DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Optics - mnrCE+mnrBF

Ano letivo: 2017-2018
Specification sheet

Specific details
course codecycle os studiesacademic semestercredits ECTSteaching language
1003140126pt


Learning goals
Compreensão teórica dos fenómenos físicos (em particular de óptica)
Cultura geral aprofundada em Física (incluindo as aplicações da óptica com ênfase para os instrumentos ópticos usados, p.ex., em astronomia)
Capacidade para aprender
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia
Destreza laboratorial na manipulação de componentes e instrumentos de óptica

Syllabus
Óptica Geométrica
Objectos e imagens reais e virtuais. Teoria paraxial de Gauss.
Reflexão e refracção. Leis de Snell. Índice de rafracção.
A imagem de um dióptro esférico. Equação dos focos de Gauss.
Associação de dióptros. Lentes. Equação dos fabricantes de lentes. Tipos de lentes. Lentes delgadas. Associação de lentes delgadas. O olho, a lupa, o microscópio composto e o telescópio.
Espelhos planos, esféricos e paraboloidais.
Lentes espessas. Pontos cardinais de uma lente. Matriz de translação, refracção e reflexão.
Aberrações de Seidel: esférica, coma, astigmatismo, curvatura de campo e distorção. Aberrações cromáticas. Pares acromáticos.
Fotometria
Radiometria e fotometria. Difusão de Lambert.
Fibras ópticas
Ondas, difracção e interferência
Ondas transversais e longitudinais. Equação de onda a 1, 2 ou 3 dimensões num espaço homogéneo e isotrópico.
Polarização linear, circular e elíptica. Polarizadores. Lei de Malus. Birrefringência. Substâncias opticamente activas. Polarização por reflexão, por absorção selectiva e por difusão.
O princípio de Huygens. Reflexão, refracção e difracção de uma onda.
A sobreposição de ondas. Interferência. Experiência de Young.
Difracção de Fraunhofer por 1, 2 e N fendas rectangulares.
Difracção de Fraunhofer por um orifício circular.
Instrumentos ópticos
Resolução de um instrumento óptico. Critério de Rayleigh. Microscópio e telescópio ópticos. O microscópio electrónico. Telescópios de interferência.

Prerequisites
Generic skills to reach
. Competence in analysis and synthesis;
. Competence to solve problems;
. Competence in understanding the language of other specialists;
. Competence in autonomous learning;
. Competence in applying theoretical knowledge in practice;
. Competence in oral and written communication;
. Competence for working in group;
. Critical thinking;
. Competence to communicate with people who are not experts in the field;
. Quality concerns;
(by decreasing order of importance)
Teaching hours per semester
lectures45
laboratory classes30
total of teaching hours75

Assessment
Laboratory or field work40 %
Exam60 %

Bibliography of reference
Optics, Hecht e Zajac (existe tradução com edição da Gulbenkian)
Introduction to Optics, F.L.Pedrotti, L.S.Pedrotti, 1992
Óptica e Fotónica, Mário Ferreira, 2003.

Teaching method


Apresentação dos diferentes tópicos ilustrados com aplicações práticas. Aulas de laboratório.






Resources used
Laboratórios de Ondas e Óptica e de Óptica Avançada do DF.