WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa przedmiotu w języku polskim …….Modelowanie numeryczne w optyce…. Nazwa przedmiotu w języku angielskim …Numerical Modeling in Optics…. Kierunek studiów (jeśli dotyczy): …Optyka…. Specjalność (jeśli dotyczy): … Poziom i forma studiów: niestacjonarna* obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Rodzaj przedmiotu: Kod przedmiotu ……. Grupa kursów TAK / NIE*

I / II stopień / jednolite studia magisterskie*, stacjonarna /

Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia

Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS

w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego udziału nauczycieli lub innych osób prowadzących zajęcia (BU)

Wykład 15

25

Egzamin / zaliczenie na ocenę* X

1

0,60

Ćwiczenia

Laboratorium Projekt

30

50

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

2 2

1,28

Seminarium

niepotrzebne skreślić

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I KOMPETENCJI SPOŁECZNYCH

1. Podstawowa wiedza w zakresie optyki 2. Podstawowe umiejętności w zakresie rachunku różniczkowego, całkowego i algebry liniowej

3. Podstawowe umiejętność posługiwania się wybranym środowiskiem obliczeń numerycznych

4. Kompetencje w zakresie docierania do uzupełniających obszarów wiedzy i umiejętności 5. Kompetencje organizacyjne związane z przekazem informacji

\

CELE PRZEDMIOTU

C1 Nabycie i usystematyzowanie wiedzy w zakresie stosowania technik modelowania

numerycznego zjawisk fizycznych z ukierunkowaniem na optykę

C2 Nabycie umiejętności w zakresie posługiwania się zaawansowanymi technikami symulacji

numerycznych w modelowaniu zagadnień optyki

C3 Opanowanie umiejętności studiowania literatury i wyszukiwania informacji dotyczących

analizowanego problemu

PRZEDMIOTOWE EFEKTY UCZENIA SIĘ

Z zakresu wiedzy: PEU_W01 ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu stosowania zaawansowanych technik numerycznych w modelowaniu zagadnień optyki geometrycznej i falowej

PEU_W02 ma usystematyzowaną i utrwaloną wiedzę z zakresu zagadnień optyki

geometrycznej i falowej

Z zakresu umiejętności: PEU_U01 potrafi efektywnie wykorzystywać co najmniej jedno środowisko obliczeń

numerycznych do modelowania zagadnień optyki geometrycznej i falowej

PEU_U02 potrafi zaproponować zawansowany model symulacji numerycznej dla wybranych

zagadnień optyki geometrycznej i falowej

Z zakresu kompetencji społecznych: PEU_K01 rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu informacji i opinii

dotyczących osiągnięć optyki; potrafi przekazać takie informacje w sposób powszechnie zrozumiały; rozumie potrzebę popularyzacji optyki

PEU_K02 rozumie potrzebę ciągłego dokształcania, w tym samokształcenia; rozumie

potrzebę uczenia się samodzielnie i w grupie

TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć - wykład

Wy1 Wprowadzenie Wy2 Wybrane metody obliczeniowe w optyce Wy3 Analiza statystyczna danych eksperymentalnych w optyce Wy4 Przejście światła przez ośrodki wielowarstwowe, polaryzacja światła Wy5 Metoda ABCD w analizie układów optycznych Wy6 Metoda śledzenia promieni w optyce Wy7 Wykorzystanie śledzenia promieni w optyce Wy8 Podsumowanie

Liczba godzin 1 2 2 2 2 2 2 2 15

Suma godzin

Forma zajęć - laboratorium

La01 Wprowadzenie, sprawy organizacyjne, MATLAB - repetytorium La02 Zastosowanie wybranych metod obliczeniowych w optyce La03 Analiza statystyczna danych eksperymentalnych w optyce La04 Modelowanie przejście światła przez ośrodki wielowarstwowe La05 Modelowanie zjawisk z wiązanych z polaryzacją światła

Liczba godzin 2 4 4 2 2

La06 La07 Wykorzystanie śledzenia promieni w optyce La08 Praca nad zadaniem indywidualne La09 Prezentacja zadania indywidualnego, podsumowanie Suma godzin

Zastosowanie metody ABCD w analizie układów optycznych

4 4 6 2 30

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE

N1. Wykład problemowy – w formie hybrydowej N2. Ćwiczenia laboratoryjne – w formie stacjonarnej N3. Konsultacje w formie hybrydowej N4. Praca własna – opanowanie programu wykładu, przygotowanie do laboratorium

OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW UCZENIA SIĘ

Oceny (F – formująca (w trakcie semestru), P – podsumowująca (na koniec semestru) F1

F2

Numer efektu uczenia się

PEU_W01 PEU_W02 PEU_K01 PEU_K02 PEU_U01 PEU_U02 PEU_K01 PEU_K02

Sposób oceny osiągnięcia efektu uczenia się

Zaliczenie wykładu - prezentacja zadania indywidualnego

Zaliczenie laboratorium - rozwiązywanie zadań z list podczas zajęć laboratoryjnych

