FYS130 Optikk og bølgefysikk

Undervisningsspråk

Emnet undervises på norsk.

Anbefalte forkunnskaper

Det forutsettes at studentene har forkunnskaper tilsvarende FYS129-G Fysikk for IKT.

Innhold

Studentene blir introdusert til grunnleggende fysiske prinsipper og lover for anvendte teknologier som kommunikasjon og billeddannelse.

Læringsutbytte

Lysets egenskaper:

• Beskrive Huygens prinsipp
• Kjenne til og beskrive det elektromagnetiske spektrum

Laserlys:

• Kjenne til og beskrive laserlysets egenskaper og dens farer

Geometrisk optikk:

• Kjenne til Snells brytningslov og anvende den på flate og spheriske overflater
• Kjenne til Fermants prinsipp.
• Kunne beskrive hva som menes med Gaussisk-optikk og paraksial strålesporing
• Kjenne til og bruke ray-tracing teknikker
• Kjenne til bruk av linser og speil innen optikk

Fysisk optikk:

• Kunne beskrive en bølgefront.
• Forstå superposisjon og interferense.
• Kjenne forskjellen mellom Fresnel og Faunhofer diffraksjon.

Fiberopptikk:

• Identifisere komponentene i et fiber optisk system.
• Kunne diskutere lysets forplantning i en optisk kabel
• Kunne beregne desibel og dBm styrke
• Forstå prinsippene om multipleksing
• Vite forskjellen på singlemode og multimode fiber.
• Kunne beregne og forstå numerisk aperature

Billeddannelse:

• Definere og forstå sampling, kvantisering, piksler, og båndbredde.
• Kunne forklare sammenhengen mellom oppløsning og romlig frekvens.
• Kunne beregne oppløsningen av et bilde.
• Kunne forklare og anvende Shannon/Nyquist samplingsteorem
• Forstå forskjellen mellom lossless og lossy bildekompresjon.
• Kunne beskrive strukturen, operasjonene og evnene til en CCD brikke

Generell kompetanse:

• Etter fullført emne skal studenten kunne forstå og anvende fysikk for moderne teknologier som fiberoptisk kommunikasjon og billeddannelse.

Vilkår for å gå opp til eksamen

Obligatoriske oppgaver og / eller prosjekt må være godkjent for å gå opp til eksamen. Oversikt over obligatoriske oppgaver gis ved semesterstart i Canvas.

Undervisnings- og læringsformer

Undervisning, laberatoriearbeid og prosjekt. Arbeidsomfanget vil være ca 135 timer. 

Studentevaluering

Emneansvarlig fastsetter i samråd med studenttillitsvalgt evalueringsform og om emnene skal ha midtveis- eller sluttevaluering i tråd med kvalitetssystemet kapittel 4.1.

Eksamen

Mappevurdering. Gradert karakter. Nærmere informasjon om krav til innhold i mappen gis ved semesterstart i Canvas.