Studijní programy OPTIKA A OPTOELEKTRONIKA katedra optiky PřF UP v Olomouci Schváleno vědeckou radou PřF UP v únoru 1999
Optika a Optoelektronika
1
Studijní program katedry optiky PřF UP v Olomouci
Studijní obor: Stupeň: Délka studia: Způsob ukončení: Absolvent:
OPTIKA a OPTOELEKTRONIKA
bakalářské studium 6 semestrů bakalářská zkouška bakalář (Bc.)
Bakalářské studium optiky a optoelektroniky je odborné studium. Garantem tohoto studia je katedra optiky PřF UP. Studium zajišťuje katedra optiky ve spolupráci s ostatními fyzikálními katedrami a katedrami matematiky Přírodovědecké fakulty UP.
Zaměření absolventa Jedná se o studium fyziky na úrovni základních matematických a fyzikálních kurzů, kurzů z experimentální a teoretické fyziky a kurzů zaměřených na klasickou a kvantovou optiku. Absolvent je všeobecně fyzikálně vzdělán s širšími znalostmi optických disciplín 1.
Předměty studia Vlnová a paprsková optika I Vlnová a paprsková optika II Základy optoelektroniky Fyzikální základy fotoniky Fyzika pevných látek Statistická fyzika Kvantová teorie I Kvantová teorie II Teorie elektromagnetického pole Teoretická mechanika Teorie relativity Optika Elektřina a magnetismus Atomová a jaderná fyzika Molekulová fyzika a termodynamika Mechanika Úvod do výpočetní techniky Základní fyzikální praktikum I 1
Vedle tohoto bakalářského studia je na katedře optiky realizováno profesní bakalářské studium ”Optometrie” se samostatným studijním programem.
Optika a Optoelektronika
2
Základní fyzikální praktikum II Základní fyzikální praktikum III Základní fyzikální praktikum IV Algebra Analytická geometrie Diferenciální geometrie Matematická analýza I Matematická analýza II Matematická analýza III Vybrané kapitoly z matematické analýzy Variační počet Rovnice matematické fyziky Pravděpodobnost a statistika Matematická fyzika Optické rezonátory a vlnovody Kromě uvedených předmětů jsou studenti povinni se zúčastnit speciálního kurzu ”Bezpečnost práce” a složit předepsanou zkoušku. Následnost jednotlivých předmětů je dána studijním plánem, který je každoročně aktualizován a publikován.
Podmínky k přijetí ke studiu Vzhledem ke stávající legislativě jsou studenti přijímáni k magisterskému studiu. Obsah a rozsah přijímacích zkoušek stanoví katedra optiky. Studium však mohou ukončit i po ucelené části studia jako “bakaláři”.
Organizace studia Celé bakalářské studium trvá tři roky a řídí se pevným studijním plánem, který určuje rozsah a návaznost jednotlivých předmětů. Všechny předměty (kurzy) jsou povinné. Každý předmět je zakončen zkouškou, kolokviem nebo zápočtem, případně jejich kombinací, podle charakteru předmětu. Studium je zakončeno povinnou bakalářskou zkouškou. Vzhledem ke stávající platné legislativě (VŠ zákon, Studijní a zkušební řád PřF UP) je konání této zkoušky vypisováno po třetím ročníku studia s možností dvojího opakování. Třetí neúspěch znamená ukončení studia. Bakalářská zkouška má charakter státní zkoušky. Po vykonání bakalářské zkoušky fakulta vydá osvědčení (diplom) o této skutečnosti. Studium se řídí platným studijním a zkušebním řádem PřF UP.
Mobilita Vzhledem k tomu, že s výjimkou optických předmětů je studium prakticky shodné se studiem fyziky v jiných zaměřeních, je principiálně možné během studia měnit zaměření za podmínek stanovených fakultou.
Optika a Optoelektronika
3
Řazení předmětů Název Algebra Matematická analýza I Mechanika Úvod do výpočetní techniky Analytická geometrie Matematická analýza II Elektřina a magnetismus Molekulová fyzika a termodynamika Základní fyzikální praktikum I Diferenciální geometrie Matematická analýza III Optika Základní fyzikální praktikum II Teoretická mechanika Vybrané kapitoly z matematické analýzy Variační počet Teorie elektromagnetického pole Atomová a jaderná fyzika Základní fyzikální praktikum III Pravděpodobnost a statistika Rovnice matematické fyziky Vlnová a paprsková optika I Kvantová teorie I Základní fyzikální praktikum IV Optické rezonátory a vlnovody Kvantová teorie II Statistická fyzika Fyzika pevných látek Teorie relativity Vlnová a paprsková optika II Fyzikální základy fotoniky Matematická fyzika Celkem hodin
1 2/1 4/2 4/2 2/1
2
3
4
5
6
2/1 4/3 4/2 2/1 0/3 1/1 5/3 4/2 0/3 3/1 4/3 1/1 3/2 4/2 0/3 2/1 3/2 3/1 2/1 0/3 2/0
18
22
22
23
20
2/1 2/1 2/1 2/0 3/1 3/0 2/1 21
zk/kol zk zk zk kol zk zk zk zk kol zk zk zk kol zk zk zk zk zk kol zk zk zk zk kol zk zk zk zk kol zk kol zk
Optika a Optoelektronika
KURSY bakalářského studia Každý kurz trvá jeden semestr. Čísla uvedená v závorkách značí počet výukových hodin týdně a skladbu (přednáška / seminář nebo cvičení).
Předměty zaměření Fyzikální základy fotoniky (3/0) prof. RNDr. Jan Peřina, DrSc. doc. RNDr. Richard Horák, CSc. RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. RNDr. Karel Vojtěchovský, RNDr. František Petráš Lasery: fyzikální základy laserů, charakteristiky laserového světla, laser jako zesilovač, rozdělení laserů, aplikace laserů. Zdroje a detektory: LED, polovodičový laser, polovodičové detektory, fotovoltaický článek, lavinová dioda, PIN dioda, IČ detektory, maticové detektory. Statistická a fotonová optika: statistické vlastnosti světla, interference a částečná koherence, částečná polarizace, fotonové čítání, kvantové stavy světla. Nelineární optika: nelineárně optické materiály, nelineární optické jevy 2. a 3. řádu, koherentní šíření pulsů. Elektro a akustooptika: základy elektrooptiky, elektrooptické prvky, interakce světla se zvukem, akustooptické prvky. Holografie: princip holografie, typy hologramů, záznamové materiály, aplikace. Optické sdělování: kódování a dekódování optického signálu, optické sítě, jejich možnosti a přednosti. Zpracování informace: optická propojení, spínače, bistabilní optické prvky, logické optické prvky, optický procesor, architektura optických počítačů. Vlnovodná a vláknovodná optika: vedení světla, typy vlnovodů, technologie přípravy vlnovodů, aplikace. Integrovaná optika: integrované optické systémy, technologie jejich přípravy, aplikace. Demonstrace z moderní optiky: laserů, nelineárních jevů, interference a koherence, detekce, holografie, vlnovodů. Optické rezonátory a vlnovody (2/0) doc. RNDr. Richard Horák, CSc. Dutinový rezonátor: Ideální dutinový rezonátor, popis dutinového rezonátoru, jeho módy. Optický rezonátor: Optický rezonátor, jeho popis, módy, ztráty. Typy optických rezonátorů. Gaussovský svazek, jeho transformace, besselovské svazky, základy konstrukce optického rezonátoru. Vlnovodné struktury: skokové a gradientní rozhraní, vlnovodné struktury, planární a válcová symetrie. Planární vlnovody: struktura planárního vlnovodu, jeho popis, módová teorie, disperzní rovnice, ztráty, vedené a vyzařované módy, substrátové módy, teorie vázaných módů, navázání světla do vlnovodu. Páskové vlnovody: páskové vlnovody povrchové a ponořené. Optická vlákna: stavba optického vlákna, jeho popis, módová teorie, disperze, ztráty, skoková a gradientní vlákna, W-typ vlákna, teorie vázaných módů, navázání světla do vlákna. Vlnová a paprsková optika I, II ( 3/1), (3/1) doc. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr., doc. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc. Principy paprskové optiky, eikonálová rovnice, paprsková rovnice pro nehomogenní izotropní prostředí, šíření paprsků v gradientních prostředích, maticová optika, přenosové matice optických komponent (jednoduché a kaskádní komponenty, periodické optické systémy), principy vlnové optiky, vlnová rovnice, Helmholtzova rovnice, paraxiální vlny, svazková optika, parametry a vlastnosti gaussovských svazků, Hermiteovy–Gaussovy a Laguerrovy–Gaussovy svazky, nedifrakční svazky, maticová metoda transformace gaussovských svazků, principy fourierovské optiky, přenosová
4
funkce pro volné šíření, optická realizace Fourierovy transformace, difrakce světla, Fresnelova a Fraunhoferova difrakce, prostorová filtrace, elektromagnetická optika, Maxwellovy rovnice, zákony zachování, hraniční podmínky, dielektrická a kovová prostředí, lineární, disperzní, homogenní, izotropní, absorpční prostředí, fázová a grupová rychlost, šíření pulsů v disperzním prostředí, volné šíření elektromagnetického pole, Rayleigho rozptyl, Čerenkovovo záření, elektromagnetické pole v rezonátoru a vlnovodu, vektorový charakter světla, popis stavů polarizace, formalismus Jonesova vektoru, Fresnelovy vztahy.
Fyzikální předměty Atomová a jaderná fyzika (4/2) prof. RNDr. Ivan Cabák, CSc. Vlny a částice. Elektromagnetické vlny. Spektrum elektromagnetických vln. Foton, Comptonův jev, tlak záření. Elektronový obal atomu. Stavba elektronového obalu. Diskrétní hladiny energie. Franckův–Hertzův pokus, struktura atomových spekter. Model atomu. Atomy s více elektrony, Pauliho princip, populační pravidla, Mendělejevův periodický systém. Rentgenovo záření. Generace rentgenového záření. Charakteristické rentgenovské záření. Jaderná fyzika. Atomové jádro. Model atomového jádra. Jaderné přeměny. Klasifikace reakcí. Průběh reakce. Štěpení jader. Řetězová reakce. Slunce a jeho energetická bilance. Termojaderná energie, horké plasma a jeho vlastnosti. Subnukleární fyzika. Metody získání a detekce částic o vysoké energii. Definice elementárních částic, určování základních parametrů experimentem. Klasifikace elementárních částic. Interakce. Klasifikace, zákony zachování a úvod do fyziky hadronů. Úvod do kvantové chromodynamiky. Kvarky. Gluony, jejich charakteristiky a místo v supermultipletech. Elektřina a magnetismus (4/2) doc. RNDr. Jiří Záhejský, CSc. Elektrostatické jevy ve vakuu. Elektrostatická indukce. Zákon Coulombův. Princip superposice. Popis elektrostatického pole. Elektrické pole nabitého vodiče. Kapacita osamoceného vodiče. Elektrické pole v dielektrikách. Polarizace, vektor polarizace, dielektrická susceptibilita. Vektor elektrické indukce. Okrajové podmínky pro vektory E a D. Práce a výkon elektrického proudu. Závislost odporu na teplotě. Supravodivost. Obvod se zdrojem EMN. Druhý Kirchhoffův zákon. Kontaktní rozdíl potenciálů. Termoelektrické jevy. Vedení elektrického proudu v polovodičích, ve vakuu a v plynech. Vedení elektrického proudu v elektrolytech. Základní magnetické jevy. Zákon Biotův–Savartův–Laplaceův. Lorentzova síla. Pohyb nabitých částic v magnetickém poli. Výpočet magnetických polí od proudovodičů. Magnetický indukční tok. Ampérův zákon celkového proudu. Působení magnetického pole na vodiče s proudem. Magnetické pole v látkovém prostředí. Látky diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické. Magnetický obvod. Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Vzájemná indukce. Vlastní indukce. Střídavý proud. Impedance. Ohmův zákon a Kirchhoffovy zákony pro střídavé proudy. Práce a výkon střídavého proudu. Elektrické stroje. Tlumené kmity v RLC obvodu. Paralelní rezonanční obvod. Buzení el. kmitů v LC oscilátoru. Vysokofrekvenční proudy. Dipól, antény. Šíření elektromagnetických vln. Maxwellovy rovnice pro nestacionární elmag. pole. Fyzika pevných látek (2/1) RNDr. Karel Vojtěchovský Geometrie krystalové mříže: grupy, podgrupy, operace symetrie. Geometrická mříž: translační grupa, syngonie, typy. Krystalová mříž. Difrakce vln na krystalové mříži. Vazební energie. Fonony. Fermiho plyn volných elektronů. Energe-
Optika a Optoelektronika
tické pásy. Fermiho plochy a kovy. Kvazičástice v pevných látkách. Supravodivost. Dielektrika a feroelektrika. Magnetická rezonance, masery. Poruchy. Kvantová teorie I (2/1) RNDr. Vladimír Janků, CSc. Příčiny a historie vzniku kvantové fyziky. Krize klasické fyziky, význam základních experimentů pro vznik kvantové mechaniky. Základy nerelativistické kvantové mechaniky. Základní postuláty a principy kvantové mechaniky. Popis stavu kvantového systému. Vlnová funkce a její fyzikální interpretace. Reprezentace fyzikálních veličin operátory. Princip superposice stavů a princip korespondence. Základní vlastnosti vlastních hodnot a vlastních funkcí operátorů fyzikálních veličin. Analytický tvar operátorů konkrétních fyzikálních veličin v určité reprezentaci stavu. Vztahy neurčitosti. Obecná metoda určování pravděpodobnosti výsledku měření fyzikálních veličin. Dynamika kvantového systému. Parita stavu. Problém měření v kvantové mechanice. Vlastní mechanický a magnetický moment hybnosti. Operátor spinu. Pauliho matice. Pauliho rovnice a její vlastnosti. Skládání momentů hybnosti. Základní představy teorie reprezentací. Přibližné metody řešení úloh kvantové mechaniky. Kvantová teorie systémů mnoha částic. Kvantová teorie II (2/1) RNDr. Vladimír Janků, CSc. Elementární kvantová teorie atomů a molekul. Relativistická kvantová mechanika. Kleinova–Gordonova–Fockova rovnice. Diracova rovnice. Interakce záření a látky. Einsteinova fenomenologická teorie interakce záření a látky. Poloklasická teorie interakce záření a látky. Formulace hamiltoniánu interakce, dipólové přiblížení, doba života vzbuzených stavů, tvar a šířka čáry kvantového přechodu. Kvantová teorie interakce záření a látky. Kvantování volného klasického elektromagnetického pole. Kvantový výpočet pravděpodobnosti emise a absorpce fotonu atomem. Fotoelektrický jev. Kvantová teorie disperze. Mechanika (4/2) doc. RNDr. Vladislav Kolesnikov, CSc. Kinematika hmotného bodu. Pojmy dráha, rychlost, zrychlení. Pohyb hmotného bodu v homogenním tíhovém poli země. Kruhový pohyb hmotného bodu. Dynamika hmotného bodu. Newtonovy pohybové zákony. Práce a energie, zákon zachování energie. Gravitační pole, Newtonův zákon všeobecné gravitace. Kmity. Kmity tlumené, kmity nucené, rezonance amplitudy a rychlosti nucených kmitů, spřažené oscilátory. Soustava hmotných bodů, první a druhá věta impulsová, hmotný střed soustavy hmotných bodů. Mechanika tuhého tělesa. Mechanika spojitých prostředí. Vlny. Vlnová rovnice, interference vlnění, stojaté vlnění, fázová a grupová rychlost. Šíření vln v prostoru. Základy akustiky. Molekulová fyzika a termodynamika (2/1) doc. RNDr. Vladislav Kolesnikov, CSc. Základní poznatky molekulové fyziky. Základní zákony ideálního plynu. Molekulárně kinetická teorie plynů. Základní pojmy termodynamiky. První a druhá věta termodynamiky. Entropie, vratné a nevratné děje entropie a pravděpodobnost soustavy, entropie a informace, třetí věta termodynamiky. Transportní jevy. Fázové přechody prvního druhu. Reálné plyny. Síly mezi molekulami reálného plynu. Látky pevné, krystalické a amorfní, krystalická mřížka, klasifikace krystalů, defekty v krystalech. Tepelné vlastnosti pevných látek. Látky kapalné. Struktura kapalin. Transportní jevy v kapalinách. Vlastnosti povrchu kapalin. Optika (4/2) RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. Základní vlastnosti světla. Vývoj názorů na podstatu světla.
5
Maxwellovy rovnice v optice, popis šíření záření v dielektriku. Vlnové vlastnosti světla. Polarizace světla. Interference světla. Ohyb světla. Paprskové vlastnosti světla. Optické vlnovody. Optické zobrazování. Obecné zákonitosti zobrazení. Vady zobrazování. Zobrazení z hlediska vlnové optiky. Statistická fyzika (2/1) RNDr. Vladimír Janků, CSc. Kvantověmechanické představy ve statistické fyzice. Kvantová povaha makrosystému, určení jeho mikroskopického a makroskopického stavu, statistické střední hodnoty makroskopických veličin systému. Metoda Gibbsových statistických ensemblů. Aplikace metody Gibbsových statistických ensemblů na makroskopické systémy totožných částic. Statistický smysl termodynamických zákonů. Úvod do teorie fluktuací makroskopických veličin. Základní představy teorie nerovnovážných dějů. Teoretická mechanika (3/1) RNDr. Josef Tillich, CSc. Úvod do studia teoretické fyziky. Mechanika částice a soustav částic. Dynamika částice. Newtonovy zákony. Dvě základní úlohy dynamiky. Konkrétní problémy z dynamiky částice. Soustava částic. Lagrangeovská formulace mechaniky. Lagrangeovy rovnice prvního a druhého druhu a jejich řešení pro některé konkrétní úlohy. Mechanika tuhého tělesa. Translace a rotace tuhého tělesa. Tenzor setrvačnosti a momenty setrvačnosti. Eulerovy rovnice. Hamiltonovská formulace mechaniky. Hamiltonovy kanonické rovnice. Kanonické transformace a jejich invarianty. Zákony zachování. Úvod do mechaniky kontinua. Tenzor napětí. Pohybové rovnice kontinua. Základy mechaniky pružných těles. Pohybové rovnice izotropního pružného tělesa. Základy mechaniky tekutin. Statika tekutin. Pohybové rovnice ideální tekutiny, jejich integrály. Nevířivé proudění. Navierova–Stokesova rovnice a teorie podobnosti. Teorie elektromagnetického pole (3/2) RNDr. Ivo Vyšín, CSc. Maxwellova teorie. Zdrojové veličiny pole, rovnice kontinuity. Základní veličiny pole ve vakuu. Gaussův zákon, zákon elektromagnetické indukce. Polarizace a magnetizace látek, základní veličiny pole v látkovém prostředí. Zobecněný Gaussův zákon, zákon celkového proudu. Základní rovnice Maxwellovy teorie. Materiálové vztahy a kategorizace látkových prostředí. Hraniční podmínky Maxwellových rovnic. Elektrostatické pole. Magnetostatické pole. Pole stacionárních proudů. Kvazistacionární pole. Nestacionární pole. Zákony zachování energie a hybnosti. Pole oscilujícího dipólu. Šíření elektromagnetických vln v neomezeném prostředí. Šíření vln v bezztrátovém prostředí. Šíření vln ve ztrátovém prostředí. Šíření vln v dielektrických anizotropních krystalech. Chování vln na rozhraní dvou prostředí. Ohyb vln na neproniknutelné překážce. Teorie relativity (2/0) RNDr. Josef Tillich, CSc. Úvod do speciální teorie relativity. Prostor a čas v nerelativistické fyzice. Měření rychlosti světla. Michelsonův– Morleyův pokus. Einsteinovy postuláty. Lorentzova transformace. Kauzální struktura prostoročasu. Relativistická dynamika částice a soustavy částic. Časový invariant. Polohový čtyřvektor, čtyřvektor rychlosti a zrychlení. Rovnice relativistické dynamiky částice. Čtyřvektor hybnosti. Ekvivalence hmotnosti a energie. Hamiltonovská formulace relativistické mechaniky částice. Relativistická elektrodynamika. Čtyřproud a čtyřpotenciál. Vlnová rovnice pro potenciály pole. Tenzory elektromagnetického pole a Maxwellovy rovnice. Tenzor energie–hybnosti elektromagnetického pole. Základy obecné teorie relativity. Princip
Optika a Optoelektronika
obecné kovariance a princip ekvivalence. Úvod do tenzorové analýzy v obecných metrických prostorech. Metrika, definice tenzorů, paralelní přenos, kovariantní derivace. Metrický tenzor. Riemannův–Christoffelův tenzor, Ricciho tenzor, skalární křivost. Einsteinův tenzor křivosti. Einsteinovy rovnice pole. Klasické testy obecné teorie relativity. Gravitační posunování perihélia Merkuru. Zakřivení světelného paprsku v gravitačním poli. Vybrané problémy z relativistické kosmologie. Základní fyzikální praktikum I ( 0/3) Měření hustoty pevných látek přímou metodou, hydrostatickou metodou, pyknometrem. Měření hustoty kapalin pyknometrem, pomocí ponorného tělíska, pomocí spojitých nádob. Měření momentu setrvačnosti přímou metodou, z doby kyvu, pomocí přídavného tělíska. Měření modulu pružnosti v tahu z protažení drátu, z příčných kmitů tyče. Měření modulu pružnosti ve smyku statickou a dynamickou metodou. Ověření závislosti doby kmitu kyvadla na tíhovém zrychlení. Ověření vztahu pro dobu kmitu tělesa zavěšeného na pružině. Měření součinitele roztažnosti pevných látek. Měření součinitele roztažnosti kapalin pyknometrem. Měření měrné tepelné kapacity kapalin elektrickým kalorimetrem. Měření měrného skupenského tepla tání ledu. Měření povrchového napětí kapalin kapkovou metodou, z výstupu v kapiláře. Měření viskozity kapalin kapilárním viskozimetrem, Stokesovou metodou. Měření na spřažených kyvadlech fyzických, torzních, spřaženém kyvadle pružinovém a torzním. Základní fyzikální praktikum II ( 0/3) doc. RNDr. Jiří Záhejský, CSc. RNDr. Jiří Mlčoch, CSc. Úvodní praktikum, školení z bezpečnosti práce, laboratorní řád, organizační pokyny. Měření odporů různými stejnosměrnými metodami. Stanovení parametrů základních elektrických měřicích přístrojů, jejich cejchování. Studium vlastností různých stejnosměrných zdrojů napětí. Ověření věty o náhradním zdroji napětí. Měření voltampérových charakteristik vybraných nelineárních dvojpólových prvků. Základní magnetická měření. Základní měření pomocí osciloskopu. Měření kapacit a indukčností různými metodami. Měření na sériovém R, L, C obvodu. Měření kmitočtových vlastností obvodů s prvky R, L a C. Rezonanční obvody a jejich vlastnosti. Obvody s rozloženými parametry. Vysokofrekvenční měření. Základní fyzikální praktikum III ( 0/3) Úvod do praktika. Princip činnosti laseru, jeho aplikace při fyzikálních měřeních. Zákonitosti absorpce a optické aktivity. Určení poloměru čočky sférometrem a pomocí Newtonových interferenčních kroužků. Měření indexu lomu hranolu Fraunhoferovou metodou, určení Abbeova čísla materiálu hranolu. Základní fotometrická měření. Základní měření z fyziologické optiky. Měření n=f(p) vzduchu Rayleighovým interferometrem a n=f(c) roztoků NaCl ve vodě Abbeovým hranolovým refraktometrem. Zvětšení zobrazovacích optických přístrojů. Cejchování spektroskopu, studium zákonitostí čárového spektra helia. Měření ohniskové vzdálenosti čoček a soustav. Měření šířky štěrbin a vzdálenosti štěrbin mřížky z difrakce užitím laseru. Funkce laserového interferometru LIMS. Základní fyzikální praktikum IV ( 0/3) prof. RNDr. Ivan Cabák,CSc., doc. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc. Určení Planckovy konstanty a výstupní práce pro elektrony z vnějšího fotoefektu. Určení konstanty ve Stefanově– Boltzmannově zákonu. Charakteristika GM počítače. Ověření statistického charakteru přeměnového zákona. Účinnost GM počítače pro detekci záření gama. Absolutní
6
měření aktivity zářiče beta. Studium absorpce záření gama. Studium absorpce záření beta. Měření spektra zářiče gama. Experimentální pozorování Mössbauerova jevu. Detekce částic v mlžné komoře. Pokusy se supravodiči.
