Kursen behandlar optiskt avbildande system och den inleds med en diskussion kring grunderna för när, var och hur en avbildning uppstår och vad som krävs av ett optiskt system för att en bild ska genereras. Kursen är inriktad på refraktiva (brytande) system. En paraxial formalism introduceras och med den beskrivs första ordningens egenskaper hos optiska system dvs var avbildningar hamnar och hur stora de blir. Allmänna paraxiala ray-tracing-ekvationer härleds. En stor del av kursens tid ägnas åt att behandla orsaker till varför avbildningar inte blir perfekta. Både verkan av diffraktion och avbildningsfel (aberrationer) belyses. Uttryck härleds för kromatisk aberration och för tredje ordningens monokromatiska aberrationer. De olika aberrationerna karakteriseras och deras inverkan på bildkvaliteten analyseras. Kursen avslutas med att metoder och strategier utarbetas för hur optiska system kan konstrueras så att olika aberrationer kan elimineras eller minimeras. Arbetet innefattar en teoretisk behandling, optisk konstruktion med dator "ray-tracing"-program men även realisering i laboratoriemiljö.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
förklara när, var och hur bilder uppkommer och förklara varför bilder inte blir perfekta,
redogöra för grunderna i paraxial formalism och i allmänna paraxiala ray-tracing-ekvationer,
redogöra för hur paraxial formalism kan användas för att beräkna bildposition och storlek hos optiska system,
redogöra för skillnader mellan reella och virtuella bilder,
redogöra för grunder i aberrationsteorin,
redogöra för uppkomst av kromatisk aberration samt hur den kan reduceras i optiska system,
karakterisera grundläggande monokromatiska aberrationer,
utarbeta metoder och/eller strategier för att reducera aberrationer i ett optiskt system,
sätta upp, analysera och optimera optiska system i ett ray-tracing-program.
Behörighetskrav
Univ: FYSB09 Vågfysik och optik, B eller motsvarande. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar integrerade med räkneövningar samt handledning vid ray-tracing-övningar och laborationer. Laborationer och ray-tracing-övningar är obligatoriska.
Examination
Examinationen sker normalt genom rapportering av ray-tracing-övningar och laborationer samt genom ett skriftligt prov vid kursens slut. På rapporterna sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). Vid det avslutande provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till styrelsen för Institutionen för fysik.
Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
Tillgodoräknande prövas individuellt.
