Ondas e Ótica

Conhecimentos de Base Recomendados

Álgebra, Análise Matemática, Física Geral, Electromagnetismo.

Métodos de Ensino

1- Aulas teóricas com exposição dos conceitos e teorias fundamentais e discussão de aplicações práticas desses conceitos;

2- Aulas práticas com a resolução de problemas exemplificativos da matéria leccionada;

3- Aulas laboratoriais.

Resultados de Aprendizagem

Objetivos formativos:
A- Estabelecer a teoria matricial para a análise de sistemas ópticos reais e compreender as limitações desses sistemas.
B- Compreender os fundamentos da interferência e difração e familiarizar-se com as técnicas interferométricas.
C- Estudar a propagação de ondas electromagnéticas em meios contínuos e efeitos de fronteira e analisar a dispersão, absorção, polarização, a refracção e a reflexão de ondas.
D- Familiarizar-se com alguns elementos da óptica avançada (óptica de Fourier, óptica não linear, lasers).
Competências genéricas:
Competência em análise e síntese;
Competência em comunicação oral e escrita;
Competência em trabalho experimental;
Conhecimentos de informática relativos ao âmbito do estudo;
Competência para resolver problemas;
Competência em raciocínio crítico;
Compromisso ético; Adaptabilidade a novas situações;
Criatividade;
Preocupação com a qualidade;
Competência em autocrítica e auto-avaliação.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Óptica geométrica: lentes espessas em aproximação paraxial, análise matricial de sistemas ópticos; alguns instrumentos ópticos, aberrações.

2. Ondas: equação de ondas electromagnéticas numa dimensão e em 3D, sobreposição de ondas; energia trransportada pela onda electromagnética.

3. Interferência e difracção: interferência por reflecção, filmes dieléctricos; interferómetro de Michelson; difracção em fendas, redes de difracção; interefrência e difracção como transformação de Fourier.

4. Ondas electromagnéticas em meios contínuos: meios óticos dispersivos, pacotes de ondas; velocidade de grupo; absorção da luz; polarização da luz, dicroísmo e birrefringência; técnica de vectores e de matrizes de Jones.

5. Phenomenos de fronteira: reflection, refraction, polarization; equações de Fresnel.

6. Efeitos não lineares, elementos de electro-óptica.

Docente(s) responsável(eis)

Filipa Isabel Gouveia de Melo Borges Belo Soares

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 10.0%
Frequência: 90.0%

Bibliografia

1. E. Hecht, “Optics”, 5th Edition, Pearson, 2021 / "Óptica", Ed. C. Gulbenkian, 1991.

2. R. Shiell, I. McNab, “Pedrotti’s Introduction to Optics”, 4th Edition, Cambridge University Press 2024.

3. F.L. Pedrotti, L.M. Pedrotti, and L.S. Pedrotti, "Introduction to Optics", 3rd Edition, Cambridge University Press 2017.