Matematické předměty Algebra (2/1) RNDr. Alena Vanžurová, CSc. Pojem množiny a pojem zobrazení. Grupa, okruh, těleso. Vektorové prostory. Vektory. Matice, determinanty. Operace s maticemi. Matice rozdělené na pole a operace s nimi; trojúhelníkové a diagonální matice. Matice, ekvivalence matic. Podobné matice ; charakteristická matice a charakteristický mnohočlen matice. Soustavy lineárních rovnic. Definice a vlastnosti soustav lineárních rovnic. Algebraické rovnice vyšších stupňů; obecné vlastnosti. Rovnice druhého, třetího a čtvrtého stupně. Binomické rovnice. Reciproké rovnice. Kvadratické a Hermitovy formy. Analytická geometrie (2/1) RNDr. Alena Vanžurová, CSc. Souřadnice bodu na přímce a v rovině. Vzdálenost dvou bodů. Rovnice křivky jako geometrického místa bodů. Směrnicová, úseková, obecná, vektorová rovnice přímky. . Parametrické rovnice přímky. Rovnice přímky procházející dvěma danými body. Průsečík dvou přímek. Rovnice svazku přímek. Orientovaná přímka. Směrové kosiny. Úhel dvou přímek. Normálová rovnice přímky. Vzdálenost bodu od přímky. Rovnice os úhlů sevřených dvěma přímkami. Polární souřadnice. Parametrické rovnice křivky v rovině. Shodné transformace kartézských souřadnic v rovině. Homogenní souřadnice. Obecná rovnice kuželoseček. Afinní a projektivní transformace. Pól, polára, střed, sdružené průměry a tečny kuželosečky. Soustavy souřadnic v třech dimenzích. Pravoúhlá soustava souřadnic. Cylindrická soustava souřadnic. Sférická soustava souřadnic. Lineární útvary. Kvadratické plochy. Rotační plochy a přímkové plochy. Vektorový a tenzorový počet: Vektorová algebra, skalární, vektorový, smíšený a dvojný součin. Vektorová analýza. Derivace vektoru. Skalární a vektorové pole. Gradient, divergence, rotace. Nabla–operátor, Laplaceův operátor. Vyjádření v cylindrických a sférických souřadnicích. Křivkový a plošný integrál vektoru. Vektorový zápis Stokesovy věty, Gaussovy věty a Greenových vět. Kontravariantní a kovariantní souřadnice vektoru a jejich transformace při změně soustavy souřadnic. Pojem tenzoru v prostoru. Tenzory na ploše. Základní algebraické operace s tenzory. Symetrický kvadratický tenzor. Diferenciální geometrie (1/1) RNDr. Alena Vanžurová, CSc. Vyjádření křivky, délka oblouku a tečna křivky. Průvodní trojhran a Frenetovy vzorce. První a druhá křivost, přirozené rovnice křivky. Styk křivek, oskulační kružnice. Asymptoty. Singulární body rovinných křivek. Obalová křivka jednoparametrické soustavy křivek v rovině. Křivky rovnoběžné, spádové, evoluty a evolventy. Směr tečny, křivost a asymptoty rovinných křivek v polárních souřadnicích. Definice a vyjádření plochy; souřadnice na ploše. Křivka na ploše, tečná rovina plochy, normála plochy. Obalová plocha jednoparametrické soustavy ploch, rozvinutelné plochy. První základní forma plochy. Druhá základní forma plochy, tvar plochy vzhledem k tečné rovině. Křivost plochy. Asymptotické křivky. Základní rovnice Weingartenovy, Gaussovy a Codazziho. Geodetická křivost, geodetické křivky a spádové křivky na ploše.
Optika a Optoelektronika
Matematická analýza I (4/2) RNDr. Vladimíra Mádrová, CSc. Množiny, číselné obory, číselné intervaly, omezené množiny, supremum, infimum, maximum, minimum množiny, hromadný bod množiny. Kartézský součin, relace, zobrazení, funkce. Funkce, definiční obor, graf, vlastnosti funkcí, přehled elementárních funkcí a jejich grafů a vlastností. Inverzní funkce. Algebraické a trascendentí funkce. Posloupnosti, základní vlastnosti, operace s posloupnostmi, vybraná posloupnost. Limita posloupnosti, věty o limitách, výpočet limit, některé význačné limity. Limita a spojitost funkce. Definice limity, jednostranné limity, nevlastní limity a limity v nevlastních bodech. Věty o limitách, některé význačné limity. Pojem spojitosti, body nespojitosti, věty o spojitých funkcích. Výpočty limit funkcí. Derivace funkce. Pojem derivace, jednostranné derivace, pravidla po počítání s derivacemi, derivace funkce složené a inverzní, derivace elementárních funkcí derivace vyšších řádů. Diferenciál. Základní věty diferenciálního počtu - věta Rolleova, Lagrangeova, l’Hospitalovo pravidlo. Užití diferenciálního počtu. Monotonnost funkce, lokální a globální extrémy, nutná podmínka a postačující podmínky pro extrémy. Konvexnost, konkávnost, inflexní bod, nutná podmínka a postačující podmínka pro inflexní bod. Asymptoty. Průběh funkce. Taylorův a Maclaurinův vzorec, rozvoj některých elementárních funkcí. Pojem neurčitého integrálu a primitivní funkce. Definice, pravidla pro počítání, metoda per partes, substituční metoda. Integrace elementárních funkcí, integrace racionálních funkcí a funkcí, které lze převést na integraci racionálních funkcí. Určitý integrál. Cauchy–Riemannova definice, vlastnosti určitého integrálu, Newtonův vzorec. Aplikace integrálního počtu. Nevlastní integrály. Přibližný výpočet určitých intergálů: obdélníková metoda, Simpsonovo pravidlo, Čebyševův vzorec. Matematická analýza II (4/3) RNDr. Vladimíra Mádrová, CSc. Bodové množiny, otevřené a uzavřené množiny, oblast, kompaktní množina. Metrické prostory. Diferenciální počet funkcí dvou proměnných. Definice, definiční obor, obor hodnot, graf. Limita funkce dvou proměnných v bodě, spojitost. Parciální derivace, totální diferenciál, derivace složené funkce, derivace v daném směru. Parciální derivace vyšších řádů. Taylorův rozvoj. Extrémy funkcí dvou proměnných - lokální, globální, vázané, Lagrangeova metoda neurčitých koeficientů. Funkce tří proměnných - základní pojmy, extrémy. Implicitní funkce. Číselné řady, základní pojmy, konvergence řad, operace s řadami. Kriteria konvergence číselných řad. Funkcionální posloupnosti a řady, bodová a stejnoměrná konvergence, integrování a derivování řad. Mocninné řady, jejich vlastnosti, derivace a integrace. Integrály závislé na parametru. Vlastní a nevlastní integrály. Spojitost, diferencovatelnost a integrace podle parametru. Významné integrály závislé na parametru, Eulerovy integrály β a Γ. Matematická analýza III (5/3) doc. RNDr. Jiří Zeman, CSc. doc. RNDr. Jan Andrés, CSc. Konvergence posloupností bodů v metrickém prostoru. Cauchyovské posloupnosti, úplný prostor. Banachova věta o pevném bodě a její použití. Kompaktní prostor. Separabilní prostor. Normovaný lineární prostor, Banachův prostor, Hilbertův prostor. Ortogonalita prvků, ortogonální systémy. Operátory v Hilbertově prostoru. Dvojný integrál, základní vlastnosti a geometrický význam. Podmínky integrovatelnosti. Výpočet postupnou integrací. Fubiniova věta. Trojné integrály, základní vlastnosti a výpočet. Substituce v trojném integrálu. Použití dvojného a trojného integrálu k výpočtu geometrických a fyzikálních veličin. Nevlastní vícerozměrné integrály. Křivkové integrály I. a II. druhu, základní vlastnosti a výpočet. Integrace totálního
7
diferenciálu. Integrální věty vektorové analýzy. Měřitelné množiny. Měřitelné funkce. Definice základních vlastnosti Lebesgueova integrálu omezené funkce. Integrál nezáporné měřitelné funkce a funkce libovolného znaménka. Srovnání integrálu Lebesgueova a Riemannova. Funkce s konečnou variací a absolutně spojité funkce. Riemannův–Stieltjesův integrál. Obyčejná diferenciální rovnice n-tého řádu. Věty o existenci a jednoznačnosti řešení Cauchyovy úlohy. Metody řešení diferenciálních rovnic 1. řádu. Rovnice se separovatelnými proměnnými, homogenní rovnice, lineární rovnice, Bernoulliova rovnice, exaktní rovnice, integrační faktor. Některé typy diferenciálních rovnic vyššího řádu. Snížení řádu rovnice. Rovnice nerozřešené vzhledem k nejvyšší derivaci. Rovnice Clairautova a Lagrangeova. Lineární diferenciální rovnice n-tého řádu. Homogenní rovnice, fundamentální systém řešení. Rovnice nehomogenní, metoda variace konstant. Rovnice se speciální pravou stranou. Eulerovy rovnice. Lineární diferenciální rovnice 2. řádu. Oscilující řešení. Řešení pomocí mocninných řad. Rovnice Fuksova typu. Rovnice 2. řádu mající význam v aplikacích. Okrajové úlohy. Homogenní a nehomogenní okrajová úloha. Greenova funkce. Samoadjungovaný vlastní problém. Sturmův– Liouvilleův vlastní problém. Systémy obyčejných diferenciálních rovnic 1. řádu, zvláště lineárních. Soustavy s konstantními koeficienty. Vztah mezi systémy a jednou rovnicí vyššího řádu. První integrály soustavy rovnic. Ljapunovova stabilita řešení diferenciálních rovnic a soustav. Kritéria stability pro lineární systémy s konstantními koeficienty. Metoda Ljapunovských funkcí. Matematická fyzika (2/1) prof. RNDr. Vlasta Peřinová, DrSc. Okrajové úlohy pro parciální diferenciální rovnice 2. řádu eliptického typu: Problém vlastních hodnot a vlastních funkcí, Sturmova-Liouvilleova úloha, Greenova funkce, harmonické funkce, zobecněné harmonické funkce, Fourierova metoda pro vlastněhodnotové úlohy, Newtonův potenciál v prostoru, okrajové úlohy pro Laplaceovu a Poissonovu rovnici v prostoru, Greenova funkce pro Dirichletovu úlohu, okrajové úlohy pro Laplaceovu rovnici v rovině. Smíšená úloha pro parciální diferenciální rovnice 2. řádu hyperbolického a parabolického typu: Fourierova metoda, klasické a zobecněné řešení smíšené úlohy. Soustavy parciálních diferenciálních rovnic 1. řádu. Pravděpodobnost a statistika (2/1) RNDr. Antonín Lukš, CSc. Náhodný jev, pravděpodobnost, podmíněná pravděpodobnost, nezávislost náhodných jevů, celková pravděpodobnost, Bayesovy vzorce. Náhodná veličina, distribuční funkce, rozdělení pravděpodobností. Náhodná veličina diskrétního a absolutně spojitého typu. Náhodný vektor, nezávislost náhodných veličin. Číselné charakteristiky náhodných veličin a náhodných vektorů. Limitní věty. Úvod do matematické statistiky, náhodný výběr, výběrová funkce (statistika), bodový odhad parametru, intervalový odhad, testování parametrických hypotéz, základní testy. Rovnice matematické fyziky (3/2) prof. RNDr. Vlasta Peřinová, DrSc. Klasifikace kvazilineárních parciálních diferenciálních rovnic 2. řádu. Základní okrajové úlohy pro lineární parciální diferenciální rovnice 2. řádu. Zobecněné funkce z prostorů D 0 a S 0 . Fourierova transformace zobecněných funkcí z S 0 . Laplaceova transformace zobecněných funkcí. Fundamentální řešení lineárních diferenciálních operátorů (v zobecněném smyslu) a Cauchyova úloha. Cauchyova úloha pro vlnovou rovnici, retardovaný potenciál, plošné retardované potenciály. Šíření vln. Riemannova metoda. Cauchyova úloha pro rovnici vedení tepla, tepelný potenciál, plošný tepelný potenciál.
Optika a Optoelektronika
Fredholmovy a Volterrovy lineární integrální rovnice, Fredholmovy věty pro integrální rovnice s degenerovaným jádrem, se spojitým jádrem a se singulárním jádrem, důsledky Fredholmových vět. Integrální rovnice s hermiteovským jádrem. Hilbertova–Schmidtova věta a její důsledky. Jentzschova věta, Mercerova věta. Úvod do výpočetní techniky (2/1) doc. Ing. Karel Tomančák, CSc. Hardware, software, operační systém DOS a jeho nadstavby. Windows 95. Textové procesory, úvod do systému LATEX. Algoritmizace úloh. Strukturované programování. Základy programování v jazyku PASCAL. Počítačová grafika, základní pojmy a algoritmy vektorové grafiky. Výpočet základních parametrů optické soustavy pomocí počítače. Základní numerické metody, rovnice f(x) = 0, soustava lineárních rovnic. Variační počet (1/1) RNDr. Antonín Lukš, CSc. Nejjednodušší úloha variačního počtu. Eulerova rovnice. Klasifikace extrémů. Zobecnění nejjednodušší úlohy. Přípustné čáry s volnými koncovými body. Podmíněný extrém. Variační úlohy v parametrickém tvaru. Postačující podmínky silného a slabého extrému. Přímé metody řešení variačních úloh. Vybrané kapitoly z matematická analýzy (4/3) doc. RNDr. Jiří Zeman, CSc. Komplexní rovina. Posloupnosti a řady komplexních čísel. Funkce komplexní proměnné, její limita a spojitost. Derivace komplexní funkce. Holomorfní funkce. Posloupnosti a řady komplexních funkcí. Mocninné řady. Konformní zobrazení. Integrál komplexní funkce. Cauchyova věta a vzorec. Integrály Cauchyova typu. Primitivní funkce. Taylorovy a Laurentovu řady. Izolované singulární body a jejich klasifikace. Rezidua. Reziduová věta a její použití. Analytické pokračování. Schwarzův princip symetrie. Analytická funkce a její větve. Eliptické funkce. Fourierovy řady v Hilbertově prostoru. Ortogonální systémy, úplnost. Fourierův integrál. Rozvoje podle vlastních funkcí některých diferenciálních rovnic. Ortogonální polynomy a jejich vlastnosti. Integrální transformace. Věty o přímé transformaci, věty o zpětná transformaci. Použití Laplaceovy transformace. Použití Fourierovy transformace. Některé další používané integrální i diskrétní transformace.
8
Optika a Optoelektronika
9
Studijní program katedry optiky PřF UP v Olomouci
Studijní obor: Stupeň: Délka studia: Diplomová práce: Způsob ukončení: Absolvent:
OPTIKA a OPTOELEKTRONIKA
magisterské studium 4 semestry ano obhajoba diplomové práce, státní zkouška magistr (Mgr.)
Magisterské studium optiky a optoelektroniky je odborné studium. Garantem tohoto studia je katedra optiky PřF UP. Studium je zajišťováno katedrou optiky ve spolupráci s externími odborníky.
Zaměření absolventa Student se profiluje výběrem diplomního předmětu a výběrem dalších volitelných a volných předmětů.
Finální předměty2 Kvantová a nelineární optika (KNO) Fyzika laserů (FL) Optické zpracování informací (OZI) Optické systémy a přístroje (OSP) Optoelektronika (OE)
Podmínky k přijetí ke studiu Ve studiu může pokračovat student, který absolvoval bakalářské studium fyziky se zaměřením na optiku na PřF UP, nebo může být přijat absolvent jiného bakalářského studia fyziky po vykonání stanovených rozdílových přijímacích zkoušek. Obsah zkoušek stanoví katedra optiky.
Organizace studia Celé studium je dvouleté a je opřeno o kreditní systém, který dovoluje diverzifikaci. Pro pokračování ve vyšším ročníku je zapotřebí splnit požadovaný počet kreditů, stejně jako 2
Zkratky jsou kódy předmětů.
Optika a Optoelektronika
10
pro státní zkoušku. Počet kreditů za první ročník magisterského studia: 40 Počet kreditů za druhý ročník magisterského studia: 30 K závěrečné státní zkoušce je zapotřebí dosáhnout minimálně 70 kreditů. Jednotlivá zaměření podle volby studenta jsou doplněna z ostatních přednášek (opět podle volby studenta) tak, aby v součtu bylo dosaženo předepsaného počtu kreditů. Jednotlivé předměty jsou realizovány v semestrálních kurzech. Znalosti z kurzu jsou kontrolovány zkouškou, kolokviem nebo zápočtem, případně jejich kombinací. Kredity z kurzu student obdrží až po absolvování zkoušky nebo kolokvia. Z kurzů, které jsou na daný semestr vypsány, si student zapisuje kurzy dle vlastního uvážení tak, aby po jejich úspěšném absolvování byl schopen splnit požadovaný počet kreditů pro postup do dalšího ročníku. Diplomovou práci si student vybere na počátku studia z nabídky katedry, nebo si se souhlasem vedoucího katedry domluví odpovídající téma a školitele podle vlastního návrhu. V obecných záležitostech se studium řídí platným studijním a zkušebním řádem PřF UP.
Optika a Optoelektronika
11
Předměty studia Značka předmětu
Název předmětu
počet hodin-počet kreditů-semestr
PŘEDMĚTY ZÁKLADNÍ VOLBY CAD DPM EL1 EL2 EM FL LA FP HOL IO IZL JMP MKE MM MOE NLO OES OK OM OMVT OP OPR OS1 OS2 OZ OZI PLNO POE PROG1 QE1 QE2 QS1 QS2A QS2B SP SPE T TET TK
CAD v optice a jemné mechanice Difraktivní prvky a mikrooptika Elektronika 1 Elektronika 2 Elektronická měření Fyzika laserů Lasery a jejich apliklace Fyzika polovodičů Holografie Integrovaná optika Interakce záření a látky Jemnomechanické přístroje Mikroelektronika Měřicí metody Materiály pro optoelektroniku Nelineární optika Optoelektronické systémy Optika krystalů Optická měření Optické metody ve vědě a technice Optické přístroje Optické prvky Optické systémy 1 Optické systémy 2 Optické zobrazení Optické zpracování informací Praktikum z laserů, nelin. a vláknové optiky Praktikum z optoelektroniky Programování a numerické metody Kvantová elektrodynamika 1 Kvantová elektrodynamika 2 Kvantová a statistická optika 1 Kvantová a statistická optika 2A Kvantová a statistická optika 2B Stochastické procesy Spektroskopie Technologie výroby Teoretická elektrotechnika Technické kreslení
1/2 2/0 2/1 2/1 0/3 3/1 3/1 2/1 1/1 2/1 2/1 2/1 2/1 2/1 3/1 2/0 4/2 2/0 3/3 2/0 2/1 1/1 3/2 4/2 2/1 3/2 1/2 0/3 1/2 2/0 2/0 2/0 4/1 4/1 2/0 2/1 4/1 2/1 2/1
-
2-8 3-9 2-7 3-8 2-9 6-9 6 -10 3-7 3-9 4-9 4-8 3-9 3-9 2-7 3-8 4-9 5 - 10 2-8 4-8 2-9 3-9 3-8 3 -9 4 - 10 3-7 6 - 10 3 - 10 2-9 3-7 3-7 4-8 3-8 6 -9 6 -10 3-7 2-7 2-7 2-7 2-7
Optika a Optoelektronika TV E
Tenké vrstvy Odborná exkurze
12 2/0 - 2 - 7 1 týden - 8
VOLNÉ PŘEDMĚTY AKP AS DF EKO EPP FO FPV IZA KG KOKT LOEP MAKK MET OA OM PD PROG2 QAM SF TF VT
Analýza kvality povrchů pomocí rozptylu Algebraické struktury Digitální fotografie Experimentální kvantová optika Ekonomika a právní předpisy Fyziologická optika Filozofie přírodních věd Interakce záření s atomy Konstrukční geometrie Koncepční otázky kvantové teorie Optické a optoelektronické lékařské přístroje Moderní aspekty klasické teorie koherence Metrologie Optická anemometrie Mikroskopie Průmyslový design Programování v C jazyku,problematika sítí Kvantové aspekty měření Speciální funkce Technická fotografie Videotechnika
1/0 2/0 2/0 2/0 2/0 1/1 2/0 2/0 2/1 2/0 3/0 2/0 1/1 1/0 1/1 2/0 1/2 2/0 2/2 0/2 1/1
-
222222223233212232422-
9 7 8 9 9 9 8 8 7 8 9 9 9 9 8 9 8 9 7 7 9
Optika a Optoelektronika
13
Řazení povinných předmětů do jednotlivých semestrů: Předmět povinné předměty KNO
8.semestr OM, IZL QS1 QE2
9. semestr NLO
10. semestr PLNO
QS2A
QS2B
FL
7. semestr PROG1, OZ FP SP,QE1 SPE QE1, SPE
QE2
FL
LA
OZI
TV
HOL, OK
OSP
TK, TV T TET, MM EL1
OE
OMVT, IO OZI DPM OPR, CAD, OP, JMP OS2 OS1 MOE, EL2 DPM, POE OES MKE, EM
Optika a Optoelektronika
KURZY magisterského studia Počítá se s vypisováním dalších kurzů podle zájmu studentů a s možnou obměnou (aktualizací) stávajících kurzů. V následujícím seznamu čísla v závorkách značí počet (výukových hodin/počet kreditů). AKP Analýza kvality povrchů pomocí rozptylu světla (13/2) RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc. Základní pojmy teorie náhodných procesů, náhodná funkce, zákon rozdělení náhodné funkce, charakteristiky náhodné funkce a jejich experimentální určení, Wienerův-Chinchinův teorém, ergodičnost stacionárních náhodných funkcí, určení charakteristik ergodické stacionární funkce z jedné realizace. Fourierova transformace a její význam při studiu povrchové drsnosti, Beckmannův model rozptylu elektromagnetických vln na náhodně a periodicky drsných površích. Drsnost povrchu, její význam a perspektivy vývoje jejího hodnocení. Klasifikace odchylek povrchu, základní pojmy a charakteristiky drsnosti povrchu. Kontrola drsnosti povrchu: schéma rozdělení metod a přístrojů pro hodnocení a měření drsnosti povrchu. Optické metody měření drsnosti povrchu: principy metody světelného resp. stínového řezu profilu, interferenčních metod, rastrové metody, reflektometrické metody. Měření drsnosti povrchu pomocí koherenční zrnitosti: koherenční zrnitost, přehled metod měření drsnosti povrchu využívajících koherenční zrnitost. AS Algebraické struktury (26/2) prof. RNDr. Ivan Chajda, DrSc. Grupoidy- základní konstrukce, podgrupoid, uzávěrový systém podgrupoidu, homomorfismy, kongruence, faktorové grupoidy, direktní součiny a rozklady grupoidu. Význačné prvky a vlastnosti grupoidu: komutativita, asociativita, idempotence, nula, jednotka, idempotentní prvky. Pologrupy, podpologrupy. Grupy, podgrupy, normální podgrupy. Vztah normální podgrupy a kongruence. Vety o homomorfismu a izomorfismu grup. Cyklické grupy, grupy zbytkových tříd. Permutační grupy. Okruhy, obory integrity, tělesa. Podokruhy a ideály. Hlavní ideály. Faktorizace okruhu dle ideálu a kongruence. Vztah kongruence a ideálu. Svazy jako uspořádané množiny a jako algebry. Podsvazy, intervaly ve svazu. Modulární, distributivní a komplementární svazy. Relativní komplementace ve svazu. Booleovy algebry a booleovské okruhy. Vztah ideálu a kongruencí. CAD CAD v optice a jemné mechanice (39/2) doc. Ing. Karel Tomančák, CSc. Grafická informace, rozdělení počítačové grafiky, rastrový a vektorový formát a zobrazení, problematika rasterizace a vektorizace. Grafická výstupní a vstupní zařízení. Grafické adaptéry. Algoritmy počítačové grafiky a promítání. Grafika v TURBOPASCALU. Informace o systémech CAD. Počítačem podporované konstruování optických, jemnomechanických a elektronických prvků a přístrojů s využitím systému CADDY. prerekvisity: TK DF Digitální fotografie (26/2) RNDr. Jan Ponec,CSc. Digitální kamery. Software: digitální temná komora. Hardware. Zpracování obrazu. Tisk fotografií. Aplikace.
