Detail předmětu

Fourierovská optika

FSI-TFOAk. rok: 1999/2000

Kurs fourierovské optiky tvoří tři celky. První část je matematické povahy. Fourierova transformace funkcí dvou proměnných je převedena do polárních souřadnic a vyjádřena prostřednictvím Hankelovy transformace. Zernikových polynomů se používá k vyjádřenívlnových aberací. Druhá část pojednává o vlnovém popisu zobrazení čočkoua zobrazovacími soustavami. Výklad je podán jednak pomocí přímé aplikace teorie difrakce, jednak pomocí formalismu teorie lineárních systémů (přenosové funkce). Detailně se pojednává o průchodu vlnění ohniskem, o Abbeově teorii zobrazení, o metodě temného pole, o metodě fázového kontrastu, šlírové metodě a zpracování obrazu zásahem do spektra prostorových frekvencí. Třetí část podává přehled o difraktivní optice, zejména o zobrazování zonálními mřížkami, o optice gaussovských svazků a o specklích a jejich technických aplikacích.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

1. Schopnost používat Besselových funkcí, Lommelových funkcí,
Hankelových transformací, Zernikových polynomů k výpočtům
ve vlnové optice.
2. Faktografický přehled o fourierovské optice.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních.
Zkouška: Ústní s použitím literatury.

Učební cíle

Cílem kursu je podat matematické základy a faktografický přehled
fourierovské optiky, který umožňuje samostatnou práci v oboru.

Základní literatura

Born M., Wolf E.: Principles of Optics. 7th ed., kap. 8, 9, Appendix VII, Cambridge University Press 1999.
Goodman J. W.: Introduction to Fourier Optics. 2nd ed., McGraw-Hill Co., New York 1996.
Papoulis A.: Systems and Transforms with Applications in Optics., McGraw-Hill Co., New York 1968.

Doporučená literatura

Iizuka K.: Engineering Optics. 2nd ed., Springer Verlag, Berlin 1987.
Saleh B. E. A., Teich C.: Základy fotoniky 1, Matfyzpress, Praha 1994.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor , 1. ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

28 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc.

Osnova

1. Cylindrické funkce
2. Rozložení intenzity a fáze v blízkosti ohniska.
3. Fourierova transformace v polárních souřadnicích. Hankelova transformace.
4. Fourierova transformace ve sférických souřadnicích. Atomový faktor.
5. Zernikovy polynomy.
6. Vlnový popis zobrazení čočkou.
7. Lineární systémy, přenosová funkce.
8. Zpracování obrazu. Filtrace prostorových frekvencí.
9. Metoda temného pole. Metoda fázového kontrastu, Šlírová metoda.
10. Zobrazování zonálními mřížkami a difraktivní optika.
11. Gaussovské svazky.
12. Speckle a jejich využití v technice.
13. Historie teorie difrakce a fourierovské optiky; biografie J. B. Fouriera,
A. J. Fresnela, J. Fraunhofera, E. Abbeho, F. Zernika.

Cvičení odborného základu

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc.