Insegnamento OTTICA GEOMETRICA
Nome del corso di laurea | Ottica e optometria |
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Codice insegnamento | A002457 |
Sede | TERNI |
Curriculum | Comune a tutti i curricula |
Docente responsabile | Luca Gammaitoni |
Docenti |
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Ore |
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CFU | 10 |
Regolamento | Coorte 2022 |
Erogato | Erogato nel 2022/23 |
Erogato altro regolamento | |
Attività | Base |
Ambito | Discipline fisiche |
Settore | FIS/01 |
Anno | 1 |
Periodo | Secondo Semestre |
Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
Lingua insegnamento | ITALIANO |
Contenuti | Riflessione e rifrazione su superfici piane e sferiche. Le lenti, gli specchi, le aberrazioni ottiche. Gli strumenti ottici (l’occhio, il microscopio, il telescopio, il proiettore, la macchina fotografica, il telemetro, lo spettroscopio a prisma, ecc.). La polarizzazione della luce. Il colore. |
Testi di riferimento | "Elementi di Ottica Generale" - Ferdinando Catalano, Ed. Zanichelli "Occhiali. Un manuale di ottica oftalmica." A. Rossetti. "Optics", Hecht |
Obiettivi formativi | Fornire agli studenti le conoscenze di base per comprendere l’ottica geometrica. In tal modo si mira a mettere in grado gli studenti di comprendere le basi sul funzionamento dei principali strumenti ottici, nonché realizzare esperimenti nel laboratorio di ottica geometrica, avendo chiare le basi teoriche e mettendo in atto una metodologia sperimentale corretta, considerando in modo opportuno anche l'analisi dei dati e la trattazione degli errori. Le principali abilità che il corso si propone di trasmettere sono quindi: - saper usare le leggi fisiche fondamentali dell'ottica geometrica per comprendere la riflessione e la rifrazione della luce e le sue possibili applicazioni nelle tecnologie ottiche. |
Prerequisiti | Una conoscenza di base delle leggi della meccanica e dell’elettromagnetismo nella modalità con cui vengono solitamente insegnate nella scuola superiore. |
Metodi didattici | Il corso si articola in lezioni frontali cercando di stimolare la risposta e l’interesse degli studenti. |
Altre informazioni | Lo studente è invitato a sviluppare un approccio "guidato dalla curiosità" a questa disciplina. |
Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede un compito scritto dove in alcune domande viene esplorata la conoscenza della teoria da parte dello studente e la sua capacità di risolvere semplici esercizi. A discrezione dello studente, lo scritto può essere integrato da un colloquio orale. Lo scopo del colloquio è verificare il grado di comprensione e padronanza degli argomenti sollecitati dal docente. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
Programma esteso | La riflessione della luce: -materiali trasparenti, traslucidi e opachi -riflessione speculare e diffusiva -Riflessione su specchi piani -Legge della rifrazione a partire dal principio di Huygens -Legge della rifrazione a partire dal raggio ottico -Principio di Fermat -immagini reali e virtuali -riflessione di sorgenti puntiformi e sorgenti estese Riflessione su specchi sferici: -equazioni dello specchio sferico -aberrazione sferica (sistema ottico stigmatico, acromatico, ortoscopico -Equazione dello specchio in ottica di Gauss -Riflessioni su specchi di corpi estesi: ingrandimento -Specchio convesso e specchio concavo -Immagini reali e virtuali Rifrazione su una superficie piana: -Legge di Snell -Costruzione tramite fronte d'onda rifratto mediante il principio di Huygens -Costruzione tramite raggio ottico rifratto -Principio di Fermat per la rifrazione -Diottro piano -Rifrazione di un'onda sferica su un diottro piano -Rifrazione di un raggio ottico su un diottro piano -Immagine di un corpo esteso su un diottro piano: ingrandimento trasversale Lamina Ottica e Prisma Ottico: -Rifrazione attraverso una lamina ottica -Prisma ottico -Angolo di deviazione prismatica -Angolo di minima deviazione -Dispersione ottica -Numero di Abbe -Potenza prismatica -Applicazioni della dispersione ottica -Angolo limite, riflessione totale -Applicazioni della riflessione totale Diottro sferico: -Convenzioni per il diottro sferico -La rifrazione su una superficie sferica -Equazione del diottro sferico in ottica di Gauss -punti focali e distanze focali -piano focale -Potere rifrattivo del diottro -Vergenza -Rifrazione di sorgenti estese -Ingrandimento trasversale -Ingrandimento angolare Lenti sottili: -Rifrazione attraverso una lente semplice -Punti e Piani principali -Punti Nodali e Centro ottico -Equazione degli ottici -Equazione Gaussiana delle lenti sottili -Equazione Newtoniana delle lenti sottili -Ingrandimento trasversale -Ingrandimento longitudinale Lenti spesse: -Distanza focale -Potere effettivo e potere nominale -Potere frontale -Ricerca analitica dei piani principali -Potere di una lente spessa immersa in mezzi eterogenei trasparenti -Ingrandimento Combinazione di lenti -Potere effettivo -Potere frontale -Metodo delle lenti successive -Metodo dei piani principali -Convergenza e divergenza di un sistema di lenti sottili Aberrazioni ottiche: -Aberrazioni al terzo ordine -Aberrazione sferica di un diottro -Aberrazione sferica di una lente sottile -Fattore di posizione e di forma -Sistema di Coddington -Coma -Astigmatismo -Curvatura di campo -Distorsione -Aberrazione cromatica Fenomeni ottici: -Brillio delle stelle -Posizione apparente del sole e degli astri -Miraggi -Colore del cielo, alba e tramonto -Arcobaleno |