P = F1 + F2

LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA

LITERATURA PODSTAWOWA:  Notatki do wykładów (w języku polskim) udostępnianie w formie elektronicznej przez

prowadzącego

 R. Pratap, MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów, PWN (2010)  Eugene Hecht, Optyka, Wydawnictwo Naukowe PWN (2012)

LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:  M. Born and E. Wolf, Principles In Optics, University Press, Cambridge (1999)  C. Moler, Numerical Computing with MATLAB, Cambridge University Press (2004),

http://www.mathworks.com/moler/chapters.html

OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)

Jacek Olszewski, jacek.olszewski@pwr.wroc.pl Rafał Cichowski, rafal.cichowski@pwr.wroc.pl

Załącznik nr 6 do ZW 121/2020

WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa przedmiotu w języku polskim Modulatory światła w układach optycznych Nazwa przedmiotu w języku angielskim Light modulators in optical systems Kierunek studiów (jeśli dotyczy): Optyka Specjalność (jeśli dotyczy): Inżynieria Optyczna i Fotoniczna Poziom i forma studiów: Rodzaj przedmiotu: Kod przedmiotu Grupa kursów TAK

II stopień, stacjonarna wybieralny

Wykład

Ćwiczenia

Laboratorium Projekt

Seminarium

Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia

15

25

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

15

25

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS

X

1

1

w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego udziału nauczycieli lub innych osób prowadzących zajęcia (BU)

0,72

1

0,64

niepotrzebne skreślić

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I KOMPETENCJI SPOŁECZNYCH

1. 2. 3.

4.

Podstawy optyki geometrycznej (WIEDZA) Podstawowa wiedza o falowej naturze światła (WIEDZA) Umiejętność prowadzenia eksperymentów, opracowania wyników i przygotowywania sprawozdania (UMIEJĘTNIOŚCI) Umiejętność obsługi prostych przyrządów optycznych (UMIEJĘTNOŚĆ)

\

CELE PRZEDMIOTU

C1 Zapoznanie studentów z zastosowaniami optyki falowej. C2 Przedstawienie budowy i zasady działania najważniejszych typów modulatorów światła. C3 Zapoznanie studentów z wykorzystaniem technik modulacji światła w metrologii.

PRZEDMIOTOWE EFEKTY UCZENIA SIĘ

Z zakresu wiedzy: PEU_W01 Podstawowa wiedza dotycząca mechanicznych technik modulacji światła. PEU_W02 Podstawowa wiedza na temat skanerów laserowych. PEU_W03 Podstawowa wiedza dotycząca zastosowania anizotropii optycznej do budowy

układów modulacji światła.

PEU_W04 Podstawowa wiedza na temat budowy i działania przestrzennych modulatorów

światła

PEU_W05 Podstawowa wiedza na temat technik modulacji frontu falowego.

Z zakresu umiejętności: PEU_U01 Umiejętność zaplanowania i wykonania eksperymentów związanych z

wykorzystaniem zjawisk anizotropii optycznej.

PEU_U02 Umiejętność oceny przydatności i możliwości wykorzystania nowoczesnych

układów półprzewodnikowych w optoelektronice.

PEU_U03 Umiejętność wykorzystania metod modulacji światła do budowy urządzeń

pomiarowych.

Z zakresu kompetencji społecznych: PEU_K01 Zrozumienie potrzeby ciągłego samodokształcania, wynikającego z konieczności

nadążania za rozwojem technologii przyrządów pomiarowych i potrzebą samodzielnego poznawania najnowszych trendów z tej dziedziny, wynikłych np. z rozwoju technologii układów półprzewodnikowych

PEU_K02 Zrozumienie potrzeby współdziałania w zespole mające na celu kreatywne

rozwiązywanie problemów.

TREŚCI PROGRAMOWE

Wy1

Forma zajęć - wykład Wprowadzenie. Omówienie zagadnień. Podanie literatury do przedmiotu i warunków zaliczenia.

Liczba godzin

1

Wy2 Mechaniczne modulatory światła Wy3 Skanery laserowe Wy4 Polaryzacyjne modulatory światła Wy5 Przestrzenne modulatory światła – LCoS Wy6 Przestrzenne modulatory światła – DMD Wy7 Modulacja frontu malowego Wy8 Kolokwium zaliczeniowe

2 2 2 2 2 2 2 15

Suma godzin

Forma zajęć - laboratorium

Liczba godzin

La1 Mechaniczne modulatory światła La2 La3 La4 La5

Skanery laserowe Polaryzacyjne modulatory światła Przestrzenne modulatory światła LCoS Przestrzenne modulatory światła DMD

3 3 3 3 3

Suma godzin

15

STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE