Tantárgy részletei

Főoldal > 2023/24-es tanév képzési programja > Optika

Tantárgy kódja

FIO1013

Tantárgy neve

Optika

Tantárgy angol neve

Optics

Kredit

Félévi követelmény

Vizsga

Heti óraszám

2 + 0

Elmélet + Gyakorlat

Előkövetelmény

FIO1010, FIO1014E

Ajánlott félév

Cél

A hullámtani alapfogalmak és alapjelenségek megismertetése. A teljes elektromágneses színkép különböző tartományainak áttekintése, jellemzése. A látható fény. A geometriai és fizikai optika alapjelenségeinek kísérletekre alapozott feldolgozása és értelmezése. Az alapvető elméleti sarokpontok, törvényszerűségek megismerése. Ezáltal a fizika tantárgy ide vonatkozó fejezeteinek tanítására, az ide vonatkozó szervezési, pedagógiai feladatok ellátására képes tanárok képzése, akik a képzés során megszerzett képességek, kompetenciák birtokában integrálni tudják a szakterületi és pedagógiai-pszichológiai ismereteiket, alkalmasak a fizika tanítási-tanulási folyamatának tervezésére, szervezésére, irányítására, a tanulók fizikai műveltségének, készségeinek, képességeinek, a természettudományos gondolkodás kialakítására, illetve fejlesztésére, továbbá a tanulmányok doktori képzésben történő folytatására.

Cél angol

Developing the notions of classical and modern optics, understanding fundamental laws.

Tartalom

Az optika rendszerezése, a modern optikai ismeretek történeti kialakulása. Optikai alapmennyiségek és alapfogalmak. Az elektromágneses hullámok, elektromágneses spektrum fogalma. Fotometriához, geometriai és hullámoptikához kapcsolódó alapmennyiségek és alapfogalmak. A fény sebessége. Fázis és csoportsebesség és ezek mérése. Geometriai optika: Törés, visszaverődés törvényei. Snellius-Descartes törvény. Fermat elv. A geometriai optika alkalmazásai, optikai eszközök: Tükrök és lencsék. A leképezés és a nagyítás törvényszerűségei. Leképezési hibák. Lupe, mikroszkóp, távcsövek, vetítő, fényképezőgép. Hullámoptika: Huygens és Huygens-Fresnel elv. A hullámfüggvény. Hullámok szuperpozíciója, interferencia, elhajlás. A törésmutató hullámhossztól való függése. Polarizáció. Hullámoptikai eszközök: Prizmák, rácsok, spektroszkópia. Polarizátorok. Fény keltése és elnyelődése. Hagyományos és modern fényforrások, koherencia hossz. Modern optikai eszközök és felhasználásuk. LASER és alkalmazásai.

Tartalom angol

Historical overview. Review of electromagnetic waves and the electromagnetic spectrum. The nature of light. Measurements of the speed of light. Photometry, photometric quantities, photometric measurement techniques. Sources of light. Basic units in optics. Principles of ray optics, reflection, refraction, Fresnel equations, refractive index. Flat mirrors, sherical mirrors, focal length, mirror equation and magnification. Lenses. Thin lens approximation of Lensmaker's equation, focal power, imaging properties, magnification, thin lens formula. Aberrations. The eye. Applications in optical microscopes, telescopes, cameras, ect. Wave optics. Huygens- and Huygens-Fresnel principle. The wave function. Wave diffraction, superposition. Interference pattern from a narrow slit, double-slit method, optical diffraction gratings. Principles of the optical spectroscopy. Polarization of light, and applications. Fundamentals of the LASERs and its applications.

Számonkérés

Kollokvium

Számonkérés angol

Examination

Irodalom

Erostyák János-Litz József (szerk.): A fizika alapjai (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2002.);Budó-Mátrai: Kísérleti fizika III. (Tankönyvkiadó Budapest, 1985);Feymann: Mai fizika 3. (Optika) (Műszaki Könyvkiadó, 1985.);Feymann: Mai fizika 4. (Hullámtan) (Műszaki Könyvkiadó, 1985.);Bernalák Kálmán: A fény (Műszaki Könyvkiadó, 1981)