Основи Фур'є оптики

Освітня програма: Квантові комп'ютери, обчислення та інформація

Структурний підрозділ: Фізичний факультет

Назва дисципліни
Основи Фур'є оптики
Код дисципліни
ОК14
Тип модуля
Обов’язкова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Другий
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
3 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
3
Результати навчання
Оволодіння сучасними методами фур’є - перетворень для обробки, запису та аналізу оптичних просторових сигналів. Вироблення вміння розв’язувати практичні задачі та застосовувати отримані теоретичні знання в подальшій науковій роботі.
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
Студент повинен знати: основні розділи загальних курсів математики та фізики: «Математичний аналіз», «Оптика», «Електрика», «Атомна фізика», основних тем курсів теоретичної фізики «Квантова механіка», «Електродинаміка», «Фізика твердого тіла», зокрема, знати основні закони електрики, оптики, математичного аналізу, основи математичної фізики. Студент повинен вміти: розв’язувати задачі з курсів електрики, електродинаміки та квантової механіки, зокрема, диференційні та інтегро-диференційні рівняння, застосовувати попередні знання з курсів математичного аналізу, математичної фізики; будувати математичну модель для фізичної системи. Знати та вміти проводити аналіз оптичних систем в частотно - просторовій області. Розбиратися в питаннях роздільної здатності оптичної апаратури.
Зміст навчальної дисципліни
Кореляція, перетворення Фур’є (ПФ), властивості ПФ, основні теореми. Пробні та узагальнені функції. Кутовий спектр поля і просторові частоти. Шар простору як фільтр просторових частот. Взаємодія сигналу з фільтром. Дифракція Френеля і Фраунгофера. Параболічна та сферична оптика. Лінза як фур’є-транслятор. Просторова фільтрація. Перетворення гауссового пучка лінзовою системою. Часова і просторова когерентність. Різночастотна інтерференція, фур’є спектроскопія. Зірковий інтерферометр, точкове джерело. Оптичні методи обробки інформації. Синтез в частотній області. Просторова фільтрація. Некогерентні системи обробки інформації. Когерентна радіолокація із синтезованою апертурою. Подвійний зміст просторових частот. Розв’язування фізичних задач з використанням теореми Парсеваля. Граничні можливості фур’є - оптики та Фур’є спектроскопії.
Рекомендована та необхідна література
1. Конончук Г.Л., Прокопець В.М., Стукаленко В.В. Вступ до фур’є-оптики. ВПЦ «Київський університет», 2010. 2. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. 3.. Сороко Л.М. Введение в когерентную оптику и голографию.
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Лекції, демонстраційні лабораторні роботи, доповіді
Методи та критерії оцінювання
Оцінювання знань здійснюється за модульною системою оцінювання. Складається з 2 модулів. Форми поточного контролю: оцінка рівня знань контрольними роботами та доповідями. Студент може отримати максимум 30 балів за кожен модуль. Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-бальною шкалою в семестрі: 100 балів за змістовні модулі, кредитний бал розраховується як сума балів, отриманих студентами в кожному модулі, і максимум 40 балів на підсумковому заліку в кінці семестру.
Мова викладання
Українська

Викладачі

Ця дисципліна викладаеться наступними викладачами

Юлія Георгіївна Терентьєва
Кафедра експериментальної фізики
Фізичний факультет

Кафедри

Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни

Кафедра експериментальної фізики
Фізичний факультет