You are hereSZDB1

SZDB1


Předmět: Optické zobrazení a systémy

Katedra/Zkratka: OPT/SZDB1

Rok: 2019

Garant: 'prof. Mgr. Jaroslav Řeháček, Ph.D.'

Anotace: Fyzikální a matematické principy optického zobrazení a optických systémů.

Přehled látky:
1. Zákony paprskové optiky, použití zákona lomu a odrazu a Fermatova principu. Paprskový popis šíření světla nehomogenním prostředím, rovnice eikonály, paprsková rovnice. 2. Základní typy nehomogenních optických prostředí, paprsková rovnice v prostředích se sférickou a válcovou symetrií, princip činnosti a použití gradientních optických prvků. 3. Paraxiální zobrazování, zobrazovací rovnice, paraxiální parametry optických prvků a systémů, paraxiální trasování paprsků, maticová optika, transformační matice základních optických prvků a systémů, Lagrangeův invariant, měřítka zobrazení. 4. Paraxiální zobrazování gradientní čočkou, průchod paprsků gradientním vláknem. Ohnisková vzdálenost dvoučlenného systému, afokální optický systém, konstrukce a použití teleobjektivu. 5. Popis monochromatické rovinné a sférické vlny v neomezeném bezztrátovém prostředí. Kirchhoffova teorie ohybu světla, vymezení Fresnelových a Fraunhoferových ohybových jevů, řešení Fraunhoferových ohybových jevů na základních typech otvorů. 6. Popis paraxiální monochromatické světelné vlny, základní typy optických svazků. Parametry, vlastnosti a využití gaussovských svazků. Fokusace, kolimace a prostorová filtrace laserových svazků, použití maticového formalismu ve svazkové optice. 7. Omezení svazků v optických systémech, základní typy clon. Pupilová funkce optického systému, apodizace a její projevy při difrakčně limitovaném zobrazení. 8. Charakteristiky optických materiálů, index lomu, absorpce a disperze. Barevné vady a možnost jejich korekce, achromát, apochromát. Vliv optických vad a difrakce při zobrazení v různých spektrálních pásmech. 9. Paprskové a vlnové vady, způsob určení. Paprskové vady třetího řádu, klasifikace a vliv na zobrazení. Optické vady složeného systému. Vliv polohy clony na optické vady. Metody návrhu optických systémů, optimalizace. 10. Zobrazování z pohledu paprskové a vlnové optiky, matematické a fyzikální aspekty zobrazení, typy optických zobrazovacích prvků. Strehlovo kritérium, užití pro vyhodnocení vlivu optických vad. 11. Základní pojmy teorie koherence, zobrazení při koherentním a nekoherentním osvětlení. PSF a optická funkce přenosu pro koherentní a nekoherentní světlo. 12. Princip difraktivního zobrazení, základní typy a metody návrhu difraktivních prvků. Refraktivní, odrazné a difraktivní optické prvky, vlastnosti a možnosti použití.