course-details-portlet

TFY4200 - Optikk, videregående kurs

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Skriftlig skoleeksamen 100/100 4 timer E

Faglig innhold

Kjernemner: Polarisasjon og koherens. Dielektrisitets-funksjonen/tensoren, og lineære optiske egenskaper til faste stoff. Tynn Film Optikk. Små partiklers optikk: Mie teori and plasmonikk. Eksperimentelle og digitale ferdigheter i optikk.

Valgbare moduler: Ikke-lineær optikk og anvendelser av korte laser pulser. Vibrasjons-spektroskopi (Raman, FTIR) og Fotoluminesens spekstroskopi i faste stoff. THz Teknologi: Instrumentasjon og anvendelser. Optisk metaoverflate-teknologi (Fourier Optikk og diffraktiv optikk). Elektro-Magnetisk beregnings-optikk med anvendelse til plasmonikk, fotoniske krystaller, OMS. Bølgeoptikk metodikk til bildedannelse og aberrasjoner. Periodiske Optiske MultiLags strukturer: Fotoniske krystaller /Optiske Filtre-Bragg filtre og moder. Fremstilling av Nano-optikk (Nanolab). Bølgeledere og optiske fibre for spektroskopi og sensorer. Øye og Lasersikkerhet. Optikk og sustainability. Photo-Voltaics og Thermo-PV.

Detaljer: Emnet omhandler vekselvirkning mellom lys og materie, avansert beskrivelse av polarisasjon, modellering av klassisk tynnfilmoptikk og moderne 3D optiske materialer ved hjelp av Computational Electro-Magnetics (CEM). Emnet gir en beskrivelse av fullt og delvis polarisert lys ved hjelp av Jones og Stokes-Mueller formalismen. Videre gis en grundig innføring i lineær materialoptikk, inkludert en beskrivelse av vekselvirkningen mellom materialer og polarisert lys, ved hjelp av Mueller/Jones formalisme og analyse av Mueller/Jones matriser. Fysikken bak dielektrisitetsfunksjonen for faste stoff presenteres, inkludert optisk respons til inhomogene materialer og effektiv-medium-teori. Optikk til plane parallelle media: Modellering av Mueller-Jones matriser til isotrope og anisotrope systemer, og lav og ikke koherente systemer. Modellere materialer med både effektiv magnetisk og elektrisk respons (metamaterialer). Optiske egenskaper til små partikler og relasjon til metamaterialer. Plasmonikk og anvendelser: Overflatepolaritoner, lokaliserte plasmonresonanser (LPR), kopling mellom LPRs, metoder for eksitasjon av SPPs. Diffraksjon, diffraktiv optikk, ru og strukturerte overflater, metaoverflater. Introduksjon til elektromagnetiske beregningsmetoder (FDTD,RCWA, FEM). Introduksjon til ikkelineære egenskaper til materialer og utvalgte applikasjoner. Modell for spontan og stimulert emisjon.

Læringsutbytte

Kandidaten skal oppnå grundige kunnskaper om : Modeller for å beskrive polarisasjonstilstand til lys og lysets vekselvirkning med materie: - Lineære optiske egenskaper til materialer fra THz til VUV. - Tynn film optikk (lagdelte medier) - optikk til små partikler (plasmonikk, metamaterialer og metsurfaces) Kandidaten skal ha kunnskaper om : Optisk design ved hjelp av diffraksjonsgitter, metasurfaces, og tilhørende beregningsmetoder Kandidaten skal ha eksperimentell erfaring med tynn film optikk og spektroskopi. Ferdigheter kandidaten skal kunne: - Velge en god modelleringsteknikk for et gitt problem - Velge en god optisk eksperimentell metode og instrumentering for gitt problem. - Utvikle eksperimentelle og digitale ferdigheter innen fagfeltet optikk.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og demonstrasjoner, regneøvinger, obligatoriske eksperimentelle og digitale laboratorieøvinger. Emnet undervises på engelsk dersom internasjonale mastergradsstudenter følger emnet. Når undervisning og undervisningsmateriell er på engelsk, kan det tenkes at eksamen vil bli gitt kun på engelsk. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

Obligatoriske aktiviteter

  • Arbeider
  • Laboratorieøving

Mer om vurdering

Skriftlig eksamen. Obligatoriske aktiviter; arbeider og laboratorieøvinger.

Når undervisning og undervisningsmateriell er på engelsk, kan det tenkes at eksamen vil bli gitt kun på engelsk.

Utsatt eksamen (i august) kan bli gjort om fra skriftlig til muntlig.

Kursmateriell

Forelesningsnotater og e-bøker tilgjengelig via NTNUs bibliotek. Eget kompendium kan bestilles.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIF4042 7.5
FY8915 7.5 HØST 2017
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2024

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Optikk
  • Fysikk
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for fysikk

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Vår ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 E 05.06.2024 09:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL430 Sluppenvegen 14 2
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 100/100 E INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU