OTÁZKY Z PŘEDMĚTU OPTIKA
(2. ročník MF, OP,BChF, AF)

1. Historický vývoj a rozdělení optiky, vývoj názorů na podstatu světla, rychlost šíření světla a přehled metod jejího měření.
2. Podstata a vznik elektromagnetického vlnění, generace makroskopickými a mikroskopickými oscilátory, vyzařovací diagram dipólu, základní druhy elektromagnetických vln.
3. Základní veličiny elektromagnetismu, Maxwellovy rovnice, zákon zachování energie, modely pro makroskopický popis materiálového prostředí (prostředí bez paměti a s pamětí), materiálové vztahy a charakteristické makroskopické veličiny optických prostředí, klasifikace optických prostředí.
4. Odvození vlnové a Helmholtzovy rovnice pro šíření elektromagnetického záření v homogenním izotropním dielektriku, řešení vlnové rovnice, fázová a grupová rychlost, harmonická postupná vlna, rovinná a sférická postupná vlna.
5. Polarizace rovinné elektromagnetické monochromatické vlny, polarizační elipsa, lineární, kruhová a eliptická polarizace, popis pomocí Jonesova vektoru, rozklad polarizačního stavu do báze ortogonálních polarizačních stavů.
6. Absorpce elektromagnetických vln ve vodivých prostředích, slabě a silně absorbující prostředí, skinová hloubka, Lorentzova mikroskopická teorie absorpce v dielektrických prostředích, Lambertův zákon absorpce.
7. Makroskopická a mikroskopická představa materiálové disperze, metodika nalezení vztahu mezi makroskopickými a mikroskopickými materiálovými charakteristikami (Lorentz-Lorenzova rovnice) a komplexního indexu lomu, oblasti disperzní křivky (normální a anomální disperze), charakteristiky disperzních prostředí (charakteristická disperze, Abbeovo číslo), Cornuův-Hartmanův interpolační vzorec a jeho užití.
8. Podstata a klasifikace rozptylu elektromagnetického záření, oblast použití a vlastnosti Rayleighovy a Mieovy teorie rozptylu.
9. Teorie odrazu a lomu elektromagnetických vln na rozhraní dvou homogenních izotropních dielektrik, metodika odvození zákona lomu a Fresnelových vztahů, energetické a fázové poměry při odrazu a lomu, úplný odraz, kolmý dopad a dopad pod Brewsterovým úhel, vlastnosti odrazu na rozhraní mezi dielektrikem a kovem.
10. Popis a klasifikace anizotropních dielektrických prostředí (dvouosé krystaly, pozitivní a negativní jednoosé krystaly), šíření rovinné elektromagnetické vlny anizotropním prostředím, elipsoid indexu lomu, dvojlom.
11. Realizace polarizátorů selektivní absorpcí, odrazem a dvojlomem, realizace fázových destiček, transformace polarizačního stavu rovinné elektromagnetické vlny pomocí půlvlnné a čtvrtvlnné fázové destičky.
12. Optická aktivita látek, vlastnosti a popis pomocí kruhového dvojlomu, Faradayův jev, vlastnosti a využití.
13. Podstata interference světla, konstruktivní a destruktivní interference, podmínky interference monochromatických a kvazimonochromatických světelných vln, míry časové a prostorové koherence, koherenční čas, koherenční délka, koherenční šířka, koherenční plocha a koherenční objem, viditelnost interferenčního pole.
14. Statistické míry koherence, komplexní funkce vzájemné koherence, vzájemná intenzita, komplexní stupeň koherence, stupeň koherence.
15. Interference dvou částečně koherentních světelných vln, interferenční zákon a jeho interpretace.
16. Metody získání dvou koherentních světelných vln dělením vlnoplochy a dělením amplitudy (Youngova metoda, Billetova dvojčočka, Fresnelův dvojhranol, Lloydovo zrcadlo, optický dělič).
17. Aplikace dvousvazkové interference, interference v planparalelní a klínové vrstvě, podmínky vzniku Fizeauových a Haidingerových interferenčních proužků, interferometrická kontrola optických ploch.
18. Dvousvazkové optické interferometry, měření pomocí Michelsonova interferometru.
19. Popis mnohosvazkové interference pro konečný a nekonečný počet koherentních vln, závislost intenzity na fázovém rozdílu interferujících vln, maximální intenzita.
20. Realizace mnohosvazkové interference pomocí odrazů v tenké vrstvě, podmínky pro vytvoření odrazné a protiodrazné vrstvy, extrémní hodnoty odrazivosti, realizace optických tenkých vrstev a jejich využití v praxi.
21. Podstata a projevy difrakce světla, popis pomocí Huygensova-Fresnelova principu, Fresnelova a Fraunhoferova difrakce.
22. Experimentální podmínky pro pozorování Fraunhoferovy difrakce, Fraunhoferova difrakce na kruhovém a obdélníkovém otvoru, vliv difrakce na rozlišovací mez zobrazovacích soustav, princip optické holografie.
23. Fermatův princip a základní zákony geometrické optiky, světelné paprsky a jejich šíření v homogenních a nehomogenních prostředích.
24. Průchod paprsků nezobrazovacími optickými prvky (hranol, klín, planparalelní destička, optický vlnovod).
25. Zobrazení z hlediska paprskové optiky, základní pojmy a vlastnosti paraxiálního zobrazení, optické zobrazovací prvky, optické vady a způsoby jejich odstranění.
26. Omezení paprskových svazků v optických soustavách, základní typy vizuálních optických přístrojů (lupa, dalekohled, mikroskop).

Studijní literatura

1. J. Pospíšil: Základy optiky I. Část A a B, UP Olomouc 1983, skriptum.
2. J. Pospíšil: Základy vlnové optiky, Část A a B, UP Olomouc 1990, skriptum.
3. J. Kuběna: Úvod do optiky, MU Brno 1994, skriptum.
4. A. Štrba, Všeobecná fyzika3-Optika, Alfa Bratislava a SNTL Praha 1979.
5. J. Fuka, B. Havelka: Optika, SPN 1961.
6. B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Základy fotoniky, vyd. Mat.-fyz. fak. UK Praha 1994.
7. M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, Pergamon Press, Oxford 1980.