Detail předmětu

Geometrická optika

FSI-TGOAk. rok: 1999/2000

Základní zákony geometrické opiky. Index lomu prostředí, disperze optic-
kých materiálů. Fermatův princip - odvození zákona lomu a odrazu na roz-
hraní dvou isotropních prostředí. Planparalelní destička, optický klín,
hranol pro lom - minimální deviace. Lom nakulové ploše, průchod paprsku
soustavou kulových ploch, její významné body a roviny, definice ohiskové
vzdálenosti a zvětšení. Čočka tlustá (tenká), zobrazovací rovnice, sous-
tava čoček, její řešení. Fresnelový rovnice pro odraz - totální odraz,
Brewsterův úhel. Zobrazení zrcadly. Zobrazení bodů prostoru v jedné ro-
vině s tolerovanou neostrostí. Omezení paprskových svazků v optické
soustavě - základní charakteristiky optické soustavy. Vady optických
soustav, jejich rozdělení a způsob jejich výpočtu, Herschelovy a Abbéovy
podmínky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Absolvování kursu geometrické optiky dá studentům základní znalosti pot-
řebné pro návrh a orientační výpočet soustav optických prvků. V rámci
cvičení budou studenti řešit výpočty reálných optických soustav se zamě-
řením na jejich možné praktické využití.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet: alespoň 75% účast ve cvičeních, absolvování tří předem ohláše-
ných písemných testů.
Zkouška: písemná

Učební cíle

Cílem kursu je seznámit studenty (z pohledu geometrické optiky) se zá-
kladními vlastnostmi optických materiálů, vztahy na rozhraní opticky
isotropních prostředí a vlastnostmi reálných optických prvků a jejich
kombinací. Úkolem kursu je aplikace těchto základních znalostí geometric-
ké optiky při řešení a konstrukci optických přístrojů.

Základní literatura

Fuka, J. - Havelka, B.: Optika a atomová fyzika I
Havelka, B.: Geometrická optika I
Hafekorn, H. - Richter, W.: Synthese optischer systeme I

Doporučená literatura

Fuka, J. - Havelka, B.: Optika a atomová fyzika I
Baudyš, A.: Technická optika
Šikula, J. - Liška, M. - Vašina, P.: Fyzika II

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor , 3. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

28 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

1. Základní zákony geometrické optiky,index lomu isotropního prostředí,
vliv tlaku a teploty na index lomu světla ve vzduchu, střední disper-
ze, Abbéovo číslo, tabulky optických skel.
2. Fermatův princip, odvození zákona lomu a odrazu z Fermatova principu.
3. Reálné optické prvký - planparalelní destička, optický klín, hranol
pro lom - minimální deviace.
4. Lom na kulové ploše obecně a v paraxiálním prostoru.
5. Průchod paprsku soustavou sférických ploch.
6. Základní body (roviny) soustavy kulových ploch, ohnisková vzdálenost
soustavy, zvětšení příčné a úhlové.
7. Čočka tlustá a tenká, chod charakteristických paprsků.
8. Zobrazovací rovnice, jejich vyjádření.
9. Fresnelovy rovnice pro odraz polarizovaného světla - totální odraz,
Brewsterův úhel.
10. Zobrazení zrcadly a jejich soustavou.
11. Omezení paprskových svazků v optické soustavě, základní charakteris-
tika optické soustavy.
12. - 14. Optické vady zobrazovacích soustav - rozdělení a popis, způsob
výpočtu a korekce, Herschelova podmínka, Abbého sinové podmínky.

Cvičení odborného základu

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

V každém cvičení se řeší příklady na předem přednesená témata.

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.