PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

15.02.2011

PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA 2010/11

Předměty studijního programu Fakulta:

PRF

Akad.rok:

2010

N1701-Fyzika

Obor:

1701Txxx-Digitální a přístrojová optika - k akreditaci

Specializace:

00

Aprobace:

99

Typ studia:

Navazující

Forma studia:

Prezenční

Interní forma:

Není

Interní specifikace:

Není

Etapa:

1

Verze:

A

1 / 49


15.02.2011

2 / 49


KEF/SM

Seminář z matematiky pro fyziky Mathematical Seminar for Physicist

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Jiří Bajer, CSc. Mgr. Jan Říha, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod do vektorové algebry, skalární a vektorové fyzikální veličiny, pojem vektoru, vektorový prostor, lineární kombinace vektorů, lineárně závislý a nezávislý systém vektorů, báze a dimenze vektorového prostoru, operace s vektory - skalární, vektorový a smíšený součin vektorů, transformace souřadnic vektoru v křivočarých souřadných soustavách používaných ve fyzice, užití vektorového počtu ve fyzice. 2. Úvod do tenzorového počtu, anizotropní prostředí, tenzorové fyzikální veličiny a jejich vlastnosti, pojem tenzoru, algebraické operace s tenzory, transformace složek tenzoru, tenzory ve fyzice (mechanika, elektromagnetické pole). 3. Vektorová analýza, diferenciální operátory v kartézské soustavě, integrální věty, křivočaré ortogonální souřadnicové soustavy. 4. Diferenciální počet funkce jedné proměnné, limita funkce, základní pravidla pro výpočet limity, derivace funkce, její fyzikální a geometrický význam, diferenciál funkce, jeho fyzikální a geometrický význam, derivace vyšších řádů, fyzikální význam druhé derivace. 5. Diferenciální počet funkce dvou a více proměnných, reálná funkce více reálných proměnných, parciální derivace prvního a vyšších řádů, totální diferenciál prvního a vyšších řádů. 6. Integrální počet funkce jedné proměnné, primitivní funkce, neurčitý integrál, základní metody a pravidla integrování, určitý integrál a jeho výpočet, užití určitého integrálu v geometrii a ve fyzice. 7. Úvod do řešení diferenciálních rovnic, řešení základních typů diferenciálních rovnic 1. řádu - rovnice se separovatelnými proměnnými, homogenní rovnice, lineární rovnice, řešení diferenciálních rovnic 2. řádu s konstantními koeficienty. 8. Integrální počet funkce dvou a více proměnných, dvojný integrál a jeho výpočet, trojný integrál a jeho výpočet. 9. Matematický software a jeho využití ve fyzice, software Mathematica, diferenciální počet funkcí jedné a více proměnných v programu Mathematica, integrální počet v programu Mathematica, diferenciálni rovnice v programu Mathematica, aplikace ve fyzice. Literatura: Brabec J., Hrůza B.: Matematická analýza II, SNTL, Praha 1989 Brabec, J., Martan, F., Rozenský, Z.: Matematická analýza 1, Praha: SNTL 1989 Čechová M., Marková L.: Proseminář z matematiky A, B, UP Olomouc 1990 Jirásek F., Čipera S., Vacek M.: Sbírka řešených příkladů z matematiky I., II. a III., SNTL, Praha 1989 Kolesárová A., Kváčová M., Zhonová V.: Matematika I - Návody na cvičenia s programovým systémom Mathematica, Slovenská technická univerzita v Bratislave 2004 Kvasnica J.: Matematický aparát fyziky, Academia, Praha 1989


15.02.2011

3 / 49


OPT/AOM

Aplikovaná optická měření Applied Optical Measurements

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška,Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD + 1 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Ing. Jan Podloucký

Obsah: 1. Měření základních světelných veličin: svítivost, osvětlení, světelný tok, jas, fotometrie a radiometrie 2. Měření zdrojů světla - spektrální složení, spektroradiometrie, kolorimetrie, koherence, polarizační stav. Měření parametrů laserových svazků. 3. Měření detektorů světla - citlivost, spektrální charakteristika, kmitočtová charakteristika, šum. 4. Optická měření ve strojírenství - měření délek, úhlů, rovinností, souosostí. 5. Interferenční měření délek a měření odvozená - úhlová měření, měření rychlostí, měření vibrací. 6. Interferenční měření homogenity, vizualizace fyzikálních polí. 7. Polarizační měření, fotoelasticimetrie. 8. Využití koherenční zrnitosti. 9. Metoda moiré a její uplatnění. 10. Měření v geodesii a v dálkovém průzkumu Země. 11. Fotometrická a interferometrická měření v astronomii. 12. Optická měření v chemii, biologii a lékařství - spektrální, kolorimetrické a chromatografické metody. Literatura: Gasvik, K.J.: Optical Metrology, London: Wiley 2002 Malacara, D., Thompson, B.J.: Handbook of Optical Engineering, New York: Dekker 2001 Saleh, B.E.A.; Teich, M.C.: Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, NY 1991 Yoshiza, T.: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, Boca Raton: CRC Press 2009


15.02.2011


OPT/DDP1

Diplomová práce 1 Diploma Thesis 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

10

Forma výuky: Rozsah výuky: Ukončení:

Zápočet

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr.

Obsah: Sledování cílů diplomové práce stanovených vedoucím práce. Literatura: dle doporučení vedoucího práce

OPT/DDP2


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

14


Zápočet

Garant:



4 / 49


15.02.2011


OPT/DDP3


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

14


Zápočet

Garant:



5 / 49


15.02.2011

6 / 49


OPT/EMO

Elektromagnetická optika Electromagnetic Optics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Obsah: 1. Základní pojmy a experimentální zdroje Maxwellovy teorie elektromagnetického pole. 2. Základní rovnice Maxwellovy teorie. 3. Šíření elektromagnetických vln v neomezeném bezztrátovém prostředí. Homogenní vlnová rovnice, její řešení, vlastnosti řešení. 4. Polarizace elektromagnetických vln, energie elektromagnetických vln. Sférické vlny. 5. Šíření elektromagnetických vln v neomezeném ztrátovém prostředí. Zobecněná vlnová rovnice, její řešení pro monochromatické vlny, vlastnosti řešení. Energie monochromatických vln v neomezeném ztrátovém prostředí, pravá absorpce. 6. Šíření elektromagnetických vln v dielektrických anizotropních krystalech. 7. Elektromagnetické vlny na rozhraní dvou prostředí. Odvození zákona odrazu a lomu, odvození Fresnelových vzorců. 8. Odraznost a propustnost rozhraní dvou bezztrátových prostředí, odraznost a propustnost rozhraní bezztrátového a ztrátového prostředí. 9. Úplný odraz na rozhraní dvou bezztrátových prostředí. Vlastnosti odražené a lomené vlny při úplném odrazu. 10. Kirchhoffova teorie ohybu. Kirchhoffův integrální vzorec a jeho předpoklady. 11. Výpočet amplitudy optického rozruchu v případě bodového zdroje. Vymezení Fraunhoferových a Fresnelových ohybových jevů. 12. Řešení Fraunhoferových ohybových jevů na základních typech otvorů. Literatura: Born, M., Wolf, E.: Principles of optics, Pergamon Press New York 1993 Čechová, M.: Elektromagnetické vlny, UP OLomouc 1989 Čechová, M., Vyšín, I.: Teorie elektromagnetického pole, UP Olomouc 1998


15.02.2011

7 / 49


OPT/KA

Konstrukční analýza a syntéza optických systémů Design Analysis and Synthesis of Optical Systems

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr. RNDr. Vladimír Chlup

Obsah: 1. Konstrukční návrh optického systému v tenkých čočkách. 2. Optické vady třetího řádu. 3. Konstrukční návrh dubletu a tripletu v prostoru třetího řádu. 4. Konstrukční návrh zrcadlových systémů v prostoru třetího řádu. 5. Konstrukční návrh difraktivních a hybridních optických systémů. 6. Konstrukční analýza optických systémů v různých spektrálních oblastech. 8. Hranoly a polygony v optické konstrukci. 9. Polarizační aberace a konstrukce polarizačních systémů. 10. Optimalizační metody. 11. Konstrukce multikonfiguračních systémů. 12. Patenty optických systémů. Literatura: Fischer, R.E., Tadic-Galeb, B.,Yoder,P.R.: Optical System Design, McGraw-Hill, New York 2008 Fischer, R.E., Tadic-Galeb, B.,Yoder,P.R.: Optical System Design, SPIE, 2. doplněné vydání 2008 Havelka, B.: Geometrická optika I, ČSAV, Praha 1955 Havelka, B.: Geometrická optika II, ČSAV, Praha 1956 Mikš, A.: Aplikovaná optika 1, Praha, ČVUT 2000 Smith,W.J.: Modern Lens Design, McGraw-Hill 2005


