Ondas e Óptica

Ano
3
Ano lectivo
2020-2021
Código
01002654
Área Científica
Física
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Obrigatória
Nível
1º Ciclo - Licenciatura

Conhecimentos de Base Recomendados

Álgebra, Análise Matemática, Física Geral,  Electromagnetismo.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com exposição dos conceitos e teorias fundamentais e discussão de aplicações práticas desses conceitos.
Aulas práticas para resolução de problemas exemplificativos da matéria leccionada;
Aulas laboratoriais.

Resultados de Aprendizagem

Objectivos formativos:
Estabelecer  a teoria matricial para a análise de sistemas ópticos reais e compreender as limitações desses sistemas.
Estudar  a propagação e interferência de ondas electromagnéticas em vários meios e analisar a refracção e a reflexão de ondas entre dois meios distintos.
Compreender as técnicas interferométricas e suas aplicações.
Conhecer os ingredientes subjacentes à difracção de Fraunhofer e compreender a difracção de Fresnel nos seus aspectos essenciais.
Saber como funcionam e para que servem as fibras ópticas, os laseres e os hologramas.

Competências genéricas:
Competência em análise e síntese;Competência em comunicação oral e escrita; Conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo;Competência para resolver problemas;Competência em raciocínio crítico;
Compromisso éticos;Adaptabilidade a novas situações;Criatividade;Preocupação com a qualidade;Competência em autocrítica e auto-avaliação.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Óptica geométrica:  lentes espessas; análise matricial de sistemas ópticos;  teoria das aberrações de Seidel; análise computacional de sistemas ópticos.
2. Ondas: ondas progressivas a 1, 2 e 3 dimensões; sobreposição de ondas; ondas estacionárias 2D e 3D; pacotes de ondas; velocidade de grupo.
3. Ondas electromagnéticas: meios óticos dispersivos; polarização da luz; birrefringência; equações de Fresnel.
4. Interferência e interferometria: filmes dieléctricos; interferência por reflexão múltipla;  interferómetro de Michelson.
5. Difracção de Fraunhofer e  Difracção de Fresnel.
6. Fibras ópticas, lasers e holografia:  Análise do princípio físico e aplicações.

Métodos de Avaliação

Avaliação A
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Exame: 80.0%

Avaliação B
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Frequência: 80.0%

Bibliografia

1. E. Hecht, "Óptica", Ed. C. Gulbenkian;

2. F. L. Pedrotti, L. S. Pedrotti, "Introduction to Optics",  1992;

3. M. Ferreira, "Óptica e Fotónica", Lidel, 2003;

4. A. P. French, "Vibrations and Waves"

5. "Física Experimental: uma introdução", C. Abreu et al.