PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Zał. nr 4 do ZW 33/2012
WYDZIAŁ PPT
KARTA PRZEDMIOTU
Nazwa w języku polskim Optyka geometryczna i przyrządy optyczne
Nazwa w języku angielskim Geometrical Optics and optical instruments
Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Optyka
Specjalność (jeśli dotyczy): Optometria
Stopień studiów i forma:
II stopień stacjonarna
Rodzaj przedmiotu:
obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany *
Kod przedmiotu
…………….
Grupa kursów
TAK / NIE*
Liczba godzin zajęć
zorganizowanych w Uczelni
(ZZU)
Liczba godzin całkowitego
nakładu pracy studenta
(CNPS)
Forma zaliczenia
Wykład
30
Ćwiczenia
30
30
60
Egzamin /
zaliczenie
na ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Dla grupy kursów zaznaczyć
kurs końcowy (X)
X
Liczba punktów ECTS
w tym liczba punktów
odpowiadająca zajęciom
o charakterze praktycznym (P)
w tym liczba punktów ECTS
odpowiadająca zajęciom
wymagającym bezpośredniego
kontaktu (BK)
1
2
1
1
1
Laboratorium Projekt
Seminarium
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
*niepotrzebne skreślić
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
1.
Posiadanie wiedzy wiedzy z matematyki i fizyki wymaganej do ukończenia I stopnia
studiów na uczelni technicznej
\
CELE PRZEDMIOTU
C1 Nabycie szczegółowej wiedzy z zakresu optyki geometrycznej wraz ze zrozumieniem
granic jej stosowalności i zrozumieniem złożonych zjawisk optycznych
C2 Zdobycie uporządkowanej wiedzy z zakresu oceny jakości odwzorowania
C3 Zgłębienie wiedzy na temat zasad działania urządzeń optycznych, stosowanych
materiałów, technik pomiarowych, specjalnych elementów optycznych
C4 Doskonalenie umiejętności wyznaczania parametrów układów optycznych, szacowania
jakości ich odwzorowania
1
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Z zakresu wiedzy:
PEK_W01 nabycie szczegółowej wiedzy z zakresu optyki geometrycznej wraz ze
zrozumieniem granic jej stosowalności i zrozumieniem złożonych zjawisk optycznych
PEK_W02 zdobycie uporządkowanej wiedzy z zakresu oceny jakości odwzorowania,
…
Z zakresu umiejętności:
PEK_U01 doskonalenie umiejętności wyznaczania parametrów układów optycznych,
szacowania jakości ich odwzorowania
PEK_U02 potrafi odróżnić pomiędzy pojedynczą soczewką, lunetą , mikroskopem,
aksikonem, soczewką gradientową, soczewką fresnela a siatką dyfrakcyjną
PEK_U03 potrafi zdefiniować i wyliczyć podstawowe wielkości fotometryczne i ich
transformacje w układach optycznych
…
Z zakresu kompetencji społecznych:
PEK_K01z rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie,
PEK_K02 zrozumie własne ograniczenia i wie, kiedy zwrócić się do ekspertów
TREŚCI PROGRAMOWE
Wy1
Wy2
Wy3
Wy4
Wy5
Wy6
Wy7
Wy8
Wy9
Wy10
Wy11
Forma zajęć - wykład
Światło jako fala elektromagnetyczna
Podstawy optyki geometrycznej- równanie eikonału, pojęcie promienia
świetlnego, prawa optyki geometrycznej
Gabarytowy opis układów optycznych, punkty kardynalne
(płaszczyzny główne, punkty węzłowe, ogniska)
Charakterystyka układów optycznych (lunety, mikroskopy, aparaty
projekcyjne, powiększenia, zdolności rozdzielcze)
Apertury w układach optycznych, promienie polowe, aperturowe,
winietowanie, oświetlacze
Ocena jakości odwzorowania układów optycznych : metody
geometryczne (aberracje Seidla), metody dyfrakcyjne (PSF, MTF,
OTF, liczba Strehla, aberracja falowa), wielomiany Zernike’a
Konstrukcje złożonych układów optycznych pod kątem jakości ich
odwzorowania, konstrukcje obiektywów mikroskopowych (punkty
aplanatyczne), dublety, tryplety, złożone układy lunetowe,
powierzchnie asferyczne
Podstawowe wielkości i prawa fotometryczne,
Elementy polaryzacyjne w układach optycznych, przestrzenne
