Ótica e Fotónica
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Física |
Ocorrência: 2023/2024 - 1S ![Requerida a integração com o Moodle Ícone do Moodle](/fcup/pt/imagens/MoodleIcon)
Ciclos de Estudo/Cursos
Docência - Responsabilidades
Língua de trabalho
Português
Objetivos
Introduzir uma visão global da Óptica, passando pelos princípios e os métodos da Óptica Geométrica, Óptica ondlatória, Ótica Coerente, Ótica Quântica e Não-Linear, bem como outros tópicos de Óptica moderna, e incluindo algumas das suas aplicações em tecnológicas.
Pretende-se que os estudantes, não só desenvolvam o conhecimento e compreenção a um nível básico destes temas, dominem os aspectos fundamentais de modelização e metodologias de cálculo associadas, mas também desenvolvam uma visão de conjunto que lhes permita desenvolver estes temas em unidades curriculares mais avançadas e de caracter experimental.
Resultados de aprendizagem e competências
- apreender uma visão global da Óptica e suas aplicações.
- adquirir conhecimentos e competências fundamentais de óptica (polarização, interferência, e difração de ondas óticas)
- compreender princípios e aplicações de instrumentação óptica e de métodos ópticos de medição
- apreender conhecimentos introdutórios de Óptica Moderna
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Conhecimentos de Electromagnetismo, Física das Ondas, Trigonometria, Cálculo Integral e Diferencial, Álgebra Linear.
Outra formação prévia não-essencial : Conhecimentos básicos de programação e simulação científica (e.g. linguagem Python).
Programa
- A unidade curricular encontra-se organizada nas seguintes unidades e subtópicos:
1. Introdução à óptica, breve revisão da sua história, e fundamentos físicos
2. Óptica Geométrica
Propagação da luz Leis da Reflexão e da Refracção
Aproximação paraxial
Método matricial
Formação de imagem
Traçado de raio com espelhos e lentes
Sistemas ópticos básicos
3. Óptica Ondulatória
Equações de Maxwell
Equações de onda para a luz e suas soluções
Propriedades fundamentais da ondas luminosas
Sobreposição e interferência
Aproximação paraxial
4. Ótica Coerente
Coerência
Interferometria (Princípio de Huygens e interferómetros)
Teoria da difração (Difracção de Fresnel e Fraunhoffer)
Ótica de Fourier
5. Tópicos de Óptica Moderna
Bibliografia Obrigatória
Hecht Eugene;
Óptica. ISBN: 972-31-0967-0
F.L. Pedrotti, L.S. Pedrotti; "Introduction to Optics", Prentice-Hall, 1996
Bibliografia Complementar
Goodman Joseph W.;
Introduction to Fourier optics. ISBN: 0-07-114257-6
Klein Miles V.;
Optics. ISBN: 0-471-84311-3
Guenther Robert D.;
Modern optics. ISBN: 0-471-51288-5
Born Max, 1882-1970;
Principles of optics. ISBN: 0-08-018018-3
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Aulas teóricas de exposição e aulas teórico-práticas de discussão e resolução de problemas. Os estudantes deverão preparar previamente as aulas teóricas, através da leitura crítica dos conteúdos da bibliografia obrigatória previamente indicados, e realização de actividades de estudo (trabalhos práticos).
Palavras Chave
Ciências Físicas > Física > Óptica
Tipo de avaliação
Avaliação por exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Exame |
100,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
113,00 |
Frequência das aulas |
49,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Para obter frequência, os alunos têm de assistir a 3/4 das aulas dadas.
Fórmula de cálculo da classificação final
Os estudantes são avaliados por um exame final:
A1. [100%] Exame
Fórmula de cálculo: A = A1
Provas e trabalhos especiais
Apenas se requeridas pelo jurí.
Trabalho de estágio/projeto
Apenas se requeridas pelo jurí.
Melhoria de classificação
Os estudantes podem melhorar a nota repetindo um exame final na época de recurso, aqui designada por exame de melhoria:
B1. [100%] Exame de melhoria
Fórmula de cálculo: B = B1
Observações
Horário de atendimento:
O horário de dúvidas é anunciado no Moodle e terá lugar no gabinete do docente ou em sala a anunciar ou por via remota, devendo os estudantes fazer uma pré-marcação e chegarem até 10 minutos depois da hora marcada.
No caso de impossibilidade de algum estudante por sobreposição com outras aulas, o atendimento poderá ser marcado (com carácter excepcional e em substituição do horário de atendimento regular) noutro horário. Notar que esta situação não pode ser feita por sistema, mas apenas esporadicamente.
Também neste caso, o pedido deve ser feito por email com antecedência superior a dois dias úteis, sugerindo horários, de forma a tentar a permitir encontrar disponibilidade de agenda do docente.
Situações não previstas neste regulamento:
Qualquer situação não prevista neste regulamento será alvo de análise e decisão pelo docente responsável pela unidade curricular. Em particular, em casos em que os estudantes queiram fazer uma pedição sobre alterações ao regulamento, esclarecimentos ou evocar condição de exceção, entre outros casos, que não seja coberta pelos regulamentos da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto ou outra regulação aplicável, devem fazê-lo
por escrito ao docente responsável pela unidade curricular num prazo que não deve exceder duas semanas após a ocorrência dos factos que justifiquem esse pedido. Por decisão do docente responsável, o pedido pode ser avaliado pelo juri da unidade curricular ou remetido a orgãos superiores de decisão.
Funcionamento da unidade curricular em condições não previstas neste regulamento:
A preparação deste regulamento admite que as aulas decorrem essencialmente em regime presencial e em condições de normalidade porém, situações extraordinárias podem não permitir o regular funcionamento da uc.
Nessas situações, prevalencem as normas indicadas pelos orgãos competentes da FCUP e da UP, e se necessário, podem ser implementadas alterações a este regulamento após aprovação pelas direcções de curso. Em particular, prevê-se a possibilidade de substituir as actividades presenciais por actividades remotas.
Júri da unidade curricular:
Ariel Guerreiro, Augusto Rodrigues, e Manuel J. Marques