2023.2 - Óptica estatística
Bibliografia adotada
Optical Coherence and Quantum Optics, L. Mandel & E. Wolf (Cambridge University Press, 1995).
Livros sugeridos para acompanhamento:
Statistical Optics, J. W. Goodman (2nd Ed. Wiley, 2015);
Introduction to the theory of coherence and polarization of light, E. Wolf (Cambridge University Press, 2007);
Theoretical Statistical Optics, O. Korotkova (World Scientific, 2022)
Cronograma de aulas
agosto
(23) #1 Introdução ao curso; Teoria da probabilidade; Definições; Axiomas; Probabilidade conjunta; Probabilidade condicional; Independência estatística; Exemplo com dados; Variáveis aleatórias e distribuições de probabilidade; Valor esperado; Momentos de uma distribuição; Momentos centrais; Desvio; Variância; Desvio padrão; [Notas de aula]
(28) #2 Covariância; Coeficiente de correlação; Transformações de variáveis aleatórias; Densidade de probabilidade Gaussiana; Cumulantes; [Notas de aula]
(30) #3 Teorema do limite central; Distribuição Gaussiana de várias variáveis; Variáveis aleatórias complexas; Variáveis aleatórias complexas Gaussianas e circulares; [Notas de aula]
setembro
(04) #4 Soma de fasores aleatórios; Sinais analíticos; Luz térmica polarizada; [Notas de aula]
(11) #5 Luz térmica não-polarizada; Processos estocásticos; Definições; Probabilidade conjunta e correlações; Função de autocorrelação; Processos estacionários; Processos estacionários no sentido amplo (wide-sense); Processos complexos; Ergodicidade; [Notas de aula]
(13) #6 Representação espectral de funções determinísticas; Transformada de Fourier; Potência média finita; Densidade de potência espectral; Representação espectral de processos aleatórios; O teorema de Wiener-Khinchin; [Notas de aula]
(18) #7 Mais sobre sinais analíticos; Luz com largura espectral estreita (narrowband); Sinais analíticos e processos estocásticos; O experimento de Michelson e a noção de coerência temporal; [Notas de aula]
(25) #8 O experimento de Michelson e a noção de coerência temporal (continuação); O experimento de Young e a noção de coerência espacial; A função de coerência mútua de E. Wolf; [Notas de aula]
(27) #9 O teorema de van Cittert-Zernike; [Notas de aula]
Seguem dois artigos/capítulos interessantes:
Kaige Wang , "Incoherent interference", Progress in Optics, Volume 68 (2023)
Vejam aqui um artigo sobre o experimento de Young com 3 aberturas:
outubro
(04) #10 A expansão de Karhunen-Loéve; Representação de modos coerentes; A densidade espectral cruzada como uma função de correlação; Equações de Wolf; [Notas de aula]
(09) #11 Lei de interferência espectral (experimento de Young com luz broadband); Campos gerados por fontes com diferentes propriedades de coerência; [Notas de aula]
novembro
(01) #12 Propagação determinística do campo de fontes secundárias; Propagação estocástica; Fontes do tipo Schell e Gaussian-Schell; [Notas de aula]
(06) #13 Propagação do campo gerado por uma fonte Gaussian-Schell; É necessária uma coerência espacial completa para a geração de feixes altamente direcionais? Discussão de alguns artigos (selecionados abaixo); [Notas de aula]
S. A. Ponomarenko, "A class of partially coherent beams carrying optical vortices", J. Opt. Soc. Am. A, 18, 1 (2001); (~250 citações)
S. Sahin & O. Korotkova, "Light sources gnerating far fields with tunable flat profiles", Opt. Lett. 37, 1 (2012); (~270 citações)
O. Korotkova, "Random sources for rectangular far fields", Opt. Lett. 39, 1 (2014); (~119 citações)
(08) #14 Discussão sobre o importante artigo de S. Santarsiero e F. Gori sobre a criação de correlações genuínas (atualmente com ~440 citações); [Notas de aula]
F. Gori & M. Santarsiero, "Devising genuine spatial correlation functions", Opt. Lett. 32, 4 (2007)
Z. Mei & O. Korotkova, Random sources generating ring-shaped beams, Opt. Lett., 38, 2 (2013);
Z. Mei & O. Korotkova, Cosine-Gaussian Schell-model sources, Opt. Lett., 38, 14 (2013);
Z. Mei et. al., Gaussian-Schell model arrays, Opt. Lett., 40, 23 (2015);
Z. Mei et. al., Powers of the degree of coherence, Opt. Exp., 23, 7 (2015);
(13) #15 Discussão de mais 2 artigos utilizando o formalismo de Gori & Santarsiero; Fontes aleatórias quase-homogêneas; Mudanças espectrais induzidas por fontes quase-homogêneas;
(22) Espalhamento de luz determinística; Aproximação de Born;
dezembro
(06) #17 Espalhamento de luz parcialmente coerente por materiais deterministicos;
(11) #18 Matriz de polarização; Parâmetros de Stokes; Luz polarizada, despolarizada e parcialmente polarizada; Grau de polarização;
(13) #19
(15) #20