Διδασκόμενη ύλη

Εισαγωγή

Κύματα στη φύση, διαμήκη και εγκάρσια κύματα, διάδοση κυμάτων, αρχή Huygens-Fresnel.

Ηλεκτρομαγνητισμός

Εξισώσεις Maxwell, Γεωμετρική Οπτική.

Απεικόνιση

Αρχή του Fermat, Νόμος Snell, Φακοί και κάτοπτρα, Σφάλματα απεικόνισης, Βασικές αρχές της οπτικής σχεδίασης.

Πηγές και ανιχνευτές οπτικής ακτινοβολίας

Ακτινοβολία μέλανος σώματος, δίοδοι, λέιζερ, φωτομετρία, φωτοπολλαπλασιαστές, φωτοδίοδοι, αισθητήρες CCD.

Χρώμα

Ορατό φάσμα, Φασματικά χρώματα, Έγχρωμη όραση και χρωματική αντίληψη, χρωματομετρία και χρωματικοί χώροι.

Πόλωση

Αναπαράσταση Jones και Stokes, οπτική ανισοτροπία και διχρωισμός.

Επαλληλία κυμάτων – Συμβολή

Διακροτήματα, οπτικοί παλμοί, ταχύτητα ομάδας, κροσσοί συμβολής, συμβολόμετρα και οπτική μετρολογία.

Περίθλαση

Ολοκληρώματα περίθλασης Fresnel και Fresnel-Kirchhoff, περίθλαση Fraunhofer, διάθλαση από διάφορα ανοίγματα, ανάλυση οπτικών συστημάτων.

Ιστοσελίδα μαθήματος

Το eclass του μαθήματος.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Οι φοιτητές με το πέρας του μαθήματος αναμένεται

• Να εξοικειωθούν με τις βασικές αρχές της Κυματικής και της Οπτικής.
• Να γνωρίζουν τις βασικές αρχές του Ηλεκτρομαγνητισμού καθώς και την εφαρμογή τους στην Οπτική και στην προσέγγιση της Γεωμετρικής Οπτικής.
• Να γνωρίσουν τις βασικές αρχές της λειτουργίας οπτικών συστημάτων.
• Να επιλύουν προβλήματα διάδοσης φωτός μέσα από σύνθετα οπτικά συστήματα.
• Να εξοικειωθούν με το φαινόμενο της οπτικής ανισοτροπίας.
• Να γνωρίζουν τις βασικές αρχές που διέπουν την κυματική διάδοση καθώς και τα φαινόμενα της συμβολής και περίθλασης.
• Να γνωρίζουν την περιγραφή της πόλωσης των εγκάρσιων κυμάτων.
• >Να επιλύουν προβλήματα διάδοσης φωτός μέσα σε πολωτικά οπτικά συστήματα.

Το μάθημα σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων Δια Βίου Μάθησης είναι επιπέδου 6 ως μάθημα πρώτου κύκλου σπουδών.

Μέθοδοι Aξιολόγησης

• Μόνο Τελική εξέταση 100% ή
• συμμετοχή σε Project: Παρουσίαση 20%, Τελική Εξέταση 80%

Η συμμετοχή στο project είναι προαιρετική. Η βαθμολογία του είναι επικουρική στο ποσοστό που αναφέρεται παραπάνω. Η παρουσίαση αφορά ένα θέμα στην ευρύτερη περιοχή της οπτικής και έχει διάρκεια 10 λεπτά.

Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι προσβάσιμα στην ιστοσελίδα του μαθήματος και στον ιστότοπο eClass του μαθήματος.

Βιβλιογραφία

• «Οπτική», Hecht Eugene, εκδ. GUTENBERG (2018) (επιστ. επιμ. Βες Σωτήρης)
• “Topics in Optics”, E. Hecht, μεταφρασμένο στα ελληνικά ως “Οπτική” από Ι. Σπυριδέλη, Schaum’s Outline Series.
• “Optics”, E. Hecht, Addison-Wesley, (2001).
• “Introduction to Modern Optics”, G.R. Fowles, Dover, (1989).
• “Principles of Optics”, M. Born, E. Wolf.
• “Introduction to Fourier Optics”, J. W. Goodman, McGraw-Hill, (1996).