SK2340 Fourieroptik 6,0 hp

Fourier optics

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Fysik
    Teknisk fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande

VT20 för programstuderande

Lärandemål

Det övergripande målet med kursen är att du ska kunna analysera optiska problem med hjälp av approximationer gjorda i Fourieroptik. Detta betyder att du ska kunna:

  • Beskriv den matematiska egenskaper av den tvådimensionella Fouriertransformen och förklara deras relevans för analys av linjära optiska system
  • Förklara grunderna av skalär diffraktionsteori
  • Analysera olika lösningsmetoder för Helmholtz ekvationen
  • Tillämpa Fresnel- och Fraunhoferapproximationer för att beräkna diffraktionsmönster av optiska komponenter
  • Reflektera över de fysikaliska konsekvenserna av diffraktion och deras påverkan på upplösningen i optiska bildsystem

Kursens huvudsakliga innehåll

  • 2-dimensionella Fouriertransformen, diskreta Fouriertransformen
  • Grunderna för skalär diffraktionsteori
  • Kirchhoff och Rayleigh-Sommerfeld diffraktionsteorier
  • Fresnel- och Fraunhoferdiffraktion
  • Vågoptisk analys av koherenta system
  • Frekvensanalys av optiska bildsystem
  • Bildbehandling

Behörighet

Kunskap om fysiken som beskriver elektromagnetisk strålning (SK1120 Vågrörelselära, 6 hp eller motsvarande) och i grundläggande matematik (vektoranalys, integraler, differentialekvationer).

Rekommenderade förkunskaper:
Kunskaper i optik (SK2300 Optisk fysik, 6 hp eller motsvarande) är en fördel, men inte obligatoriskt. Grundläggande kunskaper i programmering i MATLAB rekommenderas starkt, men kan eventuellt förvärvas under kursen.

Litteratur

Joseph W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, Third edition (2004), Roberts and Company publishers

En av de bästa böckerna inom optisk fysik, passar både för självstudier och för referens.

Examination

  • LAB1 - Laboration, 2,0, betygsskala: P, F
  • PRO1 - Projektuppgift, 4,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

LAB1: Datorlaboration, Betyg G/U

PRO1: Projektredovisning, Betyg A-F

Krav för slutbetyg

För godkänt på kursen måste du klara laborationen och projektredovisning (simulering av ett optiskt system baserad på Fourieroptik) .

Ges av

SCI/Tillämpad fysik grundutbildning

Kontaktperson

Ulrich Vogt (ulrich.vogt@biox.kth.se)

Examinator

Ulrich Vogt <ulrich.vogt@biox.kth.se>

Övrig information

kursen kan komma att ställas in om det är färre än 5 anmälda

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2016.
Examinationsinformation gäller från och med VT2016.