Optika
1. Předmět a rozdělení optiky. Vývoj názorů na světlo. Podstata, vznik, detekce a základní druhy elektromagnetického vlnění. Optické záření, světlo, infračervené a ultrafialové záření. Rychlost šíření světla a metody jejího měření. Charakteristické makroskopické veličiny optických prostředí a jejich disperze.
2. Elektromagnetická teorie šíření světla v homogenním izotropním dielektriku a ve vakuu. Rovinné postupné elektromagnetické vlnění a jeho polarizační stavy a intenzita. Rozptyl a absorpce světla. Radiometrie a fotometrie.
3. Elektromagnetická teorie lomu a odrazu světla na rozhraní dvou homogenních izotropních dielektrik. Zákon lomu a odrazu a úplný odraz světla. Fresnelovy vzorce a fázové, energetické a polarizační stavy světla na rozhraní dvou homogenních izotropních dielektrik.
4. Elektromagnetická teorie šířeni světla v homogenním anizotropním dielektriku. Fresnelova podmínka. Studium dvojlomu světla v jednoosém anizotropním krystalu pomocí elementárních vlnoploch.
5. Eliptická, kruhová a lineární polarizace světla. Základní způsoby získání lineárně polarizovaného světla (polarizace odrazem, lomem, rozptylem, přirozeným a umělým dvojlomem a absorpcí) a jeho analýza. Přirozená a umělá optická aktivita látek.
6. Podmínky koherence světla a její míry. Metody získáni koherentních světelných vln dělením vlnoplochy a amplitudy světla. Interference dvou úplně a částečně koherentních světelných vln. Dvousvazková interference úplně koherentních světelných vln v planparalelní a klínové vrstvě. Dvousvazkové optické interferometry. Mnohosvazková interference úplně koherentních světelných vln a mnohosvazkové optické interferometry.
7. Vlnový popis Fresnelovy a Fraunhoferovy difrakce světla. Metoda Fresnelových zón a metoda Cornuovy spirály ke studiu Fresnelovy difrakce světla. Fraunhoferova difrakce světla na obdélníkovém otvoru, kruhovém otvoru a na jednorozměrné a trojrozměrné optické mřížce. Rozlišovací mez optických mřížek a zobrazovacích optických soustav. Princip optické holografie.
8. Rozklad světla lomem (hranolem) a difrakcí (optickou mřížkou). Druhy světelných spekter a základy spektrální analýzy látek. Barva světla a látky a její vnímání. Aditivní a subtraktivní mísení barev světla. Objektivní popis barev.
9. Fermatův princip a základní zákony paprskové optiky. Šíření světelného paprsku nekulovými optickými elementy (hranolem, klínem, planparalelní destičkou, odraznými hranoly a optickými vlnovody). Paprskové refraktometry.
10. Základní pojmy a vztahy paraxiálního optického zobrazeni kulovou optickou soustavou a jejich paprskové aplikace na zrcadlo, čočku a soustavu čoček. Vady zobrazovacích optických soustav. Vliv ohraničení světelných paprskových svazků na optické zobrazení.
11. Některé optické přístroje založené na principu paprskového zobrazení (lidské oko, brýle, lupa, okulár, mikroskop, dalekohled, fotografický přístroj, projekční přístroj).
12. Vlnově-korpuskulární dualizmus světla. Foton a Planckovy-Einsteinovy vztahy. Základní jevy fotonové optiky (fotoelektrický jev, Comptonův jev, zákony tepelného záření a optická pyrometrie), kvantové generátory světla – lasery.
13. Korpuskulárně-vlnový dualizmus látky. De Broglieho vlny. Korpuskulární záření. Korpuskulární optika. Základní jevy nelineární optiky.
Literatura:
[1] Pospíšil, J.: Základy optiky I. Část A a B. UP Olomouc, 1983 (skriptum).
[2] Pospíšil, J.: Základy vlnové optiky. Část A a B. UP Olomouc, 1990 (skriptum).
[3] Pospíšil, J.: Mechanické a elektromagnetické kmity a vlny. UP Olomouc, 1991 (skriptum).
[4] Pospíšil, J.: Základy fotonové optiky I. Vlastnosti fotonu a fotonového proudu. UP Olomouc, 1999 (skriptum).
[5] Pospíšil, J.: Základy fotonové optiky II. Emise a absorpce fotonů. UP Olomouc, 1999 (skriptum).
[6] Štrba, A.: Všeobecná fyzika 3 - Optika. Alfa Bratislava a SNTL Praha, 1979.
[7] Kuběna, J.: Úvod do optiky. MU Brno, 1994 (skriptum).
[8] Klimeš, B., Kracík, J., Ženíšek, A.: Základy fyziky II. Academia Praha, 1972.
[9] Horák, Z., Krupka, F.: Fyzika. SNTL Praha a Alfa Bratislava, 1981.
[10] Hajko, Vl. a kol.: Fyzika v príkladoch. Alfa Bratislava, 1983.
[11] Kučírek, J.: Sbírka úloh z optiky. SPN Praha, 1986 (skriptum).
[12] Janča, J., Kapička, V., Kučírek, J., Stejskalová, V.: Cvičení z obecné fyziky III a IV. SPN Praha, 1986 (skriptum).
[13] Fuka, J., Havelka, B.: Optika. SPN Praha, 1961.
[14] Fuka, J., Havelka, B.: Fotonová optika a elektronový obal atomu. SPN Praha, 1961 (skriptum).
[15] Havelka, B.: Geometrická optika I a II. NČSAV Praha, 1955 a 1956.
[16] Schröder, G.: Technická optika. SNTL Praha, 1981.
[17] Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M.: Feynmanove prednášky z fyziky 2. Alfa Bratislava, 1985.
[18] Apenko, M. J., Dubovik, A. S.: Prikladnaja optika. Nauka Moskva, 1982.
[19] Born, M., Wolf, E.: Principles of Optics. Pergamon Press Oxford, 1980.
[20] Saleh, B. E. A., Teich, M. C.: Fundamentals of Photonics. J. Wiley and Sons Inc. New York, 1991 (český překlad: Základy fotoniky 1 až 4. Vyd. Mat.-fyz. fak. UK, Praha 1994–1996).
[21] Zeman a kol.: Sbírka řešených úloh z fyziky pro pedagogické fakulty. SPN Praha,1971.