycznej.
8. Jakość odwzorowania. Przyczyna rozmycia obrazu: dyfrakcja na ograniczeniach. Zjawisko dyfrakcji na szczelinie i otworze kołowym. Kryterium Rayleigha. Dwupunktowa zdolność rozdzielcza.
9. Jakość odwzorowania. Przyczyna rozmycia obrazu: aberracje układu odwzorowującego. Diagram śladowy, plamka rozmycia. Od czego zależą aberracje odwzorowania? Rodzaje aberracji. Elipsy Tscherninga. Funkcja przenoszenia kontrastu, optyczna funkcja przenoszenia (PSF,MTF,OTF)
10. Wielkość kątowa. Rozdzielczość oka. Ostrość wzrokowa VISUS
11. Stereoskopowa zdolność rozdzielcza.
12. Model oka zredukowanego, wady refrakcji, moc soczewki korekcyjnej a refrakcja.

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych student samodzielne buduje proste układy optyczne, wyznacza współczynnik załamania światła metodami optyki geometrycznej i interferometrycznymi. Zaznajamia się ze zjawiskami dyfrakcji, interferencji. Poznaje metody statystyczne opracowywania pomiarów.

Całkowity nakład pracy studenta

Bilans nakładu pracy studenta: 1. Godziny realizowane z udziałem nauczycieli: • udział w wykładach: 20 godzin • udział w ćwiczeniach: 20 godzin • konsultacje: 2 godziny 2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta: • przygotowanie i uzupełnienie notatek z wykładu: 5 godzin • czytanie literatury: 10 godzin • przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń: 10 godzin • opracowanie sprawozdania z ćwiczeń: 5 godzin • wymagane powtórzenie materiału: 10 godzin 3. Czas wymagany do przygotowania się i do uczestnictwa w procesie oceniania: • przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń: 10 godzin • przygotowanie do egzaminu: 12 godzin • uczestniczenie w egzaminie: 2 godziny Łączny nakład pracy studenta wynosi 106 godzin, co odpowiada 4 punktom ECTS

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Wyjaśnia zasady powstawania obrazu w układach optycznych, w tym w oku (K_W04, K_W17). W2: Stosuje podstawowe prawa optyki fizycznej i geometrycznej do pomiarów i obliczeń parametrów układów optycznych. (K_W17) W3: Opisuje możliwości i ograniczenia optycznych metod obrazowania (K_W13, K_W17). W4: Swobodnie operuje terminologią związaną z opisem zjawisk i technik optycznych (K_W17).

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Potrafi posługiwać się mikroskopem, refraktometrem i innymi instrumentami optycznymi oraz dokonywać pomiarów i interpretacji danych spektrofotometrycznych (K_U15, K_U21). U2: Projektuje prosty układ optyczny (K_U15, K_U21). U3: Wykonuje analizę statystyczną wyników przeprowadzonych pomiarów (K_U32). U4: Formułuje wnioski z badań naukowych i własnych obserwacji (K_U16, K_U32).

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Potrafi pracować samodzielnie, jak i w grupie, pełniąc w niej rolę kierowniczą (K_K01, K_K08). K2: Posiada umiejętność uczenia się, sprawność samodzielnego poznawania problemu oraz przedstawiania go innym (K_K01, K_K08). K3: Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, potrafi właściwie określić priorytety służące osiągnięciu zamierzonego celu (K_K08).

Koordynatorzy przedmiotu

W cyklu 2022/23L:

Bronisław Grzegorzewski

W cyklu 2025/26L:

Blanka Ziomkowska

W cyklu 2024/25L:

Blanka Ziomkowska

W cyklu 2023/24L:

Blanka Ziomkowska

Metody dydaktyczne

Wykłady: • wykład informacyjny • wykład problemowy • wykład konwersatoryjny Ćwiczenia: • zajęcia laboratoryjne • własna obserwacja • pomiar • analiza i interpretacja wyników

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Znajomość podstaw optyki geometrycznej i falowej. Znajomość matematyki na poziomie szkoły średniej oraz elementów matematyki wyższej.

Kryteria oceniania

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest aktywne uczestnictwo w wykładach oraz zdanie egzaminu pisemnego. Do egzaminu w pierwszym terminie dopuszczeni zostaną studenci, którzy uzyskali zaliczenia z pracowni laboratoryjnej. Do zaliczenia tych zajęć konieczne jest zaliczenie przez studenta wszystkich przewidzianych dla niego ćwiczeń - wykonanie pomiarów i pisemne opracowanie wyników oraz zdanie kolokwium. Osoby, które nie uzyskały zaliczenia z ćwiczeń przed końcem semestru zobowiązane są do uzupełnienia zaliczenia przed drugim terminem egzaminu.

Dla zaliczenia egzaminu wymagane jest uzyskanie minimum 50% punktów.

W szczególnych przypadkach Koordynator przedmiotu może zmienić podane limity punktowe konieczne dla zdania egzaminu lub uzyskania zaliczenia

Weryfikacja efektów kształcenia odbywa się w pięciu etapach:
1. Egzamin pisemny (wykład)- (0-30 pkt; >50%) – W1, W2, W3, W4, U2
2. Praca na stanowisku pomiarowym (ćwiczenia) – U1, U2, U3, U4
3. Kolokwium (ćwiczenia) – W1, W2, W3, W4, U2, U4
4. Sporządzanie dokumentacji naukowej (ćwiczenia) – U3, U4
5. Przedłużona obserwacja (wykład i ćwiczenia) – K1, K2, K3

Praktyki zawodowe

brak

Literatura

1. L. Kubisz, „Biofizyka”, PZWL
2. M. Zając, „Optyka w zadaniach dla optometrystów” , DWE
3. Materiały dostarczone przez prowadzącego.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1600-Opm12FPO-2 w USOSweb