Pomiary optyczne 1600-Opt31POMOPT-S1

Tematyka wykładu obejmuje następujące zagadnienia:

1. Pojęcie pomiaru i błędu pomiarowego. Przypomnienie podstawowych wiadomości z optyki fizycznej i optyki geometrycznej.
2. Proste przyrządy optyczne, ogólne zasady działania. Układ optyczny oka.
3. Przyrządy i elementy przyrządów stosowane w pomiarach optycznych.
4. Pomiary współczynnika załamania (spektrometryczne, refraktometryczne, interferencyjnymi, immersyjne). Parametry optyczne szkła.
5. Pomiar parametrów elementów układu optycznego (określanie punktów kardynalnych, pomiar płasko-równoległości, krzywizny, pomiar centryczności soczewek).
6. Wytwarzanie i pomiar powłok cienkowarstwowych (powłoki antyrefleksyjne, filtry optyczne).
7. Układ poziomów energetycznych w atomie i cząsteczce. Podział i zastosowanie metod spektrometrycznych. Materiały optyczne oraz źródła promieniowania, metody selekcji długości fal i detektory światła stosowane w pomiarach spektroskopowych.
8. Optyczna tomografia komputerowa (OCT), spójność światła, tomografia czasowa, tomografia spektralna, zastosowanie OCT.

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych z Pomiarów optycznych student stosuje wiedzę zdobytą na wykładzie i praktycznie zapoznaje się z podstawowymi urządzeniami optycznymi i wybranymi metodami pomiarowymi. Samodzielne przeprowadza pomiary, interpretuje wyniki, wyciąga wnioski i sporządza raport. Ćwiczenia dotyczą następujących zagadnień:

1. Obiektywne i subiektywne badanie wzroku,
2. Dioptromierz,
3. Badanie i zastosowanie fluorescencji,
4. Podstawy interferometrii i holografii,
5. Badanie filtrów optycznych,
6. Polarymetria,
7. Mikroskop kontrastowo-fazowy i polaryzacyjny.

Całkowity nakład pracy studenta

1. Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich wynosi: - udział w wykładach: 30 godzin, - udział w ćwiczeniach: 40 godzin. Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich wynosi 70 godzin, co odpowiada 2,5 punktu ECTS. 2. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta: - przygotowanie i uzupełnienie notatek z wykładu: 15 godzin, - czytanie literatury: 15 godzin, - przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń: 25 godzin, - opracowanie sprawozdania z ćwiczeń: 15 godzin, - wymagane powtórzenie materiału: 10 godzin. 3. Czas wymagany do przygotowania się do uczestnictwa w procesie oceniania: - przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń: 15 godzin, - przygotowanie do egzaminu: 20 godzin. 4. Czas wymagany do odbycia obowiązkowej praktyki: nie dotyczy. Łączny nakład pracy studenta związany z realizacją przedmiotu wynosi 185 godzin, co odpowiada 7 punktom ECTS.

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Zna podstawy działania i zastosowania koherentnego tomografu optycznego (K_W10). W2: Omawia podstawy działania przyrządów i elementów optycznych aparatury medycznej (K_W11). W3: Swobodnie operuje terminologią związaną z opisem zjawisk i technik optycznych (K_W10, K_W11, K_W30). W4: Zna metody pomiaru współczynnika załamania oraz innych parametrów elementów układów optycznych (K_W11, K_W30).

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Potrafi posługiwać się mikroskopem, refraktometrem i innymi instrumentami optycznymi oraz dokonywać pomiarów i interpretacji danych spektrofotometrycznych (K_U12, K_U33). U2: Potrafi zamodelować układ oka miarowego oraz dobrać odpowiednią korekcję dla oka niemiarowego (K_U13, K_U32). U3: Potrafi formułować i wykorzystywać wnioski z badań naukowych i własnych obserwacji oraz sporządzać dokumentację naukową przeprowadzonych eksperymentów(K_U22, K_U23). U4: Potrafi zaprojektować układ optyczny o założonych parametrach i przeanalizować jakość tworzonego obrazu (K_U32).

