Optiikka (5op)

Osaamistavoitteet

Suoritettuaan kurssin, opiskelija kykenee:käyttämään erilaisia matemaattisia malleja kuvaamaan valoa ja sen etenemistä ymmärtämään valon ja aineen perusvuorovaikutuksiaymmärtämään optisten ja sähkömagneettisten aaltojen peruskäyttäytymistä soveltamaan sekä aalto- että geometrista optiikkaa ymmärtääkseen optisten instrumenttien toimintaa sekä analysoidakseen niiden toimintaa rajoittavia tekijöitä

Sisältö

Ydinsisältö:Valon peruskuvaukset: valonsäteet, aalto- ja hiukkaskuvausAalto-optiikka: Maxwellin yhtälöt, tasoaalto, heijastuminen, taittuminen, interferenssi ja diffraktioValon ja aineen vuorovaikutus: materiaalien dispersiivisyys (Lorentzin malli), absorptio ja emissioGeometrinen optiikka: paraksiaaliapproksimaatio, linssit, peilit ja prismatOptiset instrumentit: ihmissilmän toiminta, mikroskooppi, teleskoopit ja kuvantavat systeemitTäydentävä tietämys:Valon polarisaatio: lineaari-, ympyrä ja elliptinen polarisaatioValonlähteet: stimuloitu emissio, LEDit, laseritAaltojen etenemisen kuvaaminen numeerisestiErityistietämys:Valon koherenssi

Esitietovaatimukset

Sähköopin ja magnetismin perusteet, aaltoliikkeen perusteet, kompleksilaskennan alkeet

Lisätiedot

Kurssi toteutetaan flipattuna. Viikottaista laskupaja- ja ryhmäkeskustelutoimintaa, johon osallistuminen on suositeltavaa muttei  pakollista.