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Lezione 1 - 25 Febbraio 2019
- Panoramica sui contenuti del corso
- Organizzazione del corso
- Equazioni di Maxwell; Equazione delle onde; caso unidimensionale: velocità di fase, pulsazione, periodo, frequenza, lunghezza d'onda; Onda piana tridimensionale: fronte d'onda; Onde sferiche; Spettro elettromagnetico; Propagazione in un mezzo
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 1, pagine 2-13
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 1-6
- Mencuccini e Silvestrini: Capitolo IX Onde Elettromagnetiche, IX.1: Considerazioni Introduttive, IX.3: Equazioni delle Onde Elettromagnetiche, IX.4: Onde elettromagnetiche piane, IX.8: Spettro delle onde elettromagnetiche.
Lezione 2 - 27 Febbraio 2019
- Equazione delle onde elettromagnetiche
- Onde elettromagnetiche piane
- Velocità di fase e velocità di gruppo
- Polarizzazione della luce: polarizzazione lineare, circolare, ed ellittica
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 1, pagine 7-15 e cap. 2, pag. 24-31
- Mencuccini e Silvestrini: Capitolo IX Onde Elettromagnetiche, IX.3: Equazioni delle Onde Elettromagnetiche, IX.4: Onde elettromagnetiche piane
Lezione 3 - 4 Marzo 2019
- La polarizzazione della luce: polarizzazione lineare, polarizzazione circolare, luce non-polarizzata
- Polaroid
- Utilizzo della polarizzazione: schermi LCD e cinema 3D
- Rappresentazione mediante vettori di Jones
- Manipolazione della luce: matrice di Jones
- Polaroid: proiettori
- Lamine birifrangenti: lamina a quarto d'onda, lamina a mezza onda
- Polarizzazione per scattering
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 2, pagine 28-38
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 66-71
Lezione 4 - 6 Marzo 2019
- Matrici di Jones
- Polaroid
- Lamine di ritardo
- Rotazione di un elemento ottico
- Potere rotatorio
- Relazioni di Fresnel
- Introduzione
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 2, pagina 28, pagine 33-38, 38-43
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 68-71, 6-9, 11-13
Lezione 5 - 11 Marzo 2019
- Esercitazioni su matrici di Jones
- Relazioni di Fresnel
- Legge di Snell - Cartesio
- Riflessione totale interna
- Relazioni di Fresnel
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 2, pagine 38-48
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 11-19
- Mencuccini-Silvestrini: Capitolo IX Onde Elettromagnetiche, IX.6 Onde Elettromagnetiche nei dielettrici
Lezione 6 - 13 Marzo 2019
- Relazioni di Fresnel
- Angolo di Brewster
- Onde elettromagnetiche sferiche
- Vettore di Poynting
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 2, pagine 38-48
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 11-19
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 6, pagine 152-160
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 16-19 e 20-26.
Lezione 7 - 18 Marzo 2019
- Relazioni di Fresnel
- Riflessione totale interna
- Onda evanescente
- Vettore di Poynting
- Interferenza della luce
- Interferometro di Young
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 3, pagine 58-66
Lezione 8 - 20 Marzo 2019
- La sicurezza in laboratorio
- Il laboratorio di ottica: strumentazione
- Stesura e valutazione delle relazioni
- Descrizione della prima esperienza
- Interferenza della luce
- Interferometro di Young
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 3, pagine 58-60
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 11-19
- Mencuccini-Silvestrini: Capitolo IX Onde Elettromagnetiche, IX.6 Onde Elettromagnetiche nei dielettrici
- Informazioni sulla sicurezza
- Presentazione tenuta a lezione
Lezione 9 - 25 Marzo 2019
- Stima delle incertezze sulle misure di intensità
- Cenni sul fit non-lineare
- Descrizione della prima esperienza
- Interferenza della luce
- Interferometro di Young
- Interferometro di Michelson
- Test sulla sicurezza
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 2, pagine 58-66
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 30-32
- Informazioni sulla sicurezza
- Presentazione tenuta a lezione
Lezione 10 - 27 Marzo 2019
- Teoria della coerenza parziale
- Interferometro di Michelson
- Visibilità delle frange
- Tempo di coerenza e lunghezza di coerenza
- Risoluzione spettrale di un treno d'onda finita: coerenza e larghezza di riga
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 3, pagine 66-74
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 32-36
- Presentazione tenuta a lezione con indicazioni su fit non lineari
Lezione 11 - 1 Aprile 2019
- Teoria della coerenza parziale
- Interferometro di Michelson
- Visibilità delle frange
- Tempo di coerenza e lunghezza di coerenza
- Risoluzione spettrale di un treno d'onda finita: coerenza e larghezza di riga
- Spiegazione della II esperienza
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 3, pagine 66-74
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 32-36
Lezione 12 - 8 Aprile 2019
- Spiegazione della 2° esperienza
- Considerazioni sul fenomeno dell'interferenza
- Interferometro di Michelson
- Interferometro di Mach-Zehnder
- Interferometro di Sagnac
- Modalità di lavoro dell' interferometro di Fabry e Perot
- Studio delle frange del Fabry-Perot
Riferimenti:
