Οπτική
| Τίτλος | Οπτική / Optics |
| Κωδικός | 063 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή |
| Υπεύθυνος/η | Δημήτριος Ζωγραφόπουλος |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 600001012 |
Πρόγραμμα Σπουδών: Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 27
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ | Επιλογής | 7 | 4 | 5 |
| ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ | Επιλογής | 7 | 4 | 5 |
| ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ | Επιλογής | 7 | 4 | 5 |
| Τίτλος | Οπτική |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2025 – 2026 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 4 |
| Class ID | 600287472
|
Τύπος Προσφοράς
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος
Eιδίκευσης / Kατεύθυνσης
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600287472
- eLearning: https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=18819
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Απαιτούνται βασικές γνώσεις διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, διαφορικού/ολοκληρωτικού λογισμού και Ευκλείδιας γεωμετρίας.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Εκπαίδευση στο αντικείμενο της κλασικής οπτικής και των εφαρμογών της, σύμφωνα με το περιεχόμενο του μαθήματος. Συγκεκριμένα:
- Κατανόηση της διάδοσης του φωτός στο πλαίσιο της ακτινικής θεωρίας, των περιορισμών αυτής και των μεθόδων υπολογισμού
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Γεωμετρική οπτική: Βασικές αρχές γεωμετρικής οπτικής, αρχή Fermat, μήκος οπτικού δρόμου, νόμοι ανάκλασης και διάθλασης.
Γκαουσιανή οπτική: Χάραξη ακτίνων, κάτοπτρα, δίοπτρα, φακοί, σχηματισμός ειδώλου, πίνακας μετάβασης, εφαρμογές.
Διαφράγματα: Διάφραγμα εισόδου και ίριδες οπτικού συστήματος, σχετικά ανοίγματα, διάφραγμα πεδίου και παράθυρα οπτικού συστήματος, βάθος εστίασης και πεδίου
Εφαρμογές: Αρχές λειτουργίας γνωστών οπτικών συστημάτων απεικόνισης (οφθαλμός, μικροσκόπιο, τηλεσκόπιο, φωτογραφική μηχανή).
Στοιχεία εκτροπών: Είδη εκτροπών, εκτροπή μετώπου κύματος και εκτροπή ακτίνας, μονοχρωματικές εκτροπές (σφαιρική, κόμη, αστιγματισμός, καμπύλωση πεδίου, παραμόρφωση), χρωματική εκτροπή.
Συμβολή φωτός: Συμβολή δύο κυμάτων, συνθήκες ύπαρξης και συμφωνία, κροσσοί συμβολής, συμβολή σημειακών πηγών, πείραμα Young, βασικές διατάξεις συμβολής, συμβολή πολλαπλών δεσμών.
Συμβολομετρία: Αρχή λειτουργίας συμβολόμετρων, συμβολόμετρα Michelson, Mach-Zehnder και Fabry-Perot, διακριτική ικανότητα και ελεύθερο φασματικό εύρος.
Βαθμωτή θεωρία περίθλασης: Διάδοση φωτεινής διαταραχής στον χώρο, οριακές συνθήκες Kirchhoff, περίθλαση Fresnel και Fraunhofer.
Οπτική Fourier: Διάδοση φωτεινής διαταραχής στο πεδίο των χωρικών συχνοτήτων, γωνιακό φάσμα, η διάδοση σαν φίλτρο συχνοτήτων. Αρχές οπτικής επεξεργασίας.
Λέξεις Κλειδιά
Ακτινική οπτική, κυματική οπτική, απεικόνιση, οπτικά συστήματα, εκτροπές, συμβολή φωτός, περίθλαση, οπτική Fourier
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Πολυμεσικό υλικό
- Βιβλίο
- Εφαρμογές προσομοίωσης σε Matlab
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 45 | 1,5 | ✓ | ||
| Εργαστηριακή Άσκηση | 7 | 0,2 | ✓ | ||
| Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων | 80 | 2,7 | ✓ | ||
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 15 | 0,5 | ✓ | ||
| Εξετάσεις | 3 | 0,1 | ✓ | ||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Τελική γραπτή εξέταση όπου απαιτείται ελάχιστος βαθμός 5 στα 10 για επιτυχία. Ενδιάμεση αξιολόγηση (πρόοδος) μετά την ολοκλήρωση της πρώτης ενότητας του μαθήματος (γεωμετρική οπτική) με μέγιστο βαθμό 1.0. Προαιρετική ομαδική εργασία επάνω στις δύο εργαστηριακές ασκήσεις με μέγιστο βαθμό 1.5. Οι βαθμοί της προόδου και της προαιρετικής εργασίας (μέγιστο σύνολο 2.5) προστίθενται στον βαθμό της γραπτής εξέτασης.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Δημόσια Παρουσίαση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Εργαστηριακή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
1. E. Hecht, Οπτική: Βασικές αρχές και εφαρμογές, Επιμ. Σ. Βες, εκδ. Gutenberg, 2018 [Εύδοξος: 77111969].
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. F. L Pedrotti, L. M. Pedrotti, L. S. Pedrotti, Introduction to Optics, Addison-Wesley, 2006.
2. M. Bass, C. DeCusatis, J. Enoch, V. Lakshminarayanan, G. Li, C. MacDonald, V. Mahajan, E. Van Stryland, Handbook of Optics, Third Edition Volume I: Geometrical and Physical Optics, Polarized Light, Components and Instruments, 3rd ed., McGraw-Hill, 2009.
3. B. D. Guenther, Modern Optics, 2nd ed., Oxford University Press, 2015.
4. F. A. Jenkins, H. E. White, Fundamentals of Optics, 4th ed., McGraw-Hill, 2001.
5. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light, 7th ed., Cambridge University Press, 1999.
6. J. W. Goodman, Introduction to Fourier optics, 2nd ed., McGraw-Hill, 1996.
Τελευταία Επικαιροποίηση
25-09-2025