14
DPM Difraktivní prvky a mikrooptika (26/3) RNDr. Miroslav Miler,DrSc. Difrakce optických vln. Periodické difrakční struktury. Spektroskopické mřížky. Difrakční fázová transformace a korekce. Amplitudová filtrace při difrakci a rozdělení svazku. Mřížkové struktury ve vlnovodné optice. Nezobrazovací difraktivní komponenty a systémy. Holografická a počítačová generace difrakčních struktur. Mikrooptické prvky a struktury. EKO Experimentální kvantová optika (26/2) RNDr. Ondřej Haderka, Dr. Základní metody generace a detekce kvantových stavů světla. Komponenty pro experimenty. Aplikace v oblasti moderní kvantové optiky. Experimentální studium interference světla na kvantové úrovni, aplikace kvantové interference, kvantová kryptografie, bezinterakční měření. Přehled dalších významných experimentů z oblasti moderní kvantové optiky. Demonstrace v laboratoři. EL1 Elektronika I (39/2) Ing. Iva Dvořáková, CSc. Základní stavební prvky elektronických obvodů a jejich vlastnosti. Fyzikální podstata polovodičových prvků. Vlastnosti elektrických přechodů v pevných látkách, přechod PN, přechod polovodič - kov. Polovodičové prvky bez aktivního PN přechodu. Polovodičové součástky s jedním PN přechodem. Polovodičové součástky se dvěma PN přechody. Porovnání bipolárních a unipolárních tranzistorů. Vícevrstvové polovodičové součástky. EL2 Elektronika II (39/3) Ing. Iva Dvořáková, CSc. Základní obvodové zapojení tranzistorů. Zesilovače s bipolárními tranzistory, výkonové zesilovače, třídy zesilovačů. Principy zpětné vazby. Vícestupňové zesilovače, diferenční zesilovač. Oscilátory, klopné obvody. Teoretické principy, charakteristiky a aplikace operačního zesilovače. Síťové napájecí zdroje, usměrňovače a stabilizátory. Fyzikální principy elektronických prvků vakuových. Základní druhy a používané aplikace. prerekvisity: EL1, TET EM Elektronická měření (39/2) RNDr. František Petráš Měření charakteristik bipolárního a unipolárního transistoru. Měření integrovaného logického obvodu MH74OO. Měření integrovaného analogového zesilovače MAA725. Základní zapojení s operačním zesilovačem MAA741. Měření termistoru, termočlánku a varikapu KB105(109). Měření optočlenu a fotodiody 1PP75. Práce s Hallovou sondou. Měření odporů, kapacit, indukčností, filtrů, rezonančních obvodů. Používané metody na zmenšení chyb snímačů. Jednoduchá zapojení přístrojů. prerekvisity: EL1, EL2 EPP Ekonomika a právní předpisy (26/2) Ing. Pavel Zívalík Výklad základních ekonomických pojmů. Hospodářská politika státu. Nástroje moderní hospodářské politiky. Systém tržní ekonomiky. Centrálně plánovaná ekonomika. Integrační tendence v ekonomice. Transformační proces v postkomunistických zemích. Vznik legislativy, obsah nových zákonů a jejich význam v naší zemi po roce 1989. Systém zdravotního a sociálního zabezpečení v naší republice. Úvod
Optika a Optoelektronika
do podnikové ekonomiky. Základy marketingu. Moderní trendy teorie řízení. FL Fyzika laseru (26/6) doc. RNDr. Richard Horák, CSc. Laser se stojatou a postupnou vlnou, vícemodový laser, jevy konkurence a kooperace, fázová vazba, řízení ztrát a selekce módů, popis krátkých optických pulsů, jejich generace v laserech, spektrální vlastnosti, komprese a rozšíření pulsů, solitony, generace ve vláknech, solitonový laser. Bistabilita. Rychlé jevy v bistabilních systémech. Optická turbulence. prerekvisity: IZL, QE2 FO Fyziologická optika (26/2) doc. Ing. Karel Tomančák, CSc. Optická soustava oka. Fotoreceptory oka. Zraková dráha. Zrakový vjem. Trichromatická a Heringova teorie barevného vidění. Poruchy barevného vidění. Adaptace oka na světlo a na tmu. Akomodace oka. Zraková ostrost. Zorné pole. Pohyby oka. Binokulární vidění a jeho vyšetřování. Stereopse, způsoby měření. Kontrastní citlivost oka a její měření. Ametropie, daleký a blízký bod oka. Astigmatismus. Příčiny zrakových vad, jejich vyšetřování a způsoby korekce. Presbyopie. Multifokální korekce. Afakie. Slabozrakost. Tupozrakost. Kontaktní čočky. FP Fyzika polovodičů (39/3) RNDr. Karel Vojtěchovský Základy kvantové teorie pevných látek se zaměřením na aplikace významné v teorií polovodičů a jejich struktur. Pásová struktura, optické vlastnosti a metody jejich studia. Elektrické a mechanické vlastnosti polovodičů. Kvazičástice, jejich vznik, popis a vlastnosti. Kontaktní jevy. Degenerované polovodiče. Transportní jevy a Boltzmannova kinetická rovnice v polovodičích a strukturách. Metody přípravy polovodičových monokrystalů a struktur. Základy nanoelektroniky. FPV Filozofie přírodních věd (26/2) RNDr. Vladimír Malíšek, CSc. Pojem filozofie fyziky, filozofie přírodních věd. Logika a gnoseologie přírodních věd. Základní pojmy přírodních věd. Základní zákony přírodních věd. Základní teorie přírodních věd. Ontologie přírodních věd. Obsah přírodovědeckého poznání. Přírodovědecký obraz světa a přírody. Etika vědecké práce. Filozofie dějin přírodních věd. Problémy filozofie přírodních věd. HOL Holografie (26/3) RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. Interferenční zákon. Záznam rovinného hologramu. Amplitudová propustnost a odrazivost. Záznam objemového hologramu. Struktura hologramu. Dvě rovinné vlny, dvě kulové vlny a jejich kombinace. Zvláštní případy (Gaborova holografie, kvazifourierovská holografie a další). Rekonstrukce holografického obrazu. Technika holografického záznamu a rekonstrukce. Koherenční délka, polarizace, dělení vlnoplochy a amplitudy, záznamové materiály. Aplikace holografie. Holografická mikroskopie, akustická holografie. Holografická interferometrie. Metody vyhodnocování interferogramů. Technické aplikace holografické interferometrie. IO Integrovaná optika (39/4) RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. Srovnání optických integrovaných obvodů s elektrickými IO.
15
Materiály pro přípravu IO (monolitické a hybridní IO), typy vlnovodů v integrované optice, vstupní a výstupní vazební prvky, vazba mezi vlnovody, spínače, zdroje světla v integrované optice, elektrooptické modulátory, akustooptické modulátory, filtrace vlnových délek, detektory v integrované optice. Některé aplikace optických integrovaných obvodů. prerekvisity: OM, TV, OK IZA Interakce záření s atomy (26/2) RNDr. Jan Peřina ml., Dr. Formalismus kvantové mechaniky. Interakce atomů se stacionárními poli. Saturační spektroskopie. Koherentní přechodové jevy (fotonové echo, samoindukovaná transparence, superradiance). Jaynesův-Cummingsův model. Spontánní emise. Interakce atomu s reservoirem. Rezonanční fluorescence. IZL Interakce záření a látky (39/4) doc.RNDr. Richard Horák, CSc. Rezonanční a nerezonanční interakce, fenomenologický popis látky v interakci, kvantový popis látky v interakci, klasická teorie disperze, emise a absorpce, poloklasická radiační teorie, modely laseru, jeho popis prostředky kvantové mechaniky a elektrodynamiky, teorie reservoiru, Heisenbergovy –Langevinovy rovnice, dvouhladinový a vícehladinový model, Van der Polova rovnice, jednomodový a vícemodový laser, podmínky generace, průběh generace, vlastnosti laserového světla. prerekvisity: QE1, SPE JMP Jemnomechanické přístroje (39/3) doc. Ing. Karel Tomančák, CSc. RNDr. Jaroslav Wagner Návrh, výpočet a kreslení jemnomechanických uzlů. Vlivy narušující činnost přístrojů, omezení rušivých vlivů, mechanické a teplotní deformace, vlivy technologie, technické podmínky. Spojovací metody, spojení rozebíratelná a nerozebíratelná. Točná uložení: kluzná, čípková, hrotová, valivá, kulové klouby, ložiska, břitová uložení, ložiska úhloměrných strojů, mazání. Vedení: kluzná, valivá, přibližná, paralelní. Zařízení pro přenos pohybu. Zařízení k ovládání pohybů. Zařízení stavěcí a mikrometrická: pohybová, rektifikační, mikrometrické šrouby, ustanovky, diferenciální šrouby. Pružiny. prerekvisity: CAD, T KG Konstrukční geometrie (39/3) RNDr. Miloslava Sedlářová, CSc. Polohové a metrické vlastnosti geometrických útvarů v prostoru. Elementární plochy a tělesa. Rovnoběžné promítání. Osová afinita. Kuželosečky. Volné rovnoběžné promítání. Mongeova projekce. Kosoúhlé promítání. KOKT Koncepční otázky kvantové teorie (26/2) RNDr. Miloslav Dušek, Dr. Kvantová interference, princip superpozice, kvantové měření, příprava stavu a kvantové testy, projekční operátory, matice hustoty, POVM, bezinterakční měření, kvantový Zenónův jev, kolaps vlnové funkce, dekoherence, různé interpretace kvantové mechaniky, nerozlišitelné částice, EPR paradox, skryté parametry, Bellovy nerovnosti, kvantová korelace a nelokalita, nemožnost okamžitého přenosu informace, sestupná parametrická konverze, interferenční test Bellových nerovností a další zajímavé experimenty kvantové optiky, kvantová teleportace, kvantová kryptografie, kvantové počítače.
Optika a Optoelektronika
LA Lasery a jejich aplikace (26/6) doc. RNDr. Richard Horák, CSc. doc. RNDr. Zdeňek Bouchal, Dr. RNDr. Jan Ponec, CSc. RNDr. František Petráš Typy laserů, jejich charakteristické vlastnosti, principy konstrukce. Polovodičové lasery, jejich dynamika a spektrální vlastnosti. Aplikace laserů fyzikální, chemické, biomedicinské, technické, technologické, komunikační a další. Řízení parametrů laserových svazků: Transformace gaussovských svazků optickými systémy, jejich prostorová filtrace, fokuzace a kolimace, konverze na negaussovské svazky. Aplitudová, fázová a frekvenční modulace v optických krystalech. Adaptivní transformace a regenerace. prerekvisity: FL LOEP Optické a optoelektrické lékařské přístroje (39/3) RNDr. Josef Čihák Základy měření biofyzikálních veličin v medicíně a jejich klasifikace z hlediska invazivnosti resp. neinvazivnosti a dosaženého stupně přesnosti a množství získaných diagnostických informací. Rozdělení z hlediska stupně interakce měřící metody a živého organismu a vlivu na výsledek měření. 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. 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. Snímání elektrických projevů živého organismu. Metody měření nitrotělního prostředí na bázi metod biofyzikální chemie. Měřicí metody v očním lékařství, především impresní tonometrie. Speciálních materiály biomedicíně a problematika jejich biokompatibility. Stimulační technika, umělé orgány a protetika. M Mikroskopie (26/2) RNDr. Jan Ponec, CSc. Mikroskop jako optický přístroj, různé typy mikroskopů. Optické parametry mikroskopu. Vznik obrazu v mikroskopu. Různé pozorovací techniky. Vertikální osvětlení. Stereomikroskopie. Projekční mikroskopie. Mikrofotografie. Elektronová mikroskopie. MAKK Moderní aspekty klasické teorie koherence (26/3) RNDr. Miloslav Dušek Záření částečně koherentních zdrojů, teorie koherence v prostorově frekvenční reprezentaci, kvazihomogenní zdroje, šíření částečně koherentního záření, spektroskopie a radiometrie s částečně koherentním světlem, Wolfův jev, rozptyl částečně koherentního záření na fluktuujícím prostředí, netradiační stochastické zdroje, pohybující se částečně koherentní zdroje. prerekvisity: QS1 MET Metrologie (26/2) prof. Ing. Miroslav Kopřiva, CSc. Organizace řízení jakosti v průmyslu a měrový pořádek v ČR. Chyby měření. Fyziologie měření. Geometrické, mechanické a termické vlivy na výsledky měření. Vliv technologie a metodiky měření na přesnost měření. Etalony délek a kalibry; délková měřidla. Dotyková měřidla délek s mechanickým a optickým převodem. Pneumatické měřicí přístroje. Elektrické přístroje kontroly kontaktní, kapacitní a indukční.
