Title: Optika - NOFY022
Tags: geometricka_optika geometricka_optika_sferickych_ploch svetlo_jako_elektromagneticke_vlny difrakce_svetla sireni_svetla_v_anizotropnich_latkach odraz_a_lom_svetla_na_rovinnem_rozhrani_dvou_prostredi eikonalova_rovnice zaklady_laserove_fyziky interakce_svetla_s_latkou interference_svetla vady_zobrazeni spektralni_pristroje klasicky_model_pro_vypocet_indexu_lomu_dielektrik mnohosvazkova_interference polarizace_svetla_rovinne_monochromaticke_vlny spektrometry koherence_svetla

Definice: Stokesovy vztahy

Definice: Jemnost

Tvrzení: Kpx amplituda prošlého pole mnohosvazkové interference na planparalelní desce

Tvrzení: Intenzita prošlého pole mnohosvazkové interference na planparalelní desce

Tvrzení: Propustnost, odrazivost planparalelní desky (mnohosvazková interference) + jejich vzájemná závislost

Definice: Airyho funkce

Definice: Fabry-Perotův interferometr

Definice: Spektrální rozlišení Fabry-Perotova experimentu

Tvrzení: Kritérium omezení mnohosvazkové interference pouze na první dvě vlny

Definice: Koherence

Definice: Korelační funkce dvou kvazimonochromatických vln + komplexní stupeň koherence

Intenzita dvou interferovaných vln pomocí komplexního stupně koherence

Definice: Viditelnost/ostrost interferenčních proužků

Definice: Koherence - časová/prostorová

Věta: van-Cittert-Zernikeova věta

Definice: Huygensův princip

Definice: Huygens-Fresnelův princip

Definice: Kirchhoffova okrajová podmínka

Definice: Fraunhoferova difrakce

Tvrzení: Diferenciální příspěvek k el. intenzitě vlnoplošky ve Fraunhoferovo difrakci

Tvrzení: Výsledná intenzita v bodě P při Fraunhoferově difrakci na štěrbině

Tvrzení: Výsledná intenzita v bodě P při Fraunhoferově difrakci na obdelníkovém otvoru

Q: Tvrzení: Výsledná intenzita v bodě P při Fraunhoferově difrakci na kruhovém otvoru
A: kde J_1 je Besselova funkce 1.druhu, 1.řádu

Definice: Besselovy funkce (+1.druhu)

Tvrzení: Výsledná intenzita v bodě P při Fraunhoferově difrakci na řadě štěrbin

Definice: Mřížková rovnice

Definice: Fresnelova difrakce, Fresnelova oblast

Q: Tvrzení: Diferenciální příspěvek k el. intenzitě vlnoplošky ve Fresnelovo difrakci
A: =>

Definice: činitel sklonu

Definice: Fresnel-Kirchhofův integrál

Věta: Babinetův princip

Tvrzení: Podmínka platnosti/validity aproximace Fresnelovo/Fraunhoferovo difrakce, oblast dalekého pole

Definice: Fresnelovy zóny

Definice: Fresnelův kosinový/sinový integrál

Tvrzení: Výsledná intenzita v bodě P při Fresnelovo difrakci v případě válcových vln

Definice: Eikonálová rovnice

Tvrzení: Odvození eikonálové rovnice

Definice: Vlnoplochy skrze eikonál

Definice: Paprsek, paprskový vektor

Tvrzení: Rotace, cirkulace paprskového vektoru

Definice: Langrangeův invariant

Tvrzení: Odvození zákona lomu pro paprsek

Tvrzení: Intenzita světla v geometrické optice

Tvrzení: Zákon změny intenzity geometrické optiky

Tvrzení: Odvození paprskové rovnice

Tvrzení: Platnost Fermatova principu v geometrické optice

Definice: Paraxiální aproximace

Definice: Abbeův invariant

Definice: Kardinální body sférické soustavy

Definice: Hlavní body sférické soustavy

Definice: Ohniskové body sférické soustavy

Definice: Ohniskové vzdálenosti sférické soustavy

Definice: Uzlové body sférické soustavy

Tvrzení: Odvození Abbeova invariantu

Definice: Paprsková rovnice

Tvrzení: Odvození Gaussova tvaru zobrazovací rovnice sférické soustavy

Definice: Gaussův tvar zobrazovací rovnice sférické soustavy

Definice: Newtonův tvar zobrazovací rovnice sférické soustavy

Tvrzení: Odvození Newtonova tvaru zobrazovací rovnice sférické soustavy

Definice: Vypuklá/dutá zrcadla

Tvrzení: Chování předmětu ve vypuklém/dutém zrcadle

Definice: Příčné zvětšení na sférické soustavě

Definice: Úhlové zvětšení na sférické soustavě

Definice: Podélné zvětšení na sférické soustavě

Q: Tvrzení: Hlavní důležité vztahy kombinace více zobrazení na sférické soustavě
A: Pozn: TODO, chtelo by to nejak pridat i odvozeni