modulatory światła
HOE, DOE, aksikony i inne specjalne elementy optyczne
Techniki pomiarowe
Liczba godzin
2
2
4
2
2
6
2
2
2
2
4
2
Suma godzin
Ćw1
Ćw2
Ćw3
Ćw4
Ćw5
Ćw6
Ćw7
Ćw8
Ćw10
Ćw11
30
Forma zajęć - ćwiczenia
Zajęcia wprowadzające” reguła znaków, wielkości stosowane w optyce
geometrycznej (współczynnik załamania i dyspersja, pryzmaty, minimalne
załamanie, rozszczepienie, liczba Abbego, aberracja chromatyczna, obrazy i
przedmioty rzeczywiste pozorne, konstrukcje obrazów, promienie osiowe i
pozaosiowe,)
Wyznaczanie charakterystyk gabarytowych soczewek i złożonych układów
optycznych, konstrukcje obrazów w takim opisie układu
Ograniczenia w układach optycznych, wyznaczanie położenia źrenic i luk,
biegi promieni polowych i aperturowych
Znane układy optyczne: lupy, mikroskopy, lunety- wyznaczanie
parametrów odwzorowania
Obliczanie wielkości fotometrycznych w układach optycznych
Kolokwium
Minimalizowanie aberracji w układach optycznych, współczynniki kształtu
i położenia, punkty aplanatyczne
Specjalne elementy optyczne w układach optycznych: siatki dyfrakcyjne,
soczewki Fresnela, aksikony, powierzchnie asferyczne, proste soczewki
gradientowe
Optyka geometryczna w technikach pomiarowych na wybranych
przykładach
Kolokwium
Suma godzin
Liczba godzin
4
4
2
2
4
2
4
4
2
2
30
STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
N1. Wykład tradycyjny z wykorzystaniem rzutnika multimedialnego i pokazów
eksperymentów
N2. Ćwiczenia rachunkowe – dyskusja rozwiązań zadań
N3. Ćwiczenia rachunkowe – krótkie 10 min. Kartkówki i dwa kolokwia
N4 Konsultacje
OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Oceny (F – formująca
(w trakcie semestru), P
– podsumowująca (na
koniec semestru)
F1
F2
Numer efektu
kształcenia
Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia
PEK_W01-PEK_W02
PEK_U01-PEK_U03
PEK_K01-PEK_K02
Kolokwium pisemne
Kartkówki, kolokwia
P=F1+F2
3
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
LITERATURA PODSTAWOWA:
[1] Jerzy Nowak, Marek Zając: "Odwzorowanie w układach optycznych", Oficyna
Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2011
[2] . Nowak, M. Zając: „Optyka-kurs elementarny”, Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej 1998
[3] J. Meyer-Arendt „Wstęp do optyki”, PWN, Warszawa 1979
[4] . Masajada, J. Nowak, A. Popiołek-Masajada, Zbiór zadań z optyki z rozwiązaniami,
Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
[5] R. Jóźwicki „Podstawy inżynierii fotonicznej”, Oficyna Wydawnicza Politechniki
Warszawskiej 2006
[6] R. Szczeniowski „Fizyka doświadczalna , cześć IV”, PWN, 1963
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:
[1] E. Hecht,Optics, Addison Wesley Publishing Company
[2] Warren Smith, Modern Optical Engineering, Mc-Graw Hill
[3] H. Gross (Ed) Handbook of Optical System
[4] Freeman, Optics Butterworth, 2003
OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
Agnieszka Popiołek-Masajada, [email protected]
4
MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU
Optyka geometryczna i przyrządy optyczne
Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Optyka
I SPECJALNOŚCI Optometria
Cele
przedmiotu***
Treści
programowe***
Numer
narzędzia
dydaktycznego***
K2OPT_W01
K2OPT_W02
C1, C2
Wy1-Wy11
N1
K2OPT_U06
K2OPT_U08
C3, C3
Ćw1-Ćw11
N2, N3, N4
K2OPT_K01
K2OPT_K07
C1-C3
samodzielnie
N4
Przedmiotowy
efekt
kształcenia
Odniesienie przedmiotowego efektu do
efektów kształcenia zdefiniowanych dla
kierunku studiów i specjalności (o ile
dotyczy)**
PEK_W01PEK_W02
(wiedza)
…
PEK_U01
PEK_U03
(umiejętności)
…
PEK_K01
PEK_K02
(kompetencje)
** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia
*** - z tabeli powyżej