16
Elektronické měřicí přístroje. Interferenční měření. Měření rovinnosti, úhlů a drsnosti obrobených povrchů. Měření závitů. Kontrola geometrie ozubení a ozubených kol. Justáž, údržba a kontrola přístrojů a etalonů. MKE Mikroelektronika (39/3) doc. ing. Jiří Salinger, CSc. Operační zesilovače, stabilizované zdroje proudu a napětí s integrovanými obvody, aktivní elektrické filtry, AD a DA převodníky, analogové a digitální multiplexery, demultiplexery, kodéry a dekodéry, logické integrované obvody, programovatelná logická pole, princip a funkce mikroprocesoru. MOE Materiály pro optoelektroniku (52/3) RNDr. Karel Vojtěchovský Optické materiály pro optoelektroniku: infračervená oblast spektra, UV a VIS spektrální oblast, příprava vrstevnatých systémů pro optoelektroniku, fotocitlivé materiály, konstrukční materiály optoelektronických součástek, kryogenní systémy, materiály pro konstrukci optolektronických systémů, materiály pro elektronické části systémů. MM Měřicí metody (39/2) RNDr. Karel Vojtěchovský Metody řízení experimentů. Zpracování experimentálních dat. Zvládnutí ovládání DVM pomocí řízení sběrnice IMS, RS 232, zpracování souboru vlastních experimentálních dat. Fitovací postupy - nalezení parametrů struktur z exp. dat. Elektronové mikroskopy, rtg. zařízení, EDAX. Detekce slabých optických signálů, měření rozptýleného záření, optické konstanty pevných látek a jejich měření, vrstevnaté struktury, elipsometrie, interfernční metody, FFT, netradiční postupy. NLO Nelineární optika (26/4) prof. RNDr. Jan Peřina, DrSc. Vektor polarizace v nelineárním prostředí, Maxwellovy rovnice v nelineárním prostředí, klasifikace nelineárních optických jevů, vliv disperze v nelineárním prostředí, materiály pro nelineární optiku, nelineární jevy druhého řádu, kvantový popis, nelineární jevy vyšších řádů. prerekvisity: QS1, OM OA Optická anemometrie (13/1) doc. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc. Teorie rozptylu záření v optice, pružný rozptyl, interakce mikroskopické částice s koherentním zářením. Dopplerův jev v optice. Principy laserových anemometrů, technická řešení osvětlovací optické soustavy, snímací optické soustavy a elektronické části. Matematické modelování interakce mikroskopické částice s koherentním zářením, počítačový experiment různých typů proudění, hodnocení výstupního signálu jako statistické náhodné veličiny. OES Optoelektronické systémy (78/5) RNDr. Karel Vojtěchovský, RNDr. František Petráš Reálné teplotní zářiče, žárové zdroje záření, fyzikální vlastnosti výboje, stabilizace výboje, elektroluminiscence, speciální zdroje záření pro UV a IČ oblast spektra, katodoluminiscence a její základní aplikace, selektivní detektory záření, speciální fotodetektory, metodika hodnocení detektorů záření, šumy a rušivé signály na detektorech záření, detekce slabých optických signálů, selektivní zpracování optoelektronických signálů, propustnost atmosféry pro optická záření, optolektronické zobrazovací systémy. Optoelektro-
Optika a Optoelektronika
nika v počítačových systémech, složení, metodologie návrhu systému, cesty realizace. Optoelektronické senzory polohy, otočení, tlaku, teploty, koncentrace příměsí, vlhkosti, prachových částic, drsnosti povrchu, koncového bodu leptání, tloušťky vrstev při depozici, řízení růstu krystalů. Měřící optoelektronické přístroje: radiometry, spektrofotometry, měřiče vzdálenosti, interferometry, inkrementální čidla, měření rovinnosti ploch, měření čistoty optických povrchů, polarimetry. Optoelektronické zobrazovací systémy: generátory obrazců pro mikroelektroniku, optolektronické systémy při výrobě elektronických součástek, elektronový mikroskop, tunelový mikroskop, konstrukce VIS a IČ kamer. Zpracování obrazu, přenos obrazu. Naváděcí systémy. Zabezpečovací systémy. prerekvisity: MM, POE, MOE, EL2 OK Optika krystalů (26/2) RNDr. Vladimír Malíšek, CSc. Pojem krystalu a anizotropního prostředí, struktura, symetrie, morfologie krystalů, krystalové soustavy a oddělení, průchod čirým a pleochroickým krystalem, průchod uměle anizotropním prostředím, optika magnetických a opakních krystalů, optické prvky a soustavy využívající optické anizotropie, měření optických parametrů krystalů. OM Optická měření (78/4) RNDr. Jan Ponec, CSc. Metrologie - základní pojmy, měřicí metody, chyby měření. Přístrojové vybavení optické laboratoře. Zdroje záření. Detektory záření. Měření indexu lomu a Abbeova čísla, světelné pohltivosti, stejnorodosti, bublinatosti, dvojlomu optického skla, délkových rozměrů optických prvků, úhlů hranolů a klínů, poloměru křivosti sférických a asférických ploch. Fotometrie - rozdělení, objektivní fotometry, spektrofotometry, interferenční spektroskopy. Barva a její popis, měření vlnové délky. Polarizované světlo, měření , použití. Paprskově optické metody měření aberací optických soustav. Vlnově optické metody měření aberací optických soustav. Rozlišovací schopnost snímacích objektivů, optická funkce přenosu. Interferometrie - obecně, rozdělení interferometrů. Měření ohniskové vzdálenosti optických soustav. OMVT Optické metody ve vědě a technice (26/2) RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. Měření spektrálních vlastností světelného záření. Měření polarizačních a koherenčních vlastností světla, vzdáleností, rychlostí optickými dopplerovskými metodami. Laserové interferometry. Zkoumání fázových předmětů. Technická interferometrie, holografická a speklová interferometrie, fotoelasticimetrie, holografická fotoelasticimetrie. Polarizační holografie. Měření deformace, napjatosti, tvaru kmitu. Měření drsnosti povrchu. OP Optické přístroje (39/3) RNDr. Jan Ponec, CSc. Optická stavba přístrojů, jednotlivé prvky, funkce a základní optické parametry: apertura, pupily, zvětšení, rozlišovací mez či schopnost, zorné pole a jiné. Přístroje a jejich prvky: mikroskop, dalekohled, snímací objektiv, okulár Huygensův, Ramsdenův, Kellnerův, ortoskopický, objektiv dalekohledový typu achromatický dublet, jednorádiusový dublet, osvětlovací soustava Köhlerova, převracející soustavy čočkové a hranolové atd. prerekvisity: OPR
17
OPR Optické prvky (26/3) doc. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr. Dioptrické a katoptrické prvky, paraxiální parametry a optické invarianty, průchod svazků rozhraním dielektrik, trasovací algoritmy, klasifikace a metody vyhodnocení paprskových aberací, Coddingtonovy zobrazovací rovnice, stigmatické zobrazení, aplanatické prvky. Disperzní, holografické, difraktivní a gradientní optické prvky. OS1 Optické systémy 1 (39/3) doc. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr. Automatická korekce optických systémů, meritní funkce, numerické optimalizační metody. Jonesova matice dvojlomných prvků a systémů. Průchod světla fázovými retardéry, polarizátory a polarizačními interferenčními filtry. Výpočet Lyotova a Šolcova filtru, optických rotátorů (opticky aktivní materiály, Faradayovy rotátory, nematické kapalné krystaly) a optických izolátorů. Elektrooptická modulace světla, elektrooptické amplitudové a fázové modulátory. Akustooptická modulace světla, akustooptické filtry, modulátory a deflektory. Frekvenční modulace optického záření, systémy pro transformaci a kompresi optických impulsů. Systémy nelineární a adaptivní optiky. Hartmanova a Zernikeova metoda analýzy vlnoplochy. Řízení vlnoplochy - elektrooptické metody a metody nelineární optiky. Konjugační rekonstrukce vlnoplochy, princip konjugačních zrcadel. Systémy pro adaptivní zobrazení a fokuzaci. prerekvisity: OM OS2 Optické systémy 2 (65/4) RNDr. Jaroslav Wagner, RNDr. František Petráš Zobrazovací optické systémy. Telecentrické a transfokační soustavy, teleobjektivy, fotolitografické systémy, systémy optických disků. Energetika optických systémů. Optické systémy pro transformaci svazku zdroje s proměnno koherencí. Optickomechanické uzly, uložení pevných a pohyblivých optických členů, pomocné prvky. Principy mikromechaniky a mechatroniky. Optické systémy s lasery. Vazba klasických a polovodičových laserů a vlnovodů. Teorie optických vláknových interferometrů, aplikace v senzorice. Polarizační komponenty pro optické vláknové systémy, polarizační kontroléry, polarizátory, typy polarizačních vláken. Funkce a konstrukce elektrooptických a akustooptických systémů, Pockelsova cela jako optická závěrka v režimu λ/4 a λ/2, akustooptický piezoelektrický modulátor. OZ Optické zobrazení (39/3) doc. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr. Matematické a fyzikální aspekty zobrazení, kolineární zobrazení, samozobrazení, difraktivní, holografické a konjugační zobrazení, zobrazení v gradientní optice, hodnocení optického zobrazení, modelové předměty a zobrazovací funkce, bodová a lineární rozptylová funkce, funkce obrazu hrany, optická funkce přenosu, geometricko-optické a vlnové aberace, pupilová funkce, apodizace, Strehlovo kriterium, optimální poloha obrazové roviny, hloubka fokuzace, zobrazení dvojice bodů částečně koherentním světlem, metody výpočtu optické funkce přenosu. OZI Optické zpracování informací (65/6) RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. Historický úvod. Základní principy optického zpracování informace, některé vlastnosti Fourierovy transformace, realizace Fourierovy transformace pomocí tenké čočky, procesory pro koherentní zpracování informace, prostorové filtry použí-
Optika a Optoelektronika
vané pro zpracování informace, optické zpracování informace v nekoherentním světle, hybridní procesory, lineární prostorově proměnné zpracování informace. Nelineární optické zpracování. Digitální optické počítače. Zpracování informace pomocí neuronových sítí. prerekvisity: OM, OMVT, HOL PD Průmyslový design (26/2) doc. RNDr. Josef Pešák, CSc. Definice designu, celkový rozhled. Tvarové a barevné řešení průmyslového výrobku. Povrchová úprava. Tvary a geometrie předmětů. Tvůrčí proces designu, analýza, syntéza. Souhrn faktorů modelů řízení výroby. Prognostika, míra kvality prognózy, verifikace prognóz. PLNO Praktikum z las., nel. a vlák. optiky (39/3) RNDr. František Petráš Laser, analogie mezi elektrickým a kvantovým generátorem světla, aktivní prostředí, čerpání, rezonátor. Zesilovače záření, Q spínání, mode-locking, měření energie a výkonu. Polarizační vlastnosti světla vně a uvnitř rezonátoru, spektrální a časové charakteristiky, detekce. Barvivové lasery, nastavení rezonátoru, optimalizace koncentrace barviva, charakteristika různých barviv. Krystaly KDP, DKDP, LiNbO, atd., orientace optických os krystalu a podmínka sladění fází při generaci SH, měření vlastností a energie IR záření a SH. Optická vlákna a optické vláknové senzory amplitudové, fázové, polarizační. Polarizační vlastnosti optických vláken, optické vláknové interferometry. Nelineární jevy v optických vláknech. Detekce a metody zpracování optických signálů, homodynní a heterodynní detekce. Demonstrace optické komunikace a zpracování dat, A/D převodník, soustava vysílače a přijímače dat. POE Praktikum z optoelektroniky (39/2) RNDr. Marie Procházková, RNDr. František Petráš Manipulace s vláknovými optickými vlnovody. Buzení. Měřící technika. Měřiče opt. výkonu. Souprava měřiče útlumu. Měřič zpětného rozptylu. Měření útlumu. Měření dalekého pole a numerické apertury. Měření účinnosti vazby. Měření závislosti účinnosti vazby na vzdálenosti. Měření spektrální závislosti útlumu. Navázání výkonu do různých typů optických vláknových vlnovodů z různých zdrojů. Měření profilu indexu lomu. Závislost výstupního výkonu na budicích podmínkách. Senzor polohy. Měření útlumu skleněných destiček-obrazovodů. Měření rozptylové funkce rozhraní kuželů vláknové optiky a nestandardních prvků vláknové optiky. prerekvisity: ORV PROG1 Numerické metody a programování (39/3) Ing. Jaromír Křepelka, CSc. Numerické metody lineární algebry, řešení soustav lineárních rovnic, finitní metody, iterační metody, nulové body polynomů, vlastní čísla a vlastní vektory matic. Numerické řešení nelineárních rovnic, interpolování, numerické derivování a integrování, numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic, minimalizace funkcí a optimalizace. Numerická integrace parciálních diferenciálních rovnic. PROG2 Základy jazyka C a sítě Internet (39/3) Mgr. Robert Myška Jazyk C, elementy jazyka, operátory, řídící struktury, funkce, pointery, složené datové typy. Srovnání s jazykem Pascal. Překladač jazyka C. Operační systém UNIX, úvod, základní
18
obsluha. Síť Internet, mail, telnet, FTP, www. HTML dokumentů pro www.