- Scheda descrizione seconda esperienza
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 4, pagg. 86-94
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 4 "Diffrazione e interferenza", pagine 61-65
Lezione 13 - 10 Aprile 2019
- Potere risolutivo dell'interferometro di Fabry-Perot
- Finesse e sua relazione con la riflettività
- Variazione della funzione di trasmissione del Fabry-Perot in funzione dell'angolo di incidenza
- Potere risolutivo del prisma
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 4, pagg. 86-102
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 4 "Diffrazione e interferenza", pagine 61-65
Lezione 14 - 15 Aprile 2019
- Principio di Huygens
- Regimi di diffrazione
- Diffrazione in regime di Fresnel
- Diffrazione in regime di Fraunhofer
- Teorema dell'Integrale di Kirchoff
- Formula integrale di Kirchoff-Fresnel
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 5, pagine 106-114
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 4 "Diffrazione e interferenza", pagine 41-43, 53-56
Lezione 15 - 17 Aprile 2019
- Diffrazione
- Diffrazione da singola fenditura
- Diffrazione da fenditura rettangolare
- Diffrazione due fenditure
- Diffrazione da N fenditure: reticolo di diffrazione
- Potere risolutivo spettrale del reticolo
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 5, pagine 106-114
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 4 "Diffrazione e interferenza", pagine 43-45, 48-53
Lezione 16 - 29 Aprile 2019
- Diffrazione da un foro circolare
- Principio di Babinet
- Spiegazione della terza esperienza
- Potere risolutivo spaziale di una lente
- Cenni sulla trasformata di Fourier della diffrazione
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 5, pagine 111-112. 117-120, 135-138
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 4 "Diffrazione e interferenza", pagine 46-47
Lezione 17 - 6 Maggio 2019
- La dispersione della luce
- Onde elettromagnetiche nei dielettrici: dipendenza dell'indice di rifrazione dalla lunghezza d'onda ed il fenomeno dell'assorbimento
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 6, pagine 152-160
- Appunti Frova-Mataloni, pagine 16-19 e 20-26.
- Mencuccini-Silvestrini: Capitolo IX Onde Elettromagnetiche, IX.6 Onde Elettromagnetiche nei dielettrici
Lezione 18 - 8 Maggio 2019
- Propagazione in materiali anisotropi
-superficie dei k
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 6, pagg. 169-175
Lezione 19 - 13 Maggio 2019
- Birifrangenza all'interfaccia in un materiale anistotropo
- Applicazione della birifrangenza: lamine di ritardo e beam-splitter polarizzatori
- Descrizione della IV esperienza
- Attività ottica, potere rotatorio
- Rotazione di Faraday
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 6, pagg. 180-189
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 8 "Anisotropia ottica e birifrangenza", pagine 107-115
Lezione 20 - 15 Maggio 2019
- Parametri di Stokes; Sfera di Poincaré
- Matrici di Mueller
- Materiali birifrangenti
- Per Matrici di Mueller: file v2ch22.pdf "POLARIMETRY" in fondo alla pagina
- Trasformazioni sulla sfera di Poincaré
- Esercizi sulla sfera di Poincaré
- Materiali birifrangenti
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 6, pagg. 170-182
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 5 "Trattazione matematica della polarizzazione", pagine 75-78
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 8 "Anisotropia ottica e birifrangenza", pagine 107-109
Lezione 21 - 20 Maggio 2019
- Effetto Faraday
- Effetto Kerr, effetto Pockels
- Ottica non-lineare
- Spiegazione della 5° esperienza
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 6, pagg. 189-198
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 8 "Anisotropia ottica e birifrangenza", pagine 77-80
Altro testo di approfondimento:
- "Ottica, LASER e applicazioni" (Riccardo Bruzzese, Liguori Editore): Capitolo III 108-115, Appendice I su Cenni di ottica non-lineare
Lezione 22 - 22 Maggio 2019
- Il LASER
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 9, pagg. 264-283
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 7 "Fotoni e Materia", pagine 97-103
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 6 "Ottica geometrica e matriciale, pagine 81-93
Lezione 23 - 29 Maggio 2019
- Ottica geometrica:
- introduzione
- convenzioni dei segni
- derivazione dell'equazione del diottro sferico
- equazione dello specchio sferico
Riferimenti:
- Mencuccini-Silvestrini, Fisica II, Cap. XI, Primi Tre Paragrafi
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 10, pagg. 294-299
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 6 "Ottica geometrica e matriciale, pagine 81-90
Lezione 24 - 3 Giugno 2019
- Complementi sulla 5 esperienza
- Sistemi diottrici centrati
- Eq.ne della lente sottile
- Trattazione matriciale dell'ottica geometrica
- Cenni sui fasci Gaussiani
Riferimenti:
- G.R. Fowles, Introduction to Modern Optics, cap. 9, pagg. 299-304
- Appunti Frova-Mataloni, capitolo 6 "Ottica geometrica e matriciale, pagine 90-93
Altro testo di approfondimento:
- "Ottica, LASER e applicazioni" (Riccardo Bruzzese, Liguori Editore): Capitolo IV 127-182
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