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, potrafi właściwie określić priorytety służące osiągnięciu zamierzonego celu (K_K10, K_K15). K2: Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, dokonywać ich interpretacji i formułować wnioski. (K_K12).

Metody dydaktyczne

Wykłady: - wykład informacyjny, - wykład problemowy, - wykład konwersatoryjny. Ćwiczenia: - ćwiczenia laboratoryjne, - własna obserwacja, - pomiar, - analiza wyników.

Metody dydaktyczne podające

- wykład problemowy
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna
- ćwiczeniowa
- doświadczeń
- obserwacji

Rodzaj przedmiotu

przedmiot fakultatywny

Wymagania wstępne

Ukończony kurs Fizycznych podstaw optyki. Umiejętność konstruowania prostych układów optycznych. Znajomość matematyki na poziomie szkoły średniej oraz elementów matematyki wyższej.

Koordynatorzy przedmiotu

W cyklu 2025/26Z:

Michał Cyrankiewicz

W cyklu 2023/24Z:

Michał Cyrankiewicz

W cyklu 2022/23Z:

Bronisław Grzegorzewski

W cyklu 2024/25Z:

Michał Cyrankiewicz

Kryteria oceniania

Aby zaliczyć przedmiot student musi uczestniczyć w wykładach,
wykonać i zaliczyć wszystkie zaplanowane ćwiczenia praktyczne oraz uzyskać pozytywne oceny z trzech kolokwiów podsumowujących wybrane partie materiału.

Zaliczenie wykładów jest uwarunkowane obecnością na zajęciach.

Warunkiem zaliczenia części laboratoryjnej jest wykonanie wszystkich ćwiczeń, na co składa się przygotowanie do pracy, właściwe pomiary i obserwacje, opracowanie otrzymanych wyników i poprawne sformułowanie wniosków. Wypełniona zgodnie z poleceniami zawartymi w instrukcji karta kontrolna musi uzyskać aprobatę prowadzącego.

Po każdym z trzech bloków zajęć student przystępuje do kolokwium weryfikującego przyswojenie materiału z zakresu wykonanych ćwiczeń. W miarę możliwości ma ono formę ustną i przeprowadzane jest przy stanowiskach pomiarowych. Przy większej liczebności grupy lub znaczących zaległościach (termin kolokwiów jest jednoczenie terminem przewidzianym na dokończenie opracowania wyników lub nawet odrabianie całych zaległych ćwiczeń) dopuszcza się odpowiedź w formie pisemnej.

Oceniane efekty kształcenia:
1. Praca na stanowisku pomiarowym (ćwiczenia) – W4, U1, U2, U3, U4
2. Kolokwium (ćwiczenia) – W1, W2, W3, W4, U2, U3, U4
3. Sporządzanie dokumentacji naukowej (ćwiczenia) – U3
4. Aktywność (wykład i ćwiczenia) – K1, K2

Nieobecność na wykładach może być odpracowana przez zaliczenie odpowiedniego tematu zajęć u kierownika dydaktycznego lub wyznaczonego nauczyciela akademickiego. W przypadku zajęć praktycznych konieczne jest odrobienie zaległego ćwiczenia we wskazanym terminie.

Praktyki zawodowe

Nie dotyczy

Literatura

Literatura podstawowa:
1. F. Ratajczak, „Instrumenty optyczne”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej,
2. T. Hanc, „Pomiary optyczne”, PWN,
3. Sz. Szczeniowski, „Fizyka doświadczalna – Optyka”, tom IV, PWN,

Literatura uzupełniająca:

4. J.R. Meyer-Arendt, „Wstęp do optyki”, PWN,
5. J. Bartkowska, „Optyka i korekcja wad wzroku”, PZWL,
6. D. Halliday, R. Resnick, „Fizyka” tom 2, PWN,
7. F. Jaroszyk, „Biofizyka. Podręcznik dla studentów”, PZWL,
8. Materiały dostarczone przez prowadzącego.

Przed każdym ćwiczeniem student zobowiązany jest zapoznać się z literaturą wskazaną w spisie zagadnień obowiązujących dla danego ćwiczenia.

Więcej informacji

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

Strona przedmiotu 1600-Opt31POMOPT-S1 w USOSweb