Tvorba
QAM Kvantové aspekty měření (26/2) doc. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc. Kvantová teorie měření, základní principy kvantové teorie, kvantové systémy, projekční postulát. Relace neurčitosti, Heisenbergův mikroskop. Formalismus kvantové teorie, ideální měření, pravděpodobnostní operátorová míra (POM). Realizace kvantové teorie měření v kvantové optice. Interference fotonu sama se sebou, korelace vyšších řádů, homodynní a heterodynní detekce, měření operátoru počtu částic a kvadraturních operátorů, neklasické stavy světla. Problém operátoru fáze, měření fázového posuvu, interferometrie a superpřesná měření. Současné přibližné měření dvojice nekomutujících operátorů. Lineární zesilovače a kvantový šum, demoliční a nedemoliční měření. Měření a kvantová teorie odhadu, kvantová tomografie, “měření” vlnové funkce stavu systému. QE1 Kvantová elektrodynamika 1 (26/3) doc. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc. Úvod do fyziky částic, relativistické vlnové rovnice, relativistický formalismus, Kleinova–Gordonova rovnice, Diracova rovnice, antičástice, algebra gama-matic, nerelativistická limita, Poincar` eho grupa, Maxwellovy rovnice, lagrangeovský formalismus, symetrie a kalibrační pole, lagrangeovská formulace mechaniky částic, reálné skalární pole, variační princip a teorie E. Noetherové, topologie a vakuum, Yangovo–Millsovo pole, geometrie kalibračních polí. QE2 Kvantová elektrodynamika 2 (26/4) doc. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc. Relativisticky invariantní přístup, kanonické kvantování a částicová interpretace, reálné a komplexní pole Kleinovo– Gordonovo, Diracovo pole, elektromagnetické pole, vektorové pole s nenulovou hmotou. Nerelativistické kvantování elektromagnetického pole, kvantová optika, interference a korelace fotonů, neklasické jevy. prerekvisity: QE1 QS1 Kvantová a statistická optika 1 (26/3) prof. RNDr. Jan Peřina, DrSc. Časová a prostorová koherence, funkce vzájemné koherence, stavy částečné koherence, kontrast interferenčních proužků, vzájemná spektrální čistota, úplně koherentní optická pole, pole koherentní do řádu 2N, pole prostorově nekoherentní, zákony šíření částečné koherence, výpočet stupně prostorové koherence, Michelsonův stelární interferometr, částečná polarizace, kvantové korelační funkce, Fockovy a koherentní stavy optického pole, stlačené stavy, fotopulsní statistika, interference světla z nezávislých zdrojů. QS2A-2B Kvantová a statistická optika 2A-2B ( 39/6, 39/6) prof. RNDr. Jan Peřina, DrSc. doc. RNDr. Jiří Bajer, CSc. Koherentní stavy optického pole a jejich vlastnosti, posouvací operátor a jeho vlastnosti, Glauberova–Sudarshanova reprezentace, kvazidistribuce a kvantové charakteristické funkce, fotonové rozdělení, obecné uspořádání operátorů pole, zobecněné koherentní stavy, dvoufotonové koherentní stavy, neklasické stavy, atomové koherentní stavy, zvláštní stavy pole, interakce záření s atomy a reservoiry, fotonová statistika při šíření záření náhodným prostředím, rezonanční fluorescence, Rabiho oscilace, kolaps a oživení, zobecněná superpozice koherentních polí a kvantového šumu, stlačení
Optika a Optoelektronika
vakuových fluktuací, entropie optických polí, fotonová statistika záření v nelineárních optických procesech, aplikace, synergetika. prerekvisity: QS1, QE2, SP SF Speciální funkce (52/4) prof. RNDr. Vlasta Peřinová, DrSc. Základy teorie reprezentace grup. Souvislost speciálních funkcí s harmonickou analýzou na homogenních prostorech. Lieovy grupy a jejich reprezentace. Funkcionální vztahy pro následující speciální funkce: Gegenbauerovy polynomy, Legendreovy, Laguerreovy, Hermiteovy a Jacobiovy polynomy, Besselovy a cylindrické funkce, hypergeometrická funkce, Eulerovy gamma a beta funkce, atd. SP Stochastické procesy (26/3) prof. RNDr. Vlasta Peřinová, DrSc. Bodové procesy, rozdělovací funkce, korelační funkce. Náhodné funkce (stochastické procesy), hierarchie pravděpodobnostních hustot, procesy větvení. Markovské procesy, markovské řetězce. Hlavní rovnice. Jednokrokové procesy. Fokkerova–Planckova rovnice, Langevinovy rovnice. Stochastické diferenciální rovnice. SPE Spektroskopie (39/2) RNDr. Vladimír Malíšek, CSc. Vznik a vývoj spektroskopie. Pojem spektra, optické spektroskopie, metody a obory, obecné charakteristiky spekter, teorie symetrie ve fyzice a spektroskopii, aplikace ireducibilních reprezentací grup symetrie, rotační spektra molekul, vibrační spektra molekul, elektronová spektra atomů a molekul, vliv vnějších podmínek na spektra. T Technologie výroby (52/2) RNDr. Jaroslav Wagner Význam a specifika optických technologií, pomocné materiály v optické výrobě, mechanické obrábění křehkých hmot. Měření v optické výrobě. Dělení a základní tvarování sférických povrchů, rotačních a nerotačních asférických ploch. Klasické a moderní prvky optických technologií. Optické, mechanické a chemické vlastnosti optických skel. Výroba optického skla. Materiály v optické výrobě-organická skla, technická keramika, anorganická skla. Kovové, keramické a plastické látky, ovlivňování jejich vlastností. Popis základních mechanických technologií. TET Teoretická elektrotechnika (39/2) Ing. Iva Dvořáková, CSc. Stejnosměrné elektrické obvody. Metody analýzy lineárních ss. obvodů. Metoda postupného zjednodušování, metoda přímého použití KZ, metoda smyčkových proudů, metoda uzlových napětí. Princip superpozice, věty o náhradních zdrojích, princip reciprocity, kompenzace, duality, dělení zdrojů, přenos energie ze zdroje do spotřebiče. Nelineární ss. obvody. Střídavé lineární el. obvody. Imitance a přenos. Skutečné obvodové prvky střídavých obvodů, komplexní výkon, výkonové přizpůsobení. Rezonance v elektrických obvodech. Teorie dvojbranů. Obvody s neharmonickými veličinami. Analýza přechodných jevů v lineárních obvodech. TF Technická fotografie (26/2) RNDr. Marie Procházková Úkoly a poslání fotografie v lidské společnosti. Fotografický přístroj a jeho příslušenství. Rozdělení fotografických
19
přístrojů. Lidské oko. Fotografický objektiv. Viděný obraz a obraz zaznamenaný fotograficky. Fotografický objektiv a jeho charakteristiky. Fotografické materiály. Zpracovatelské lázně. Expozice - latentní obraz. Funkce světla ve fotografii. Kvantita a kvalita světla. Systémy pro stanovení expozice. Fotografická laboratoř a její vybavení. Technika laboratorního zpracování fotografických materiálů. Zásahy do hotového obrazu. Technika snímku. Snímky v exterieru. Snímky v interieru. Snímky v atelieru. Technické a vědecké uplatnění fotografie. Technická fotografie přístrojů a zařízení. Makrofotografie. Mikrofotografie. Fotografické zachycení dějů na obrazovce osciloskopu. TK Technické kreslení (39/2) doc. Ing. Karel Tomančák, CSc. Přehled metod zobrazování. Kreslení strojních součástí, optických prvků, konstrukčních úzlů a sestav. Normalizace, základní pojmy lícovaní, tolerování tvaru a polohy. Základy kreslení elektrotechnických a elektronických součástí a obvodů. TV Tenké vrstvy (26/2) Ing. Jaromír Křepelka, CSc. Maxwellovy rovnice, vlnové rovnice, okrajové podmínky, s a p polarizované vlny, WKBJ řešení vlnových rovnic. Maticový popis soustav tenkých vrstev, interferenční matice, matice přenosu, koeficienty reflexe, transmise, absorbce, zákony zachování, matice přenosu normálové složky Poyntingova vektoru. Základní konstrukční pojmy: lambda/2 vrstva, buffer vrstva, ekvivalentní index lomu, Furmanova aproximace. Zvláštní konstrukční případy. Metody měření parametrů tenkých vrstev. VT Videotechnika (26/2) RNDr. Milan Kocián Záznam obrazu videokamerou. Videokamery a videoprojektory. Střih, ozvučení, úprava obrazu. Digitální video.
Optika a Optoelektronika
20
Studijní program katedry optiky PřF UP v Olomouci
Studijní obor: Stupeň: Délka studia: Disertační práce: Způsob ukončení: Absolvent:
OPTIKA a OPTOELEKTRONIKA
doktorské studium 3 roky ano obhajoba, státní doktorská zkouška doktor (Ph.D.)
Doktorské studium optiky a optoelektroniky je studium připravující k vědecké práci v uvedených oborech. Garantem tohoto studia je katedra optiky PřF UP. Doktorské studium zajišťuje katedra optiky ve spolupráci s externími odborníky.
Zaměření absolventa Obecně řečeno student je školen jednak ve vědeckých metodách v oborech optika a optoelektronika a jednak je seznamován s aktuálními poznatky v těchto oborech. Konkrétní zaměření absolventa je dáno výběrem fakultativních předmětů a jeho disertační prací, jejíž téma si dohodne nebo vybere z nabídky školitelů.
Předměty studia Obligatorní předměty studia Vlnová a fotonová optika Kvantová a statistická fyzika
Fakultativní předměty studia Holografie Optika tenkých vrstev Krystalooptika Fourierovská optika Optická spektroskopie Optické vlnovody, vláknová optika Optické sdělování Koherenční a statistická optika Interakce záření a látky Nelineární optika a nelineární dynamika Fyzikální základy optoelektroniky a fotoniky
Optika a Optoelektronika
21
Fyzikální základy mikroelektroniky Optické vlastnosti látek, supermřížky Fyziologická optika
Organizace studia Celé studium je postaveno na individuálních studijních plánech, které jsou připraveny pro každého studenta samostatně. Součástí studijního plánu je stanovení tématu disertační práce. Témata disertačních prací jsou zaměřena na fakultativní obory. Při tvorbě studijního plánu se vychází ze skutečnosti, že během tří let (na něž je studium obecně proponováno) student vykoná zkoušky z obligatorních předmětů a z předmětů fakultativních. Obligatorní předměty studia musí absolvovat každý student. Obsah každého obligatorního předmětu je rámcově modifikován podle zaměření každého studenta. Z fakultativních předmětů si uchazeč vybírá 2 - 3 předměty jako profilující a související s tématem disertační práce. Student je rovněž povinen se aktivně zúčastňovat vědeckých seminářů pořádaných katedrou. Po absolvování zkoušek z jednotlivých předmětů a cizojazyčného semináře se přihlásí ke státní doktorské zkoušce. Akademický titul získá na základě splnění výše uvedených podmínek po úspěšné státní doktorské zkoušce a obhajobě disertační práce.
Optika a Optoelektronika
Učitelé katedry optiky PřF UP v Olomouci ∗
3 doc. RNDr. Jiří Bajer, CSc. Jiří Bajer (nar. 1964) pracuje na katedře optiky od roku 1987. V roce 1992 získal vědeckou hodnost CSC. a v roce 1996 byl jmenován docentem. Je autorem cca 20 vědeckých prací publikovaných v mezinárodních časopisech. Od roku 1992 je členem SPIE. Vede seminář z kvantové optiky. Pro bakalářské studium přednáší základní kurz fyziky. Specializuje se na nelineární a kvantovou statistickou optiku a numerické metody. Od roku 1991 spolupracuje s katedrou nelineární optiky Univerzity A. Mickiewicze v Poznani v Polsku a od roku 1993 s Univerzitou La Sapienza v Římě.