Definice: Čočka

Tvrzení: Ohnisková vzdálenost čočky

Definice: Tenká, tlustá čočka

Tvrzení: Rovnice výrobců čoček

Definice: Optická mohutnost

Tvrzení: Vzdálenost obrazového resp. předmětového ohniska od vrcholu druhé resp. první lámavé plochy čočky

Definice: Lupa

Definice: Zvětšení lupy

Definice: Aberace (+zdroje)

Definice: Paprsková/vlnová aberace

Definice: Pět aberací monochromatického světla

Definice: Aberační teorie třetího řádu, Seidelovy aberace

Tvrzení: Vztah pro sférickou aberaci (kulovou vadu)

Tvrzení: Obecný vztah vyjadřující celkovou mimoosovou aberaci složenou z dílčích vad

Definice: Koma (+čočky potlačující komu)

Q: Definice: Astigmatismus
A: astigmatismus <=> zklenutí obrazu

Definice: Chromatické aberace + dělení

Definice: Achromatický dublet

Definice: Optická spektroskopie (+dělení)

Definice: Spektrometr (+disperzní prvky,dělení)

Definice: Parametry spektrometru (pouze vyjmenování)

Definice: Spektrální rozlišení

Definice: Úhlová disperze

Definice: Optický disperzní hranol

Definice: Optická ohybová mřížka

Definice: Dvojlom

Definice: Optická osa

Definice: Dělení látek dle optických os

Q: Tvrzení: O symetrii/signatuře tenzoru permitivity
A: Pozn: Prislusna transformace je ortogonalni diagonalizace. (predpoklad normality plyne ze symetrie matice)
Pozn: Argument k odvozeni symetrie je nepovinny

Tvrzení: Charakterizace dělení látek optickými osami pomocí hlavních souřadných os

Definice: Hlavní souřadné osy

Tvrzení: Reformulace materiálových vztahů pomocí hlavních souřadných os

Věta: Fresnelova rovnice

Definice: Ordinární index lomu

Definice: Extraordinární index lomu

Definice: Hlavní indexy lomu

Definice: Rovina hlavního řezu, řádná vlna, normálové plochy (TODO)

Definice: Optická indikatrix

Definice: Polarizátor

Definice: Rochonův polarizační hranol

Definice: Glan-Thompsonův polarizátor

Definice: Kompenzátor

Definice: Polovlnová/čtvrtvlnová destička (TODO)

Definice: Kerrův jev

Q: Tvrzení: Vztah mezi vzdálenostmi měřených v soustavách spojených s hlavními a ohniskovými body
A: Pozn: na dolnim obrazku jsem jeste vyznacil a, a' pro nejakou tlustou cocku

Definice: Lorentzův model

Tvrzení: Vztah pro kvadrát indexu lomu dielektrik odvozeného z klasického Lorentzova modelu

Tvrzení: Sellmeierův vzorec

Tvrzení: Cauchyho vzorec

Tvrzení: Obecný vztah (započítávající navíc kmity iontů) pro kvadrát indexu lomu  odvozeného z klasického Lorentzova modelu

Definice: Lokální pole

Tvrzení: Clausius-Mossotiho rovnice

Tvrzení: Lorentz-Lorenzova rovnice

Q: Definice: Drudeho model
A: Pozn: Tedy vyuzivame vlastne Lorentzuv model, kde pokladame k=0, abychom modelovali chovani volnych elektronu.

Tvrzení: Vztah pro kvadrát indexu lomu kovů z klasického Drudeho modelu

Definice: Plazmová frekvence

Definice: Spontánní/stimulovaná emise světla + nezářivý přechod

Definice: Einsteinův koeficient spontánní emise

Definice: Zářivá doba života stavu (tj. energetické hladiny)

Definice: Nezářivá doba života stavu (tj. energetické hladiny)

Definice: Einsteinův koeficient stimulované emise

Definice: Einsteinův koeficient absorpce

Tvrzení: Absorpční zákon (zeslabování světla), absorpční koeficient

Tvrzení: Závislost absorpčního koeficientu na intenzitě světla

Definice: Koeficient zesílení

Experiment: Laser a jeho princip

Tvrzení: Prahová podmínka laseru

Definice: Dělení laseru dle vycházejícího světla

Q: Definice: Furierova transformace (+inverze)
A: klasik:
inverz:

Definice: Furierova transformace v n-dim Euklid

Pozn: DODELAT PRINCIP FOURIEROVSKE OPTIKY VE ZKOUSKOVEM (OSKLIVE)

