Optisk konstruktion 7,5 hp

Om kursen

Kursen behandlar optiskt avbildande system. 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. Skillnaderna mellan reella och virtuella bilder beskrivs. Kursen är inriktad på refraktiva (brytande) system. Den paraxiala formalismen introduceras och allmänna paraxiala ray tracing-ekvationer härleds. Med hjälp av dessa beskrivs första ordningens egenskaper hos optiska system dvs. var avbildningar hamnar och hur stora de blir.

Den största delen av kursen ägnas åt att behandla orsaker till varför avbildningar inte blir perfekta. Verkan av diffraktion introduceras och avbildningsfel (aberrationer) belyses mer i detalj. 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 av materialet i seminarieform, simuleringar med datorprogram (s.k. ray tracing) samt realisering och studier av optiska system och fenomen i laboratoriemiljö. Kursen omfattar ett teorimoment om 4 hp, ett datorlaborationsmoment om 2,5 hp samt ett experimentellt laborationsmoment om 1 hp.