15.02.2011

8 / 49


OPT/MHOS

Měření a hodnocení optických soustav Measurement and Testing of Optical Systems

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Geometrické parametry - polohy ohnisek a hlavních bodů, ohnisková vzdálenost, apertury a geometrická světelnost, zorné pole 2. Zobrazovací parametry - aberace, rozlišovací schopnost, funkce optického přenosu 3. Měření geometrických aberací: Hartmannova metoda, metoda zkřížených štěrbin, moiré, fotoelektrická měření, zástinové metody. 4. Měření vlnových aberací: vlnových: skenovací interferometry, střihové interferometry, interferometr s dírkovou clonou, Shack-Hartmannův detektor 5. Subjektivní způsoby hodnocení jakosti obrazu - rozlišovací schopnost, čitelnost, kontrast, barevné podání, obraz bodu / štěrbiny / rozhraní, rozložení jasu 6. Objektivní hodnocení jakosti obrazu - funkce obrazu bodu, funkce obrazu štěrbiny, funkce obrazu rozhraní, funkce optického přenosu 7. Fotometrické parametry - propustnost, světelnost, barevné podání, parazitní světlo 8. Hodnocení elektrooptických zobrazovacích systémů - kvantování, vzorkování, šum 9. Hodnocení systémů pro zobrazování v infračerveném spektru - teplota objektů a minimální teplotní rozlišitelný teplotní rozdíl 10. Hodnocení systémů s maticovými detektory - šumový a užitečný signál, dynamický rozsah, žhavé body, přetékání náboje a jeho kompenzace. Přenosová funkce maticových detektorů. 11. Hodnocení nezobrazovacích optických soustav - osvětlovací systémy 12. Hodnocení nezobrazovacích optických soustav - koncentrátory Literatura: Dudzik, M.C.: Electro-optical System Design, Analysis and Testing, IIAC and SPIE Optical Engineering Press, Washington 1993 Havelka, B.: Geometrická optika I, ČSAV, Praha 1955 Havelka, B.: Geometrická optika II, ČSAV, Praha 1956 Leutz, R., Suzuki, A.: Nonimaging Fresnel Lenses, Springer, Berlin 2001


15.02.2011

9 / 49


OPT/NMP

Numerické metody a programování Numerical Methods and Programming

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. Mgr. Jaroslav Řeháček, Ph.D.

Obsah: 1. Mathematica: základy programování, symbolické výpočty, vizualizace dat. 2. Programování v prostředích Matlab/Octave a Oslo: srovnání s jazykem C, knihovny funkcí, vytváření uživatelských funkcí. 3. Úvod do numerických metod: přesnost, zaokrouhlovací chyby, stabilita. 4. Algebra: práce s vektory a maticemi, řešení algebraických rovnic, SVD, Choleského dekompozice. 5. Aproximace funkcí: interpolace, extrapolace, interpolační mnohočleny, spliny. 6. Numerická integrace/derivace: elementární a pokročilé algoritmy, multidimenzionální integrace, integrace obyčejných diferenciálních rovnic. 7. Řešení soustav nelineárních rovnic: bisekce, Newtonova-Raphsonova metoda. 8. Optimalizace: gradientní metody, "downhill simplex" ve více dimenzích, metoda konjugovaného gradientu, lineární programování. 9. Modelování: metoda nejmenších čtverců, teorie odhadu, nelineární modely, konfidenční intervaly. 10. Fourierova transformace: spojitá a diskrétní transformace, FFT algoritmus a jeho použití, Nyquistova frekvence, diskrétní Fourierova transformace 2D a 3D. 11. Aplikace I: numerická simulace šíření optického signálu, Fresnelova difrakce, požadavky na vzorkování, aliasing. 12. Aplikace II: analýza zobrazovacích systémů a aberací, šíření v turbulentním prostředí, rekonstrukce vlnoplochy. Literatura: Manuály Matlab/Octave, Mathematica, Oslo Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P.: Numerical Recipes, Cambridge Univ. Press, Cambridge 1992 Schmidt J.D.: Numerical Simulation of Optical Wave Propagation, SPIE Press 2010 Vitásek, E.: Numerické metody, SNTL, Praha 1987


15.02.2011

10 / 49


OPT/OZ

Optické zobrazování Optical Imaging

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Matematické, fyzikální a technické aspekty optického zobrazování (OSLO simulace optických prvků). 2. Bodové zobrazování v přístupu Fraunhoferovy teorie difrakce, pupilová funkce optického systému. 3. Analýza vlivu defokusace u fyzikálně dokonalého systému (OSLO - simulace Perfect Lens). 4. Optické zobrazování při použití apodizace (OSLO, MATLAB - centrální clonění a gaussovská apodizace). 5. Bodové zobrazování systémem s optickými vadami (OSLO - paprskové vady). 6. Klasifikace a výpočet vlnových vad (OSLO, MATLAB - vlnové vady). 7. Kriteria pro hodnocení bodového zobrazování. 8. Analýza optimálního zaostření pomocí Strehlova kriteria (OSLO - optimální zaostření pro sférickou vadu). 9. Zobrazování pri částecně koherentním osvětlení (OSLO, MATLAB - zobrazení plošného předmětu). 10. Samozobrazování (Talbotův jev) (OSLO, MATLAB - simulace Talbotova jevu v částecně koherentním světle). 11. Optická funkce přenosu, výpočet pro koherentní zobrazování. 12. Optická funkce přenosu pro nekoherentní zobrazování, způsob meření a praktické využití OSLO - výpočet OFP pro systémy rozdílného optického výkonu). Literatura: Baudyš, A.: Technická optika, ČVUT Praha 1989 Born, M.; Wolf, E.: Principles of Optics, Pergamon Press, Oxford 1980 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994 Scott, C.: Introduction to Optics and Optical Imaging, IEEE Press 1994 Yu, F.T.S.; Khoo, I.C.: Principles of Optical Engineering, J. Wiley & Sons 1980


15.02.2011

11 / 49


OPT/OZI

Optické zpracování informace Optical Information Processing

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Jaroslav Řeháček, Ph.D.

Obsah: 1. Analýza 2D signálu, lineární systémy, vlastnosti Fourierovy transformace. 2. Základy skalární difrakční teorie. 3. Odezvová a přenosová funkce volného prostoru. 4. Vlnová analýza koherentních optických systémů. 5. Frekvenční analýza optických zobrazovacích systémů. 6. Modulace vlnoplochy: film, prostorové modulátory světla, difraktivní prvky, binární optika. 7. Optické procesory: fázový kontrast , koherentní a nekoherentní procesory, holografické filtry. 8. Aplikace optických procesorů I: rozpoznávání, neuronové sítě, rekonstrukce obrazu, Wienerův filtr. 9. Aplikace optických procesorů II: radar se syntézou apertur (SAR), akustooptický spektrální analyzátor. 10. Aplikace optických procesorů III: diskrétní optické procesory, násobiče matice-vektor, matice-matice, kódování komplexních dat. 11. Zpracování opticky získané informace: super-rozlišení, speklová interferometrie, tomografie, vícenásobně konjugované adaptivní systémy (MCAO). 12. Korespondence mezi klasickou optikou a kvantovou mechanikou, úvod do kvantového zpracování informace. Literatura: Goodman, J. W.: Introduction to Fourier Optics, Singapur, McGraw-Hill Book Co. 1968 Yu, F.T.S: Optical Information Processing: Optical Signal Processing Fourier Optics, John Wiley & Sons, New York 1983


15.02.2011

12 / 49


OPT/PDG

Pokročilá digitální fotografie Advanced Digital Photography

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Josef Kapitán, Ph.D. Doc. Mgr. Jaroslav Řeháček, Ph.D.

Obsah: 1. Optika ve fotografii. 2. Světlo a barvy, detektory pro digitální fotografii, digitalizace, záznam barev, uložení a archivace digitálního obrazu. 3. Správa barev (color management) - část 1: motivace, vnímání barev, teorie barev. 4. Správa barev - část 2: kalibrace zařízení (skeneru, fotoaparát, monitor, tiskárna) a postup práce při tvorbě fotografií na kalibrovaných zařízeních. 5. Tonální kvalita, dynamický rozsah vstupních i výstupních zařízení, klasických i digitálních. 6. Digitální signál a šum, porovnání s klasickou fotografií. Expoziční doba. 7. Rozlišení obrazu, zaostření, funkce přenosu modulace (MTF): detektor, film a objektiv, zobrazení detailu. Rozlišení při tisku. 8. Porovnání klasické a digitální fotografie z hlediska rozlišení a ostrosti obrazu. Zrnitost a vnímání ostrosti. 9. Úprava barev v digitálním obrazu. 10. Využití a tvorba masek. 11. Manipulace měnící ostrost obrazu. 12. Tisk fotografií pro prezentaci Literatura: Fraser, B., Murphy, C., Bunting, F.: Real World Color Management, Peachpit Press, 2nd edition 2004 Johnson, H.: Mastering Digital Printing, Course Technology PTR; 2nd edition 2004 Long, B.: Complete Digital Photography, Charles River Media; 5th edition 2009 Wyszecki, G., Stiles, W. S.: Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, Wiley-Interscience; 2nd edition 2000


15.02.2011

13 / 49


OPT/TOS

Techniky optické spektroskopie Techniques of Optical Spectroscopy

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Josef Kapitán, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod do optické spektroskopie. 2. Konvenční zdroje záření, lasery pro spektroskopii. 3. Optické části spektrografu. 4. Monochromátory, interferometry. 5. Detektory, zpracování signálu. 6. Zdroje šumu, optimalizace poměru signál/šum. 7. Chyby měření a kalibrace, statistické vzorkování. 8. Atomová spektroskopie, molekulární spektroskopie. 9. Absorpční spektroskopie, fluorescence, luminiscence. 10. Infračervená spektroskopie, Ramanova spektroskopie. 11. Spektroskopie cirkulárního dichroismu. 12. Rozptyl světla. Literatura: Griffiths, P., De Haseth, J. A.: Fourier Transform Infrared Spectrometry, WileyInterscience, 2nd edition 2007 Hollas, J.M.: Modern Spectroscopy, Wiley, 4th edition 2004 Prosser,V. a kol.: Experimentální metody biofyziky, Academia Praha 1989 Saleh, B.E.A.; Teich, M.C.: Fundamentals of Photonics, Wiley, 2nd edition 2007 Smith, E., Dent, G.: Modern Raman Spectroscopy: A Practical Approach, Wiley 2005


15.02.2011

14 / 49


OPT/APLE

Aplikovaná teoretická a praktická elektronika Applied and Theoretical Electronics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. František Petráš

Obsah: 1. Opakování RCL obvodu, rezonance. 2. Aktivní prvek polovodičový tranzistor, zesílení-zpětná vazba, impedance, impedanční vazba, oscilátor - generátor. 3. Přechod od nízkofrekvenční elektroniky k vysokofrekvenční, zesilovač nízkofrekvenční. 4. Dipól, vysílač, přijímač,vysokofrekvenční zesilovač. 5. Úvod do teorie signálu, zpracování a analýza signálu, principy osciloskopu a spektrálního analyzátoru, FFT. 6. Úvod do teorie elektronických pulsů, šíření pulsů koaxiálním vedením, pulsní generátor proudový a napětový, detekce. 7. Šum v elektronice, základní rozdělení a potlačení jeho vlivu. 8. LED dioda, PIN dioda, LD dioda, čerpání polovodičového laseru. 9. Senzorika, základní rozčlenění senzorů, optoelektronický senzor. Literatura: Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha 1994


15.02.2011

15 / 49


OPT/DDO

Digitální difraktivní optika Digital Diffractive Optics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Optické difraktivní elementy s periodickou strukturou. 2. Vzorkování a diskretizace fáze v difraktivní optice. 3. Amplitudové počítačem generované hologramy. 4. Iterační metody návrhu difraktivních optických elementů. 5. Návrh fázových hologramů pomocí Gerchbergova - Saxtonova algoritmu. 6. Metody realizace difraktivních optických elementů. 7. Princip činnosti a simulace prostorových modulátorů světla. 8. Optické vlastnosti kapalných krystalů, realizace amplitudové a fázové modulace světla. 9. Polarizační vlastnosti prostorových modulátorů světla. 10. Demonstrační experimenty s prostorovou modulací světla (modulátory firem CRL Opto, Holloey, Boulder a Hamamatsu). 11. Využití difraktivních elementů ve svazkové optice. 12. Aplikace prostorové modulace světla. Literatura: Kress, B., Meyrueis, P.: Digital Diffractive Optics, J. Wiley, New York 2000 Soifer, V.A.: Methods for Computer Design of Diffractive Optical Elements, J. Wiley, New York 2002


15.02.2011


OPT/DGPS

Dálkoměry a navigační systémy Rangefinders and Navigation Systems

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Richard Horák, CSc.

Obsah: 1. Orientace v prostoru, senzory 2. Lidary 3. Měření vzdáleností 4. Princip laserových dálkoměrů 5. Laserové skenery, sběr dat 6. 3D zobrazování 7. Interferometry 8. Laserové rychloměry 9. Inerciální systémy navigace 10. Laserové gyroskopy a akcelerometry 11. Systémy GPS 12. Bezpečnost při práci s lasery Literatura: Pavelka, K.: Fotogrametrie 1. (skriptum), ČVUT 2009 Pavelka, K., Hodač, J.: Fotogrametrie 3. (skriptum), ČVUT 2008 Thyagarajan, K., Ghatak, A.K.: Lasers theory and applications, Macmillan Publishers India 2009

16 / 49


15.02.2011


OPT/DH

Digitální holografie Digital Holography

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Princip klasické a digitální holografie, porovnání metod. 2. Základní experimentální uspořádání užívaná v digitální holografii. 3. Záznam digitálních hologramů, vliv vzorkování, požadavky na CCD kamery. 4. Přehled metod numerické rekonstrukce digitálně zaznamenaných hologramů. 5. Rozlišovací schopnost a hloubka ostrosti v digitální holografii. 6. Principy a metody digitální holografické mikroskopie. 7. Princip a použití digitální "in-line" holografie. 8. Podstata a použití digitální holografie s fázovým posunutím. 9. Numerické metody separace reálného holografického obrazu. 10. Princip digitální holografické interferometrie. 11. Speciální metody nekoherentní digitální holografie. 12. Vědecké a technické aplikace digitální holografie. Literatura: Poon, T.: Digital Holohraphy and Three-Dimensional Displey, Springer 2006 Schnars, U., Jueptner, W.: Digital Holography, Springer 2005

17 / 49


15.02.2011

18 / 49


OPT/ENO

Energetická optika Energetical Optics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Obsah: 1. Radiometrické a fotometrické veličiny, vztah energie a záření. 2. Zákony tepelného záření. 3. Barevná teplota a její měření. 4. Základní fotometrický zákon a jeho aplikace v energetice optických soustav. 5. Paprsky jako elementární energetické trubice. Hustota světla. Základní aplikace. 6. Vybrané praktické aplikace energetických zákonů. 7. Principy a teorie osvětlovacích soustav. 8. Vzájemné působení záření a hmoty z pohledu transformace energetických parametrů paprskových svazků. 9. Odraznost záření na silně absorbujícím prostředí, disperze, rozptyl. Vztah atmosféry a záření. 10. Základní aplikace energetické optiky v infračervené technice. 11. Základy práce s programem Trace Pro. 12. Řešení úloh energetické optiky pomocí programu Trace Pro. Literatura: Born, M., Wolf, E.: Principles of optics, Pergamon Press New York 1993 Havelka, B.: Zobrazení na podkladě paprskové optiky, UP Olomouc 1966 Langer, V.: Energetika optických paprskových svazků, UP Olomouc 1980 Schroeder, G.: Technická optika, SNTL Praha 1981 Štrba, A.: Všeobecná fyzika 3 - Optika, Alfa Bratislava a SNTL Praha 1980


15.02.2011

19 / 49


OPT/IFM

Interferometrie Interferometry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Světlo jako elektromagnetická vlna, skládání vln, vznik interferenčního pole, kontrast interferenčních proužků. 2. Dvousvazková interference, dělení amplitudy, dělení vlnoplochy, základní typy interferometrů. 3. Světelné zdroje pro interferometrii. Prostorová a časová koherence. Polarizace. Lasery, laserové svazky a jejich modová struktura, stabilizace laserů. 4. Vícesvazková interference 5. Měření délek, úhlů, rychlostí a vibrací 6. Interferometry pro měření optických prvků - Fizeau, Twyman-Greenův, Smarttův, střihový 7. Digitální vyhodnocování interferogramů. Měření asférických ploch. 8. Interferenční měření homogenity materiálů, vizualizace fyzikálních polí. Měření povrchů, interferenční mikroskopie 9. Interferometrie v bílém světle 10. Holografická interferometrie 11. Laserová Dopplerovská interferometrie, vláknové interferometry, interferometrické snímače. 12. Interferenční spektroskopie. Literatura: Hariharan, P.: Basics of Interferometry, Academic Press, London 2007 Hariharan, P.: Optical Interferometry, Academic Press, London 2003 Malacara, D.: Optical Shop Testing, John Wiley&Sons, New York 2007


15.02.2011

20 / 49


OPT/IRUV

Optické materiály pro IR a UV Optical Materials for IR and UV

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Vladimír Chlup

Obsah: 1. Obecné požadavky na refraktivní materiály pro IR pásmo - absorpce 2. Vlastnosti klasických materiálů pro IR oblast Ge a Si 3. Chalkogenní skla - struktura a vlastnosti 4. Výroba chalkogenního skla a čoček pro IR 5. Optické krystaly pro IR a plasty pro IR 6. Optická vlákna pro IR oblast 7. Tenké vrstvy pro IR mateiály 6. Reflexní mateiály pro IR 8. Difraktivní prvky pro IR oblast 9. Měření kvalitativních parametrů materiálů v IR oblasti 10. Obecné požadavky na refraktivní mateiály pro UV pásmo 11. Refraktivní materiály 12. Antireflexní vrstvy pro UV oblast Literatura: Fischer, R.E., Tadic-Galeb, B.,Yoder,P.R.: Optical System Design, McGraw-Hill, New York 2008 Hilton, A.R.: Chalcogenide Glasees for Infrared Optics, Mc Graw Hill, New York 2010


15.02.2011

21 / 49


OPT/OA

Optika atmosféry a kamufláž IR cílů Atmospherical Optics and Camouflage of IR Targets

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Složení atmosféry Země - atmosferické jevy 2. Přirozené zářivé zdroje, spektrální vlastnosti přírodních materiálů 3. Extinkce atmosféry 4. Výpočet propustnosti zemské atmosféry 5. Knihovny zářivého přenosu - libRadtran 6. Dosah vidění v různých oblastech spektra 7. Šíření laserového záření atmosférou 8. Spektrální vlastnosti přírodních materiálů 9. Spektrální vlastnosti umělých materiálů 10. Infračervené kalibrační postupy 11. Charakteristické a znaky typických cílů 12. Kamufláž Literatura: Adrew, L.C.: Atmospheric Optics, SPIE 2004 Halounová, L., Pavelka, K.: Dálkový průzkum Země, ČVUT Praha 2008 Jacobs, P.A.: Thermal infrared characterization of ground targets and backgrounds, SPIE 2006 Petty, G.W.: A First Course in Atmospheric Radiation, Sundog Publishing 2006


15.02.2011

22 / 49


OPT/OK

Optika krystalů Crystal Optics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Popis, klasifikace, vlastnosti a použití anizotropních materiálů, šíření světla v jednoosých a dvouosých krystalech. 2. Princip činnosti, maticový popis a realizace fázových destiček. 3. Průchod světla půlvlnou a čtvrtvlnou fázovou destičkou, jejich praktické použití. 4. Ideální polarizátor a způsoby jeho realizace, maticový popis průchodu světla systémem dvojlomných prvků. 5. Polarizační filtry, princip činnosti, matematický popis a použití, Šolcův a Lyotův filtr. 6. Popis, vlastnosti a použití gyrotropních prostředí. 7. Podstata a využití elektrooptického jevu. 8. Popis Pockelsova elektrooptického jevu v krystalech KDP a LiNbO3. 9. Princip a popis intenzitní a fázové elektrooptické modulace světla. 10. Elektrooptická frekvenční modulace, princip stlačení impulsů. 11. Princip a realizace elektrooptické deflexe laserového svazku, využití elektrooptického jevu v konstrukci prostorových modulátorů světla. 12. Simulace polarizačních prvků a systémů v programu Oslo Premium. Literatura: Fuka, J.; Havelka, B.: Optika, SPN, Praha 1961 Kvasnica J.: Teorie elektromagnetického pole, Academia Praha 1985 Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, český překlad Matfyzpress, UK Praha 1995


15.02.2011

23 / 49


OPT/OMM

Optická měření Optical Measurements

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Zdroje a detektory optického záření 2. Měření základních optických parametrů materiálů (index lomu, disperze, propustnost) 3. Měření vzdáleností optickými metodami, optické radary, měření délek a úhlů optických komponent 4. Měření kvality a tvarových parametrů optických povrchů 5. Měření základních parametrů optických prvků a optických soustav 6. Měření kvality zobrazení optických soustav 7. Měření spektrálních vlastností světla. Měření základních fotometrických veličin a celkové a spektrální propustnosti. 8. Měření polarizace světla 9. Měření koherenčních vlastností světla, prostorová a časová koherence Literatura: Barron, L. D.: Molecular Light Scattering and Optical Activity, Cambridge University Press 2004 Ferraro, J. R.: Introduction to Raman Spectroscopy, Academic Press, 2nd edition 2002 Harris, D. C., Bertolucci, M. D.: Symmetry and Spectroscopy: An Introduction to Vibrational and Electronic Spectroscopy, Dover Publications 1989 Levine, I. L.: Quantum chemistry, Prentice Hall, 5th edition 2000 Wilson, E. B., Decius, J. C., Cross, P. C.: Molecular Vibrations: The Theory of Infrared and Raman Vibrational Spectra, Dover Publications 1980


15.02.2011

24 / 49


OPT/OS1

Optické systémy 1 Optical Systems 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Omezení paprskových svazků v zobrazovacích optických soustavách a jejich analýza 2. Rozdělení objektivů podle typů 3. Metody výpočtu optických soustav 4. Globální optimalizace, toleranční rozbory, statistická predikce kvality systému 5. Teorie a konstrukce dalekohledů 6. Objektivy dalekohledů 7. Noktovizní a termovizní systémy (VIS, IČ a UV systémy) 8. Difraktivní objektivy a gradiendní objektivy 9. Teorie a konstrukce lupy a mikroskopu 10. Základní mikroskopové techniky Literatura: Havelka, B.: Geometrická optika I, ČSAV, Praha 1955 Havelka, B.: Geometrická optika II, ČSAV, Praha 1956 Smith, W.H: Modern Optical Engineering., McGraw-Hill 2000 Fischer, R.E., Tadic-Galeb, B.,Yoder,P.R.: Optical System Design, McGraw-Hill, New York 2008 Keprt, E.: Teorie optických přístrojů I. - Dalekohledy, UP Olomouc 1966 Keprt,E.: Teorie optických přístrojů II. - Mikroskopy, Olomouc 1968 Smith,W.J.: Modern Lens Design, McGraw-Hill 2005


15.02.2011

25 / 49


OPT/OS2

Optické systémy 2 Optical Systems 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

6

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Energetika optických soustav. 2. Úprava laserového svazku. Optické systémy v očním lékařství a optometrii. 3. Princip činnosti, konstrukce a použití prostorových modulátorů světla. 4. Principy a systémy adaptivní optiky. 5. Optické senzory s optickými vlákny. 6. Vazba laserového záření do optického vlákna. Literatura: Lasery a moderní optika, Prometheus, Praha 1994 Ready, J.F.: Industrial applications of lasers, Academic Press N.Y. 1978 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994 Sochor, V.: Lasery a koherentní svazky, ČSAV, Praha 1990 Thyagarajan, K.; Ghatak, A.K.: Lasers - theory and applications, Plenum press, N.Y. 1981


15.02.2011

26 / 49


OPT/OT

Optická tomografie Optical Tomography

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc.

Obsah: 1. Úvod do tomografie: historický úvod, matematické základy tomografie, Fourierova analýza, přehled různych experimentálnich technik podle druhu signálu a použití. 2. Princip tomografie: projekce 3D objektu, dráhové integrály. 3. Inverze: Radonova transformace a inverzní Radonova transformace. 4. Fourierovské metody, "Fourier slice" teorém, FFT algoritmus. 5. Pokročilé techniky: zpětná projekce a filtrovaná zpětná projekce, "ramp" filtr. 6. Experimentální tomografie: vliv počtu projekcí a kvality dat (šumu) na výsledek rekonstrukce, postprocessing detekovaného signálu. 7. Diskrétní tomografie: princip a srovnání se spojitou tomografií. 8. Principy maximální věrohodnosti a maximální entropie a jejich použití v diskrétní optické tomografii. 9. Příbuzné rekonstrukční metody: rekonstrukce vlnoplochy, optická koherenční tomografie. 10. Využití tomografických metod v lékařství a technické praxi. Literatura: Brezinski, M.: Optical Coherence Tomography: Principles and applications, Academic Press Amsterdam 2006 Lihong, V. W., Hsin-i, W.: Biomedical optics: Principles and applications, Wiley 2007


15.02.2011

27 / 49


OPT/OVSS

Optické vláknové systémy a senzory Optical Fibre Systems and Sensors

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. František Petráš RNDr. Ing. Jan Podloucký

Obsah: 1. Světlo jako elektromagnetický a kvantový signál přenos informace a zpracování informace, signál versus šum, druhy a spektrální vlastnosti šumu 2. Měření signálu a šumu, kontrola šumu, citlivost systému,šumy fotodetektorů 3. Souvislost optického a elektrického signálu, modulace a demodulace 4. Techniky a metody zpracování dat, chybovost systému analogové a digitální zpracování, digitální přenosová soustava 5. Zdroje záření v senzorice, fyzikální principy polovodičových laserů 6. Elektronické obvody pro čerpání polovodičových laserů a modulaci 7. Technologie generování krátkých elektrických a optických pulsů 8. Přímá a koherentní detekce, koncepce koherentních systémů šumové vlastnosti koherentních systémů, heterodynní a homodynní detekce 9. Optické vláknové senzorové systémy amplitudové, fázové, polarizační 10. Definice a měření základní parametrů optických vláken přenosové vlastnosti optických vláken, typy disperze 11. Rotační vláknové senzory, Sagnackův interferometr 12. Specielní optická vlákna, vlákna dopovaná prvky vzácných zemin, polarizační vlákna, dvoujádrá vlákna, mnohovidová vlákna, Braggovské mřížky a rezonátory v optických vláknech Literatura: Novotný, K., Martan, T., Šístek, J.: Systémy pro optické komunikace, ČVUT Praha 2003 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994


15.02.2011

28 / 49


OPT/PDH

Praktikum z digitální holografie Practicum on Digital Holography

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Realizace a geometrie uspořádání experimentu pro expozici Fourierovského digitálního hologramu, uspořádání v případě odrazného předmětu, v případě transmisního předmětu (expozice hologramu). 2. Metodika zpracování digitálního obrazu v programu Matrox Intellicam-NeGUS2 a HanVision -Meteor II-CL, porovnání možností, (záznam a analýza exponovaného hologramu s použitím uvedených programů). 3. Numerická rekonstrukce digitálního hologramu dvojrozměrnou Fourierovou transformací v prostředí MATLAB - (práce s programem MATLAB). 4. Koncepce digitální holografie: In-Line a Off-Axis - Leith-Upatnieks holografie (realizace hologramu a porovnání). 5. Dvě základní experimentální uspořádání digitální Off-Axis holografie, Michelsonovo a Mach-Zehnderovo, (realizace vybraného uspořádání). 6. Optimalizace mezního úhlu a ověření Nyguistova-Shannonova vzorkovacího teorému pro záření odlišných vlnových délek (určení mezní hodnoty úhlu 0 max). 7. Analýza Fourierovského spektra Off-Axis hologramu a jeho realizace, pozice nultého řádu, reálného a imaginárního obrazu - porovnání při změně lambda záření. 8. Aplikace optických vláken digitální holografii , kolimace LP01 módu, vytvoření kvazigaussovského svazku, využití optických vláknových děličů. 9. Určení a nastavení pozice pasu gaussovského svazku , jeho a využití a role při Off-Axis Fourierovské holografii. 10. Koncepce Off-Axis hologramu se dvěma referenčními paprsky s odlišnou polarizací, záznam hologramu se zachováním informace o stavu polarizace. 11. Barevná digitální holografie, optimalizace a metodika nastavení visibility pro dvoubarevný záznam digitálního hologramu (porovnání rekonstruovaného hologramu pro dvě odlišné nastavení visibility a jeho vliv na kontrast). 12. Realizace barevného dynamického hologramu pohybujícího se biologického objektu (využití možností aparatury pro expozici více lambda záření současně), případně realizace barevného interferogramu opět při expozici více lambda záření současně. Literatura: Baudyš, A.: Technická optika, ČVUT Praha 1989 Hariharan, P.: Basics of Holography, Cambridge University Press 2002 Poon, T.: Digital Holohraphy and Three-Dimensional Displey, Springer 2006 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994 Schnars, U., Jueptner, W.: Digital Holography, Springer 2005


15.02.2011

29 / 49


OPT/PPV

Počítačem podporovaná výroba Computer Aided Manufacturing

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Jaroslav Wagner, Ph.D.

Obsah: 1. Vývoj kinematik obráběcích strojů, konvenční a číslicově řízené obrábění. 2. Technologické podmínky obrábění, geometrie břitu nástroje, tvorba třísky, řezné materiály. 3. Hlavní části obráběcích strojů. Druhy automatizace. Polohování nástrojů, lineární pohyb, interpolační pohyb. 4. Skladba řídícího programu. Ruční programování, dílenské programování, počítačové programování 5. Výrobní činnosti podporované výpočetní technikou, software typu CAD/CAM 6. Souřadnicový systém NC strojů, vztažné body, korekce nástroje. 7. 3D modelovací software Rhinoceros, tvorba 3D modelu. 8. Generace výkresu v Rhinoceros, import a export dat. 9. CNC software RhinoCAM. Základní prvky programu, definice stroje, nástroje a polotovaru obrobku. Řídící software PILOT. 10. Volba strategie obrábění, řešení kolizí, generace řídícího programu. 11. Tvorba modelu zadané součásti v prostředí Rhinoceros. 12. Generace řídícího programu pro tříosé frézování v prostředí RhinoCAM modelu pro zadaný polotovar 13. Simulace technologických podmínek obrábění Literatura: Jandečka, K.: Využití moderních CAD/CAM systémů při programování NC strojů, ZČU Plzeň 1996 RhinoCAM, uživatelská příručka Rhinoceros, uživatelská příručka


15.02.2011

30 / 49


OPT/PTDF

Pokročilé techniky digitální fotografie Advanced Techniques of Digital Photography

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Uživatelské testování a hodnocení kvality objektivů a zařízení v digitální fotografii. 2. Správa barev a problematika vytváření odpovídajících barevných odstínů 3. Měření a hodnocení kvality barev 4. Tvorba barevného profilu pro různá zařízení 5. Geometrické manipulace obrazu, tvorba panoramatických fotografií 6. Tvorba masek, pokročilé úpravy barev a ostrosti v digitální fotografii 7. Kontrastní maskování, rozšiřování dynamického rozsahu ve fotografii 8. Využití dekonvoluce a pokročilé filtrovací techniky 9. Skener. Klasický film jako zdroj obrazu pro digitální fotografii. 10. Šum v digitální fotografii a možnosti jeho potlačení 11. Černobílá digitální fotografie 12. Méně tradiční techniky tisku, piezografie V rámci cvičení se počítá s intenzivním využitím programů Matlab (Octave), Mathematica, Photoshop, PictureWindowPro, Vuescan a dalších. Literatura: Berns, R. S.: Principles of Color Technology, Wiley-Interscience; 3rd edition 2000 Fraser, B., Murphy, C., Bunting, F.: Real World Color Management, Peachpit Press, 2nd edition 2004 Wyszecki, G., Stiles, W. S.: Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae, Wiley-Interscience; 2nd edition 2000


15.02.2011

31 / 49


OPT/SMOA

Spektroskopie molekul a optická aktivita Molecular Spectroscopy and Optical Activity

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Elektromagnetické pole, polarizace záření, elektrické a magnetické multipólové momenty 2. Molekuly v elektrickém a magnetickém poli 3. Vibrace molekul, adiabatická aproximace, přechodové tenzory 4. Molekulární rozptyl záření 5. Polarizační jevy v prošlém záření 6. Polarizační jevy v Ramanově rozptylu 7. Symetrie a optická aktivita 8. Vibrační optická aktivita a cirkulární dichroismus 9. Ramanova optická aktivita 10. Experimentální realizace Ramanovy optické aktivity 11. Interpretace experimentálních dat, spektra proteinů a dalších biologicky zajímavých molekul 12. Simulace vibračních spekter molekul Literatura: Barron, L. D.: Molecular Light Scattering and Optical Activity, Cambridge University Press 2004 Ferraro, J. R.: Introduction to Raman Spectroscopy, Academic Press, 2nd edition 2002 Harris, D. C., Bertolucci, M. D.: Symmetry and Spectroscopy: An Introduction to Vibrational and Electronic Spectroscopy, Dover Publications 1989 Levine, I. L.: Quantum chemistry, Prentice Hall, 5th edition 2000 Wilson, E. B., Decius, J. C., Cross, P. C.: Molecular Vibrations: The Theory of Infrared and Raman Vibrational Spectra, Dover Publications 1980


15.02.2011

32 / 49


OPT/SS

Snímací senzory pro digitální záznam obrazu Image Sensors

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Snímací senzory pro digitální záznam obrazu základní pojmy, element maticového detektoru -"pixel", mozaikové uspořádání též Bayerovo, vrstevnaté uspořádání - tzv. X3, základní typy maticových detektorů 2. Fyzikální základy a technologie snímacího fotoelementu vnější a vnitřní fotoefekt, záznam obrazu - expozice(osvětlení) + snímání(čtení), proces uvolnění elektronu po dopadu kvanta záření a jeho transport k zesilovači, CCD, CMOS 3. Efektivní rozlišení detektorů efektivní plocha detekující fotony - faktor plnění, snímače s mikročočkami a faktor plnění, kvantová účinnost detektorů, citlivost detektorů, přiřazení hodnoty jasu k velikosti náboje/napětí, ochrana proti "přetékání" nábojeblooming, 4. Záznam barevného obrazu pixely opatřené barevnými filtry, Bayerův filtr, spektrální závislost hloubky průniku fotonů do křemíku, odečet (snímání) kumulovaného náboje ve vrstevnatém senzoru, technologie Foveon X3 , porovnání barevného CCD a Foveon X3 5. Proces interpolace pro snímání záznamu barevného obrazu snímání hrany předmětu při mozaikovém uspořádání a vrstevnatém Foveon X3 srovnání při stejném rozlišení, tedy tedy při stejném počtu efektivních pixelů 6. Šum obrazových detektorů náhodný šum, temný šum, zesilovací šum, vzorový šum 7. Snímací senzory a soustavy - základní způsoby snímání obrazu snímání jednorozměrným snímačem, snímání dvourozměrným snímačem, snímání plošného obrazu bodovým snímačem 8. Volba objektivu CCD kamery formát CCD snímače v kameře, požadované zvětšení objektivu, přípustná změna zvětšení se změnou vzdálenosti předmětu od objektivu CCD kamery 9. Požadovaná rozlišovací schopnost objektivu CCD kamery přípustné geometrické zkreslení objektivu, přípustný pokles intensity ozáření CCD snímače v okrajích zorného pole, telecentrické objektivy 10. Návrh velikosti osvětlení snímače objektivem metody dosažení malého poklesu ozáření snímače směrem do stran zorného pole 11. Typy vhodných objektivů objektivy typu zoom - transfokátory, vari focal, telecentrické objektivy 12. Připojení objektivu ke kameře definice vzdálenosti Zv, obrazového ohniska F', připojení typu "C", připojení typu "CS", připojení typu "M42", zaostřování objektivu, clona a relativní otvor objektivu, hloubka ostrosti zobrazení Literatura: Fischer, J.: Optoelektronické senzory a videometrie, ČVUT 2002 Novotný, K., Martan, T. , Šístek, J.: Systémy pro optické komunikace, ČVUT Praha 2003 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994


15.02.2011

33 / 49


OPT/TKF

Techniky klasické černobílé fotografie Techniques of Traditional Black and White Photography

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Základy klasického fotografického procesu 2. Vybavení fotokomory 3. Fotografické přístroje v klasické fotografii 4. Fotografické materiály a jejich citlivost 5. Expoziční doba, zrnitost a vnímání ostrosti 6. Dynamický rozsah filmu 7. Zónový systém 8. Negativní proces, vyvolávání filmu 9. Tvorba pozitivního obrazu 10. Techniky při tvorbě fotografií pro prezentaci 11. Důležité aspekty pro archivní uchovávání fotografických materiálů 12. Tónování Cvičení ke kurzu bude zaměřeno na práci v klasické fotokomoře. Přednášky budou využitelné i pro studenty uměleckých směrů v rámci UP. Literatura: Anchell, S.: The Darkroom cookbook, Focal Press; 3rd edition 2008 Rudman, T.: The Photographer's Master Printing Course, Mitchell Beazley 2004 Rudman, T.: The Photographer's Toning Book, Amphoto Books 2003 Schaefer, J. P.: The Anselm Adams Guide: Basic Techniques of Photography - Book 1, Publisher Anselm Adams 1999 Thornton, B.: Edge of Darkness: The Art, Craft, and Power of the High-Definition Monochrome Photograph, Amphoto books 2001


15.02.2011

34 / 49


OPT/TVY

Tenké vrstvy Thin Films

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Ing. Jaromír Křepelka, CSc.

Obsah: Vlastnosti tenkých vrstev, metody vytváření tenkých vrstev a jejich kontroly. Šíření elektromagnetického pole v izotropním nehomogenním prostředí, řešení vlnové rovnice v homogenním izotropním prostředí, maticový popis soustav tenkých vrstev, transformace pole a přenos energie v soustavách tenkých vrstev, princip reverzibility. Příklady: rozhraní dvou prostředí, jedna tenká vrstva, jedna tlustá vrstva, systémy tenkých a tlustých vrstev, vrstva v částečně koherentním světle, pole uvnitř soustavy tenkých vrstev, symetrické soustavy, periodické struktury, antireflexní struktury, MacNeillův polarizátor, Fabryho-Perotův filtr.Základy vyhodnocení elipsometrických měření Anizotropní vrstevnaté prostředí. Literatura: Knitlová, D.: K teorii i praxi překladu, Olomouc 2000 Zdeněk Knittl: Optics of thin films, John Wiley & Sons, London, New York, Sydney, Toronto 1976. Ludmila Eckertová: Fyzika tenkých vrstev SNTL, Praha 1974. Jaromír Křepelka: Optika tenkých vrstev, Univerzita Palackého, Přírodovědecká fakulta, Olomouc 1993.


15.02.2011

35 / 49


OPT/VPO1X

Vlnová a paprsková optika 1 Wave and Geometrical Optics 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Popis a vlastnosti elektromagnetického záření, základní typy optických prostředí a jejich využití. 2. Řešení Maxwellových rovnic v přiblížení paprskové optiky, rovnice eikonály, paprsková rovnice, Fermatův princip a jeho použití, kongruence paprsků, vektorový tvar zákona lomu. 3. Průchod paprsků nehomogenním prostředím, laminární prostředí a prostředí se sférickou symetrií indexu lomu (simulace Lunneburgovy, Woodovy a Maxwellovy čočky v programu Oslo). 4. Prostředí s válcovou symetrií indexu lomu, paraxiální analýza gradientní čočky a vlákna, simulace gradientních prvků v programu Oslo. 5. Maticová optika a její využití při paraxiálním zobrazování a při vyšetření stability rezonátoru. 6. Paraxiální svazková optika, základní parametry a vlastnosti gaussovského svazku, měření parametrů laserových svazků. 7. Popis transformace gaussovského svazku maticovou metodou, fokusace a kolimace svazku, návrh laserového rozšiřovače. Simulace šíření a transformace gaussovského svazku v programu Oslo. 8. Nestandardní typy paraxiálních svazků, jejich vlastnosti a využití. 9.Nedifrakční svazková řešení Helmholtzovy rovnice a jejich experimentální realizace, určení modů pro nehomogenní prostředí. 10. Fourierovská reprezentace optického signálu, šíření světla volným prostorem, impulsní a frekvenční přístup. 11. Princip a realizace prostorové filtrace laserového svazku, analýza a demonstrace filtrace obrazu. 12. Optická realizace Fourierovy transformace, praktické použití 4-f systému. Literatura: Goodman, J. W.: Introduction to Fourier Optics, Singapur, McGraw-Hill Book Co. 1968 Guenther R. D.: Modern Optics, J. Wiley & Sons, NY 1990 Kuběna, J.: Úvod do optiky, MU Brno 1994 Pospíšil, J.: Základy optiky I, část A a B, UP Olomouc 1983 Pospíšil, J.: Základy vlnové optiky, část A a B, UP Olomouc 1990 Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, český překlad Matfyzpress, UK Praha 1995 Siegman, A. E.: Lasers, University Science Books 1986


15.02.2011

36 / 49


OPT/VPO2X

Vlnová a paprsková optika 2 Wave and Geometrical Optics 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc.

Obsah: 1. Vymezení geometrické, vlnové a elektromagnetické optiky, matematický aparát pro popis vlnových jevů. 2. Řešení Helmholtzovy rovnice ve tvaru rovinných vln, harmonická analýza, difrakční mřížka. 3. Kirchhoffovo řešení vlnové rovnice, Fraunhofferova a Fresnelova aproximace. 4. Fourierovská optika, obecný popis lineárních systémů, přenosová a odezvová funkce. 5. Příklady užití Fraunhofferovy a Fresnelovy aproximace, difrakce na kruhovém otvoru, Talbotovy obrazy, FFT. 6. Koherentní a nekoherentní zobrazení ve vlnové optice. 7. Elektromagnetická optika a zákony zachování, energetická optika. 8. Klasifikace optických vlastností prostředí podle susceptibility, KramersKröningovy vztahy, šíření pulzů v disperzním prostředí, rychlost světla. 9. Polarizace světla a její popis, efekty v anizotropním prostředí. 10. Rayleigho rozptyl. Literatura: Fuka, J.; Havelka, B.: Optika, SPN, Praha 1961 Kvasnica J.: Teorie elektromagnetického pole, Academia Praha 1985 Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, český překlad Matfyzpress, UK Praha 1995


15.02.2011

37 / 49


OPT/VS

Statut:

Vibrační spektroskopie: Infračervená absorpce a Ramanův rozptyl Vibrational Spectroscopy: IR Absorption and Raman Scattering Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Základy teorie infračervené absorpce a Ramanovy spektroskopie 2. Vibrace molekul 3. Symetrie molekul 4. Výběrová pravidla u infračervené a Ramanovy spektroskopie 5. Analýza vibračních spekter 6. Rozptyl záření a polarizace 7. Spektrometry pro měření infačervené absorpce 8. Využití Fourierovy transformace ve spektroskopii 9. Experimentální realizace Ramanových spektrometrů 10. Návrh spektrometrů v programu TracePro 11. Ramanova mikroskopie 12. Rezonanční Ramanův rozptyl, povrchem zesílený Ramanův rozptyl Literatura: Ferraro, J. R.: Introduction to Raman Spectroscopy, Academic Press, 2nd edition 2002 Griffiths, P., De Haseth, J. A.: Fourier Transform Infrared Spectrometry, WileyInterscience, 2nd edition 2007 Harris, D. C., Bertolucci, M. D.: Symmetry and Spectroscopy: An Introduction to Vibrational and Electronic Spectroscopy, Dover Publications 1989 Turell, G., Corset, J.: Raman Microscopy: Developments and Applications, Elsevier 1996 Wilson, E. B., Decius, J. C., Cross, P. C.: Molecular Vibrations: The Theory of Infrared and Raman Vibrational Spectra, Dover Publications 1980


15.02.2011

38 / 49


KEF/DZO

Digitální zpracování obrazu Digital Image Processing

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Ing. Luděk Bartoněk, Ph.D.

Obsah: Předmět si klade za úkol seznámit posluchače s využitím počítačů při měření a analýze obrazové informace získané 1D a 2D CCD senzory. První část je věnována vztahu číslicového zpracování obrazu k ostatním příbuzným disciplínám, digitalizaci analogových signálů a popisu typických CCD snímačů. Druhá část vychází ze zpracování obrazové matice a její geometrické, statistické i spektrální vyhodnocování. Pozornost je věnována metodám rozpoznávání (příznakové, strukturální) a analýze geometrických tvarů v obraze. Literatura: Češka, M, Rábová, Z.: Gramatiky a jazyky, VUT Brno 1985 Hlaváč, V., Šonka, M.: Počítačové vidění, Grada a.s. Praha 1992 Jaroslavskij, L., Bajla, I.: Metódy a systémy číslicového spracovania obrazov, ALFA Bratislava 1989 Kotek, Z., Mařík, V.: Metody rozpoznávání a jejich aplikace., Academia Praha 1993


15.02.2011

39 / 49


KEF/MMM

Moderní mikroskopické metody Advanced Microscopic Methods

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Obsah: Světelná mikroskopieMetoda fázového kontrastu, UV a IČ mikroskopie, Fluorescenční mikroskopie, Polarizační mikroskopie, Interferenční mikroskopie (Nomarského interferenční kontrast, Hofmanův modulační kontrast), Konfokální laserová mikroskopie, Optická skenovací mikroskopie v blízkém poli.Elektronová mikroskopieTransmisní elektronová mikroskopie, Rastrovací elektronová mikroskopie, Nízkonapěťová elektronová mikroskopie, Elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením, Elektronová mikroskopie s volitelným vakuem (biologické aplikace).Mikroskopie skenující sondouSkenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli. Literatura: Kubínek, R.: Experimentální metody biofyziky-rastrovací elektronová mikroskopie., UP Olomouc 1986 Kubínek, R., Mašláň, M., Vůjtek, M.: Mikroskopie skenující sondou, UP Olomouc 2002 Kubínek, R.: materials in PDF form, (available online at http://apfyz.upol.cz/ucebnice/prehled.html) Murphy, D.B.: Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imagine, Wiley 2001 Reimer, L.: Scanning Electron Microscopy.Physics of Image Formation and Microanalysis., Springer 1998


15.02.2011

40 / 49


KEF/OBME

Obecná metrologie General Metrology

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Tomáš Rössler, Ph.D.

Obsah: 1. Přehled systémů metrologického zabezpečení a jeho prvky 2. Legální metrologie v ČR 3. Etalony, schémata návaznosti měřidel 4. Schvalování typu stanovených měřidel 5. Ověřování stanovených měřidel 6. Kalibrace etalonů a pracovních měřidel 7. Státní metrologický dozor 8. Metrologická konfirmace 9. Technické předpisy metrologie 10. Mezilaboratorní porovnávání zkoušek 11. Mezinárodní systém jednotek SI 12. Mezinárodní spolupráce v metrologii 13. Fyzikální základy měření 14. Systém realizace mezinárodních etalonů Literatura: Executive ragulations of the Law No. 505/1990 of the Law Collection Journal of Metrology (in Czech) Kraus J. a kol.: Komentář k novele zákona č.505/1990 Sb., TECH-MARKET, Praha 2000 Law No.505/1990 of the Law Collection and its later specifications Šindelár J. a kol.: Základy obecné metrologie. Edice Základy metrológie, svazek 6, Praha, SNTL 1994


15.02.2011

41 / 49


KEF/TSII1

Teorie signálů a informace 1 Theory of Signals and Information 1

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.

Obsah: 1. Vymezení signálů, teorie signálů a přenosových soustav. 2. a 3. Fourierova analýza determinovaných signálů a impulsů a její praktické provádění. 4. Konvoluce a Fourierovo spektrum. 5. Laplaceova a Hilbertova transformace. 6. Korelace determinovaných signálů. 7. Vlastnosti lineárních a nelineárních přenosových soustav. 8. Charakteristické funkce a veličiny náhodných procesů a jejich realizací. 9. Výkonová spektra náhodných procesů a jejich realizací. 10. Přenos náhodného signálu lineární soustavou. 11. Vliv šumu na signál. 12. Číslicové signály a jejich přenos. 13. Číslicové přenosové soustavy, jejich chybovost a modelování. Literatura: Angot, A.: Užitá matematika pro elektrotechnické inženýry, SNTL Praha 1972 Bajcsy, J.; Vítovec, J.: Telemetria a prenos údajov, Alfa Bratislava a SNTL Praha 1988 Bogr, J.; Čajka, J.; Šebesta, V.: Teorie přenosu zpráv, SNTL Praha 1975 Ertinger, Z.; Sklenář, J.: Signály a soustavy, VUT Brno 1980 Hoffner, V.: Úvod do teorie signálů, SNTL Praha 1987 Levin, B.R.: Teorie náhodných procesů a její aplikace v radiotechnice, SNTL Praha 1965 Pospíšil, J.: Analýzy a přenosové aspekty signálů, UP Olomouc 1994 Uhlíř, J., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů, ČVUT Praha 2002 Yeung, R.W.: A First Course in Information Theory. Springer, New York, USA 2002 Young, P.H.: Electronic communication techniques, Ch.E.Merrill Publ. Comp. and Bell - Howel Comp. Columbus 1985


15.02.2011

42 / 49


KEF/VOTM

Vybrané optické topografické metody Some Optical Topographic Methods

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Michal Pochmon

Obsah: 1. Úvod (rozdělení topografických metod; rozdíl mezi optickými a neoptickými metodami; obecné vlastnosti metod; topografie x profilometrie; vrstevnicová mapa - kvalitativní hodnocení, čtení mapy; datový soubor - možnosti zobrazení 3D předmětu v 2D prostoru, drátěný model, barevný a šedý model, WRML model; způsoby vytvoření optické stopy na měřeném povrchu - projektory; principy kalibrace měření) 2. Moiré jev (teorie; vznik, metody popisu a typy moiré obrazců; metody washingup, fringe-shifting, ODFM; měřené veličiny - výchylka, odchylka, hloubka) 3. Moiré metody (stínová, jednoprojektorová a dvouprojektorová moiré topografie)(teoretický popis; vlastnosti obrazce; možnosti experimentálního uspořádání; užívané metody zlepšení obrazce - digitální úpravy obrazu, srovnání vlastností a možností použití jednotlivých metod, praktické laboratorní ukázky) 4. Fourierovská profilometrie (základní vztahy a principy Fourierovské analýzy; teoretický popis profilometrie; možnosti experimentálního uspořádání; souvislost a srovnání vlastností s moiré metodami; praktické laboratorní ukázky) 5. Triangulační profilometrie (teoretický popis profilometrie; principy určení topografické hloubky; souvislost s moiré metodami; princip postupného skenování povrchu; možnosti experimentálního uspořádání; praktické laboratorní ukázky) 6. Stereoskopická profilometrie (princip stereoskopického vidění; teoretický popis; užívané typy projektované optické struktury; možnosti experimentálního uspořádání; praktické laboratorní ukázky) 7. Další metody (možnosti využití jevů interference či holografie pro měření tvaru předmětů - Michelsonův interferometr, speckle a holografická interferometrie) Literatura: Malacara D.: Optical shop testing, John Wiley, New York 1992 Post, D., Han B., Ifju P.: High sensitivity moiré. Experimental Analysis for Mechanics and Materials, Springer Verlag, New York 1994 Journal of Optical Engineering, Journal of Applied Optics, SPIE Proceedings and other scientific literature according to the recommendations of the lecturer Laermann K.-H.: Optical methods in experimental solid mechanics, Springer Wien 2000 Parks V.J.: Handbook on Experimental Machanics, VCH Publishers, New York 1993


15.02.2011


OPT/EX

Odborná exkurze Excursion in Optics

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

5 DNY/SEM

Ukončení:

Zápočet

Garant:

RNDr. Jaroslav Wagner, Ph.D.

Obsah: Návštěva výzkumných pracovišť zabývajícími se optickou tematikou. Obvyklé exkurze: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

MEOPTA Přerov Autopal Nový Jičín HELLA Mohelnice LaserTech Olomouc Vývojová dílna AÚ ČAV Turnov CRYTUR Turnov URE Praha FZÚ Praha

Literatura:

43 / 49


15.02.2011

44 / 49


OPT/FO

Fyziologická optika Physiological Optics

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Mgr. František Pluháček, Ph.D.

Obsah: 1.Stručný úvod do geometrické optiky. Lom na kulové ploše; redukovaná vzdálenost, vergence, definice optické mohutnosti; Gaussova zobrazovací rovnice a zobrazovací rovnice s vergencemi pro jednu kulovou plochu a pro čočku; vícestupňová optická soustava a určení jejích hlavních parametrů, základní aberace optických soustav. 2.Vznik zrakového vjemu. Oko a jeho optická soustava. Stavba oka a jeho optická soustava, její modely a jejich užití. Aberace optické soustavy oka, přehled refrakčních vad. 3.Emetropie a ametropie. Příčiny, klasifikace a brýlová korekce sférické ametropie. Astigmatismus, příčiny, klasifikace a korekce. Anizometropie, anizeikonie. 4.Akomodace a její popis. Teorie akomodace. Stimuly akomodace. Myopie prázdného pole, noční a přístrojová myopie. Interval a amplituda akomodace. Změny akomodace s věkem, presbyopie, presbyopický přídavek do blízka. Afakie. Ablyopie. 5.Vliv zornice na optické zobrazení v oku. Difrakční omezení oka. Rozptylový kroužek. Hloubka pole. Stilesův-Crawfordův efekt. Pupilární reflexy. 6.Zraková ostrost a její měření. Minimální úhlové rozlišení a jeho měření (úhlové a noniové rozlišení). Vízus - definice, měření. Optotypy - zásady konstrukce, typy, užití. Kontrastní citlivost. Definice, měření a užití. 7. Zraková funkce sítnice. Struktura sítnice, typy fotoreceptorů, jejich distribuce na sítnici a konvergence. Receptivní pole. Pigmenty fotoreceptorů. Adaptace na tmu, prahový jas, adaptační křivka. Adaptace na světlo. Fotopické, skotopické a mezopické vidění. 8.Úvod do fotometrie. Základní fotometrické veličiny a jednotky. Základní vztahy mezi fotometrickými veličinami, základní fotometrické vzorce, Bunsenův fotometr. 9.Vnímání jasu, adaptace. Adaptace na tmu. Fotopické, skotopické a mezopické vidění. Adaptace na světlo. Diferenciální jasový práh, vliv změn jasu na kontrast. Následné obrazy, iradiace, oslnění. Osvětlení pracoviště, vliv umístění zdrojů světla a spektrálního složení jejich světla na zrak, poškození oka zářením a jeho prevence. Entoptické fenomény. 10.Barva, její vnímání a měření. Vymezení barvy a její popis z psychosenzorického, fyzikálního a psychofyzikálního hlediska. Teplota barvy, ekvivalentní teplota barvy, míchání barev (subtraktivní, aditivní). Přirozené barevné souřadnice, trojbarevné souřadnice založené na barevných tocích, trichromatický systém CIE. Teorie barevného vidění. Trichromatická Helmholtzova teorie barevného vidění, Heringova teorie protibarev, teorie zón. Poruchy barvocitu. 11.Zorné pole, zraková dráha. Monokulární a binokulární zorné pole - vlastnosti, měření a poruchy. Zraková dráha a její neurony. Úvod do fyziologie pohybu oka, základy binokulárního vidění, vztah konvergence a akomodace. Psychologie vidění, zrakové klamy. Požadavky na optické přístroje. Literatura: Grosvenor T.: Primary Care Optometry, 5th edition. Butterworth-Heinemann, Elsevier, 2007.


15.02.2011

45 / 49


Keprt, E.: Teorie optických přístrojů I. - Dalekohledy, UP Olomouc 1966 Kraus, H. a kol.: Kompendium očního lékařství, Praha - Grada 1997 Polášek, J. a kol.: Technický sborník oční optiky, Praha, Oční optika 1975 Tunnacliffe, A. H.: Introduction to Visual Optics, Gresham Press, London 1993


15.02.2011

46 / 49


OPT/LOEP

Optické a optoelektronické lékařské přístroje Optical and Optoelectronical Medical Instruments

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Josef Čihák

Obsah: 1. Základy měření biofyzikálních veličin v medicíně a jejich klasifikace z hlediska invazivnosti resp. neinvazivnosti a dosaženého stupně přesnosti a množství získaných diagnostických informací. 2.Rozdělení z hlediska stupně interakce měřicí metody a živého organizmu a vlivu na výsledek měření. 3.Měřicí metody z pohledu aplikace senzorů a realizace jejich vazby na měřené biologické prostředí a z hlediska jemnomechanického pojetí těchto snímačů a aplikací řady optických, polovodičových i klasických prvků, včetně progresivních technologických i materiálových struktur. 5.Základní principy, konstrukční provedení a základy klinické aplikace metod měření biologických tlaků, biologické síly, měření hmotnosti, průtoku plynů a kapalin, pohybu tkáňových struktur a měření teplot vč. rozložení teplotních gradientů. 6.Snímání elektrických projevů živého organizmu. 7.Metody měření nitrotělního prostředí na bázi metod biofyzikální chemie. 8.Měřicí metody v očním lékařství, především impresní tonometrie. 9.Speciální materiály v biomedicíně a problematika jejich biokompatibility. 10.Stimulační technika, umělé orgány a protetika. Literatura: Brozmanová, B.: Ortopedická protetika, Martin:Osveta 1990 Hrazdíra, J. a kol.: Biofyzika (učebnice pro lékařské fakulty), Avicenum Praha 1999


15.02.2011

47 / 49


OPT/MAKK

Moderní aspekty klasické teorie koherence Modern Aspects of Classical Theory of Coherence

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Miloslav Dušek, Dr.

Obsah: Stochastické procesy. Teorie koherence v prostorově frekvenční reprezentaci. Záření částečně koherentních zdrojů. Šíření částečně koherentního záření, změny spektra. Spektroskopie a radiometrie s částečně koherentním světlem. Spektra kvasarů. Spektrum záření šířícího se lineárním systémem. Mikroskopický popis fluktuací zdroje Rozptyl částečně koherentního záření. Korelační vlastnosti záření černého tělesa Literatura: Abramovicz, M.; Stegun, I.A.: Handbook of Mathematical Functions, National Bureau of Standards, Washington 1964 Anděl, J.: Statistická analýza časových řad, SNTL, Praha 1976 Bendat, J.S.: Principles and Applications of Random Noise Theory, John Wiley, New York 1958 Born, M.; Wolf, E.: Principles of Optics, Pergamon Press, Oxford 1980 Dušek, M.: Diffraction grating illuminated by partially coherent beam, Optics Commun. 111, p. 203 (1994) Dušek, M.: Spectral properties of stochastic electromagnetic fields with spherical symmetry, Physical Review E 49, p. 1671 (1994) Dušek, M.: The Wolf Effect, Jemná mechanika a optika 41, No. 3, p. 70 (1996) Goodman, J. W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts and Co Publishers 2005 Goodman, J. W.: Statistical Optics, John Wiley & Sons Inc. New York 2000 Haken, H.: Light: Waves, Photons, Atoms, vol. 1, North-Holland, Amsterdam 1981 Mandel, L.; Wolf, E.: Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge Univ. Press, Cambridge 1995 Papoulis, A.: Probability, Random Variables and Stochastic Processes, McGrawHill, New York 1965 Peřina, J.: Coherence of Light, Reidel, Dordrecht 1985 Peřina, J.: Teorie koherence, SNTL, Praha 1975 Stratton, J.A.: Electromagnetic Theory, McGraw-Hill, New York 1941


15.02.2011

48 / 49


OPT/OMVT

Optické metody ve vědě a technice Optical Methods in Science and Technology

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: 1. Měření spektrálních vlastností optického záření Hranolová spektroskopie, mřížková spektroskopie, fourierovská spektroskopie. 2. Měření polarizačních a koherenčních vlastností světla Zjišťování stavu polarizace, měření stupně polarizace, měření časové a prostorové koherence. 3. Měření vzdáleností Laserový interferometr, optický radar, metody modulovaného svazku. 4. Měření rychlostí optickými dopplerovskými metodami. 5. Měření neoptických povrchů, moiré techniky Projektivní topografie, projektivní moiré topografie, holografická topografie. 6. Využití koherenční zrnitosti Vznik hoherenční zrnitosti (speklu), speklová interferometrie, proužky na povrchu předmětu, proužky ve spektru povrchu předmětu. 7. Holografická interferometrie Holografická interferometrie pomocí dvojexpozice, interferometrie v reálném čase, interferometrie s časovým středováním, aplikace. 8. Využití prostorové filtrace Princip prostorové filtrace, masky používané pro filtraci, Vander Lugtův korelátor, korelátor pro společnou transformaci. 9. Optické komunikace Komponenty optické vláknové trasy, modulace, multiplexování, vazební členy, digitální komunikační systém. 10. Vláknové senzory Klasifikace vláknových senzorů, vlastní (intrinsic) a nevlastní (extinsic) senzory, vláknové gyroskopy. 11. Demonstrace v laboratoři Postupně budou ukázány: moiré technika, koherenční zrnitost a holografická interferometrie. Literatura: Banerjee, P.P.; Poon, T.Ch.: Principles of Applied Optics, Irwin, Boston 1991 Collett, E.: Polarized light, Marcel Dekker, NY 1993 Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, český překlad Matfyzpress, UK Praha 1995 Yariv, A.: Introduction to optical electronics, Holt, Rinehart and Winston, New York 1976


15.02.2011


SLO/PROG2

Programování v jazyce C pro fyziky Programming in C Language for Physicists

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Robert Myška, Ph.D.

Obsah: Základy jazyka C základní prvky jazyka (klíčová slova, proměnné, konstanty, operátory) řídící struktury (příkaz, blok, podmínka, větvení, cyklus, skok) vstup a výstup, standardní knihovny soubory, práce s diskem funkce pointery složené datové struktury Principy efektivního programování strukturované programování komentáře a dokumentace efektivní algoritmy využití hotových knihoven Literatura: Herout P.: Učebnice jazyka C, Kopp Herout P.: Učebnice jazyka C, 2. díl, Kopp

49 / 49

PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

Recommend Documents