Experiment: Princip hologramu

Tvrzení: Výsledné pole hologramu (el. intenzita, intezita svetla)

Tvrzení: Propustnost filmu během jeho vyvolávání v lineárním režimu (hologram)

Tvrzení: Rekonstrukce hologramu

Definice: Spektrální oblasti optického záření

Definice: Maxwellovy rovnice v látkovém prostředí + materiálové vztahy

Tvrzení: Vlnová rovnice pro vektor elektrické intenzity

Tvrzení: Charakterizace permitivity na základě prostředí, v kterém se nachází

Definice: Index lomu prostředí

Definice: Vlnoplocha

Definice: Homogenní vlna

Definice: Rovinné/kulové vlny

Definice: Skalární vlna

Definice: Monochromatická vlna

Definice: Vlnový vektor

Definice: Harmonická rovinná světelná vlna

Definice: Helmholtzův tvar harmonické rovinné světelné vlny

Definice: Frekvence vlnění

Tvrzení: Princip superpozice

Definice: Komplexní amplituda rovinné monochromatické vlny

Tvrzení: Komplexní reprezentace rovinné monochromatické vlny

Q: Definice: Poyntingův vektor
A: Pozn: Význam Poyntingova vektoru je energie prošlá jednotkovou plochou kolmou ke směru vektoru S za jednotku času neboli hustota energetického toku

Definice: Intenzita světla

Tvrzení: Vyjádření intenzity světla pomocí komplexních amplitud a střední časové hodnoty hustoty energie elektromagnetického pole

Definice: Harmonická kulová světelná vlna

Q: Definice: Komplexní vlnový vektor
A: Pozn: Sigma reprezentuje elektrickou vodivost (v obecnejsim pripade se jedna o tenzor)

Q: Definice: Komplexní relativní permitivita
A: Pozn: Sigma reprezentuje elektrickou vodivost (v obecnejsim pripade se jedna o tenzor)

Definice: Komplexní index lomu

Tvrzení: Lambert-Beerův zákon o šíření světla ve vodivém prostředí

Definice: Polarizace (jakožto popisovaný jev)

Definice: Polarizované/nepolarizované světlo

Definice: Lineární polarizace světla (+polarizační rovina)

Definice: (Pravotočivá/levotočivá) eliptická polarizace

Definice: Kruhová polarizace

Tvrzení: Charakterizace lineární polarizace pomocí fázového rozdílu

Tvrzení: Charakterizace kruhové polarizace pomocí fázového rozdílu

Tvrzení: Grafické znázornění křivek opisovaných koncem vektoru elektrické intenzity v rovině x,y pro různé hodnoty fázového rozdílu (=> a tedy i ruzných polarizací)

Q: Definice: Odražená/prošlá vlna při dopadu světla na rozhraní
A: Pozn: Pamatovat si ty indexy t, r se vyplatí, jelikož se objevujou celkem často ve spojení s odrazem a lomem.

Tvrzení: Zákon odrazu

Tvrzení: (Snellův) zákon lomu

Tvrzení: Fresnelovy vzorce

Q: Definice: "Intenzitní" koeficienty odrazivosti a propustnosti
A: Pozn: I_r a I_t reprezentuji intenzity odrazene a prosle vlny.

Tvrzení: Vzájemný vztah mezi koeficientem odrazivosti a propustnosti

Tvrzení: Vztahy pro kolmé a rovnoběžné komponenty koeficientů odrazivosti a propustnosti

Definice: Brewsterův úhel

Tvrzení: Vztah pro určení Brewsterova úhlu

Definice: Kritický úhel dopadu

Tvrzení: Vztah pro hodnotu kritického úhlu dopadu

Tvrzení: O velikosti amplitudy (+ intenzity) odražené vlny během kritického úhlu dopadu

Tvrzení: Tvar Fresnelových vzorců v případě kolmého dopadu na rozhraní dvou dielektrik

Definice: Evanescentní vlna

Definice: Kvazimonochromatické světlo

Tvrzení: O experimentální realizaci rozkladu světla do spektrálních složek

Definice: (Spektrální) komplexní amplituda pole (+význam)

Tvrzení: O spektrálním rozkladu světla se spojitým rozložením frekvencí

Definice: Disperze materiálu

Definice: Grupová rychlost

Definice: Nosná vlna, obálka

Tvrzení: Intenzita výsledného pole dvojsvazkové interference dvou rovinných monochromatických vln se stejnou frekvencí

Tvrzení: Intenzita výsledného pole dvojsvazkové interference dvou rovinných monochromatických vln se stejnou frekvencí a s vlnovými vektory ležícími v rovině y, z (+shodná lin. polarizace)

Experiment: Youngův experiment

Experiment: Michelsonův-Morleyův  experiment