∗
doc. RNDr. Zdeněk BOUCHAL, Dr. Zdenˇ ek Bouchal je absolventem pˇr´ırodovˇ edeck´ e fakulty UP Olomouc. Po ukonˇ cen´ı studia v roce 1982 pracoval ve v´ yzkumu optiky Meopty Pˇrerov, na katedˇre optiky je zamˇ estn´ an od roku 1990. Absolvoval postgradu´ aln´ı studia numerick´ e matematiky na VUT Brno a na matematickofyzik´ aln´ı fakultˇ e UK Praha. Postgradu´ aln´ı doktorandsk´ e studium ukonˇ cil v roce 1993 obhajobou disertaˇ cn´ı pr´ ace z oblasti ˇ ctyˇrvlnov´ eho smˇ eˇsov´ an´ı a f´ azov´ e konjugace. Docentem v oboru kvantov´ a elektronika-optika byl jmenov´ an v roce 1997. V souˇ casn´ e dobˇ e se zab´ yv´ a probl´ emy neline´ arn´ı optiky a lokalizovan´ ym pˇrenosem elektromagnetick´ e energie. Je autorem cca 40 vˇ edeck´ ych prac´ı a 2 vyn´ alez˚ u. Je ˇ clenem spoleˇ cnosti pro optick´ e inˇ zen´ yrstv´ı SPIE a spoleˇ cnosti Fotonika, pracuje rovnˇ eˇ z v redakˇ cn´ı radˇ e ˇ casopisu Jemn´ a mechanika a optika. Ing. Iva Dvořáková, CSc. Iva Dvořáková získala titul Ing. po ukončení studia na VŠD Žilina v roce 1969. Je rovněž absolventkou postgraduálního studia ”Vysokoškolská pedagogika”, které ukončila na Filozofické fakultě UK Bratislava v roce 1978. V roce 1981 obhájila dizertační práci na EF SVŠT Bratislava na téma ”Numerická analýza napětového rezonančního měniče se zpětnými diodami” a získala vědeckou hodnost CSc. v oboru teoretická elektrotechnika. Vědecký zájem byl zaměřen především na numerickou analýzu elektrických obvodů a systémů pro speciální aplikace v polovodičové technice. V letech 19691993 byla zaměstnána na VŠDS v Žilině na katedře teoretické elektrotechniky a od 1.9.1993 pracuje na katedře optiky UP Olomouc. RNDr. Miloslav Dušek, Dr. Miloslav Dušek studoval na Karlově universitě v Praze, na fakultě matematicko-fyzikální (specializace: kvantová a nelineární optika). Promoval v roce 1988 (téma diplomové práce: spektroskopie polovodičů s vysokým časovým rozlišením). Téhož roku získal titul RNDr. V letech ’88 - ’91 byl zaměstnán na Matematicko-fyzikální fakultě UK, kde pracoval na komerčním výzkumném projektu (optické měření rychlosti). Od roku 1991 do roku 1994 byl na téže fakultě studentem postgraduálního doktorandského studia v oboru optika. Na katedře optiky UP je zaměstnán od února 1994. Je autorem cca 10 odborných publikací. Je členem International Society for Optical Engineering - SPIE a členem Jednoty českých matematiků a fyziků.
∗
doc. RNDr. Richard Horák, CSc. Richard Horák absolvoval studium matematiky a fyziky v roce 1965 na Univerzitě Palackého. V roce 1985 získal 3 Učitelé s touto značkou jsou školitelé doktorského studia.
22
vědeckou hodnost CSc. V roce 1990 byl jmenován docentem kvantové elektroniky a optiky. Zabývá se kvantovou a nelineární optikou se zaměřením na fyziky laserů, problematiku šíření světla v nelineárních prostředích. Koncem sedmdesátých a počátkem osmdesátých let se zabýval aplikacemi laserů v biomedicíně a je autorem návrhu a spolurealizátorem prvního československého laserového skalpelu. Je spoluautorem jedné monografie, autorem dvou skript. Publikoval cca 70 vědeckých prací. Je členem JČMF a členem Mezinárodní organizace pro optické inženýrství SPIE.
∗
doc. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc. Zdeněk Hradil absolvoval studium matematické fyziky na matematicko - fyzikální fakultě UK v Praze a získal titul RNDr. v roce 1983. Poté nastoupil do podniku Meopta - Přerov, kde se zabýval fourierovskou optikou, problémy šíření a transformace laserového paprsku a optickými systémy optických disků. Disertační práci a titul CSc. obhájil v roce 1991 a v roce 1996 byl jmenován docentem na katedře optiky. Zabývá se problémy fotopulzní statistiky, generací a vlastnostmi neklasického záření, kvantovou teorií měření a odhadu, kvantovou teorií fáze a fundamentálními otázkami kvantové teorie. Na postdoktorálním pobytu na katedře teoretické fyziky EPF v Lausanne, Švýcarsko v letech 1993–94 se zabýval problémy teorie polaritonů a kvantováním elektromagnetického pole v disperzních prostředích. Spolupracuje s institucí Atominstitut der Österreichischen Universitäten, Wien v oblasti neutronové interferometrie. Je autorem více než 40 odborných prací a spoluautorem jedné monografie.
∗
RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc. Jaroslav Kvapil je absolvent přírodovědecké fakulty, obor jemná mechanika a optika (1965), potom odborný a vědecký pracovník Laboratoře optiky. Akademický titul RNDr. (1972) a vědeckou hodnost CSc.(1982) získal za práce v oblasti holografie. Studijní pobyty: Paříž, 1970 a 1986, Leningrad 1983. Vědecké práce v oblasti záznamu a aplikace hologramů. Přednáší základní kurz opyiky, optické měřicí metody, integrovanou optiku a optické zpracování informace. Je členem oborové rady doktorského studia ”optika a optoelektronika”. RNDr. Antonín Lukš, CSc. Antonín Lukš se narodil 12.10.1944. Byl přijat na učitelské studium matematiky a fyziky na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého v Olomouci. Po dvou letech studia přestoupil na specializaci numerická matematika. Studium ukončil v r. 1966 a nastoupil do zaměstnání na Přírodovědecké fakultě. Napsal rigorózní práci ,,Rozbor speciálních permutací metodami elementární číselné teorie“ a byl mu 28.5.1973 přiznán titul RNDr. Byl zaměstnán u sálového počítače a později přešel na Ústav pro výzkum vyšší nervové činnosti (1977). Tam se začal zabývat stochastickými procesy a poli. Od r. 1988 je pracovníkem laboratoře optiky. Byla mu udělena vědecká hodnost kandidáta fyzikálně matematických věd v r. 1993 a od 1.1.1994 je vědeckým pracovníkem. Publikoval 83 zpráv a vědeckých prací včetně účasti na monografii.
∗
prof. RNDr. Jan PEŘINA, DrSc. Jan Peřina získal vědeckou hodnost CSc. na Palackého Univerzitě v roce 1966 a vědeckou hodnost DrSc. na Karlově Univerzitě v roce 1984. Je profesorem kvantové elektroniky a optiky (1990). Publikoval cca 240 vědeckých prací. Je autorem monografií ”Coherence of Light” a ”Quantum Statistics of Linear and Nonlinear Optical Phenomena” publikovaných ve dvou zahraničních vydáních a v ruském překladu a spoluautorem monografií ”Quantum Optics and Fundamentals of Physics” a ”Phase in Optics”. Je redaktorem ”Milestone Edition of Selected Papers on Quantum Statistics and Coherence in Nonlinear Optics”. Je voleným
Optika a Optoelektronika
členem Americké optické společnosti OSA, členem Americké fyzikální společnosti APS, JČMF a mezinárodní organizace pro optické inženýrství SPIE. Je členem redakčních rad řady optických a fyzikálních časopisů a monografické řady Progress in Optics.
∗
prof. RNDr. Vlasta Peřinová, DrSc. Vlasta Peřinová získala titul RNDr. v oboru Matematická analýza na Palackého Univerzitě v roce 1967, vědeckou hodnost CSc. v oboru Matematická analýza na Palackého Univerzitě v roce 1983, vědeckou hodnost DrSc. v oboru Obecná fyzika a matematická fyzika na Karlově Univerzitě v roce 1990 a pedagogický titul doc. v oboru Obecná fyzika a matematická fyzika na Palackého Univerzitě v roce 1992. V roce 1995 byla jmenována profesorkou pro obor Obecná fyzika a matematická fyzika a v této funkci působí v Laboratoři kvantové optiky. Zabývá se kvantovou a statistickou optikou a matematickou fyzikou. Publikovala monografické kapitoly v Modern Nonlinear Optics (1993) a v Progress in Optics (1994) a 140 původních vědeckých prací v renomovaných matematických a fyzikálních časopisech a sbornících, je autorkou skripta ,,Úvod do teorie speciálních funkcí“ (UP Olomouc 1983, 1995) a spoluautorkou monografie ,,Phase in Optics“ (World Scientific, Singapore, 1998). Je členkou MVS JČMF a členkou společnosti pro optické inženýrství SPIE. RNDr. František Petráš František Petráš v roce 1985 ukončil studium optoelektroniky na Přírodovědecké fakultě v Olomouci. Poté pracoval u fy. Meopta Přerov v oblasti výzkumu a vývoje elektroniky. Od roku 1987 byl zaměstnán v Laboratoři optiky UP a FzÚ ČSAV a od r. 1991 je členem katedry optiky. Středem jeho zájmu je problematika detekce, optické vláknové senzory a nelineární optika optických vlnovodů. Vede cvičení z laserové a vláknové optiky. Je spoluautorem několika publikací. RNDr. Jan Ponec, CSc. Jan Ponec absolvoval Přírodovědeckou fakultu UP v Olomouci, katedru jemné mechaniky a optiky v roce 1968. V roce 1973 získal titul RNDr., v roce 1987 mu byla udělena vědecká hodnost CSc. Pracoval do roku 1972 jako výzkumný pracovník v n.p.Meopta Přerov, od r.1972 do roku 1979 ve Vývojových laboratořích a dílnách UP a od roku 1979 na katedře optiky PřF jako odborný pracovník a od r.1982 jako odborný asistent. Přednáší a vede cvičení optických disciplín. Specializuje se na optická měření včetně návrhu a vývoje přístrojového vybavení laboratoře, transformaci laserových svazků, na didaktické problémy vlnové optiky a poslední době na digitální fotografii. Napsal několik skript, odborných publikací a je autorem čtyř vynálezů. RNDr. Marie Procházková Marie Procházková je samostatná odborná pracovnice katedry optiky PřF UP. Je absolventkou přírodovědecké fakulty, obor jemná mechanika a optika (1965). V roce 1974 získala titul RNDr. Na katedře pracuje od roku 1965. Zabývá se vláknovou optikou se zaměřením na vazbu zdroje záření na optická vlákna a optickými soustavami v optoelektronice. Rovněž se věnuje vědecké a technické fotografii. V těchto oborech působí ve výuce studentů a je vedoucí diplomových prací. Je autorkou více než 15 vědeckých prací, skripta o měřících metodách, je držitelkou dvou autorských osvědčení. Úzce spolupracuje s praxí formou hospodářské činnosti.
∗
doc. Ing. Karel Tomančák CSc. Karel Tomančák absolvoval Vysoké učení technické v Brně, fakultu strojní, obor konstrukce strojů v roce 1965. V roce 1985 získal vědeckou hodnost CSc. a v roce 1989 byl jmenován docentem. Od roku 1977 pracuje jako vysokoškolský učitel na katedře optiky PřF UP. Zabývá se konstrukcí jemnomechanických přístrojů, fyziologickou optikou a op-
23
tometrií. Publikoval celkem 49 prací. Je autorem 1 vynálezu. Je členem Společenstva českých očních optiků a optometristů a členem Společnosti pro optické inženýrství SPIE. Pracuje v redakčních radách časopisů Jemná mechanika a optika a Česká oční optika.
∗
RNDr. Karel Vojtěchovský Karel Vojtěchovský (nar.1949) je absolventem studia fyziky pevné fáze Masarykovy University v Brně. Aktivně pracuje v oblasti výzkumu polovodičových součástek, vrstev a fyziky polovodičů s důrazem na výzkum měřících metod, analýzu poruch a infračervené optické systémy. Koordinuje mezinárodní výzkumné programy z oblasti přípravy monokrystalů křemíku velkých průměrů v nestacionárních vnějších polích. Na katedře optiky přednáší od roku 1978 fyziku pevných látek, optoelektronické systémy a měřící metody. Současně je jednatelem společnosti WaferTech s.r.o. v Rožnově pod Radhoštěm s výrobním programem zaměřeným na přípravu materiálů pro solární fotovoltaické systémy, vývoj a výrobu solárních systémů a aplikaci fyzikálních metod v diagnostice polovodičů a struktur. Pravidelně organizuje mezinárodní konference o přípravě a měření vlastností polovodičových materiálů, solárních systémů a IČ optiky - SILICON’9X. RNDr. Jaroslav Wagner Jaroslav Wagner absolvoval vysokoškolské studium, specializace jemná mechanika a optika na PřF UP v Olomouci v roce 1981. V 1982 vykonal rigorozní zkoušku a získal titul RNDr. V letech 1981 až 1985 pracoval jako samostatný technolog n.p.Meopta Přerov a od roku 1985 do roku 1989 jako samostatný odborný pracovník na katedře optiky PřF v Olomouci. Od roku 1989 je odborným asistentem katedry optiky. Vede přednášky a cvičení optických disciplín a technologie optické výroby řádného studia na katedře optiky, organizuje dálkové studium optometrie. Zaměřuje se na rozvíjení nových měřicích optických metod a zobrazení v částečně koherentním světle. Je autorem dvou vynálezů.