OTTICA

Ingegneria Elettronica OTTICA

0622400029
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ELETTRONICA
2022/2023

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO HA COME OBIETTIVO LA CONOSCENZA DEGLI ASPETTI TEORICI CHE REGOLANO LA PROPAGAZIONE DI UN CAMPO ELETTROMAGNETICO A FREQUENZE OTTICHE (LUNGHEZZE D’ONDA DALL’ULTRAVIOLETTO ALL’INFRAROSSO) E DEGLI ASPETTI APPLICATIVI DELL’OTTICA NELL’AMBITO DELLE TELECOMUNICAZIONI, DEI SENSORI E DEI SISTEMI DI ANALISI E DI MISURA.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
ALLA FINE DEL CORSO LO STUDENTE CONOSCERÀ:
•L’OTTICA GEOMETRICA
•I PRINCIPALI COMPONENTI OTTICI (LENTI, FILTRI, POLARIZZATORI, SPECCHI DIELETTRICI, MULTISTRATI OTTICI, CAVITÀ OTTICHE, RETICOLI IN TRASMISSIONE E IN RIFLESSIONE)
•I FONDAMENTI DI PROPAGAZIONE IN MEZZI ANISOTROPI: I MATERIALI OTTICI, I CRISTALLI OTTICI E I SENSORI OTTICI
•I FONDAMENTI DELL'INTERFEROMETRIA E L'IMPIEGO DI STRUTTURE MULTISTRATO (COATING) ANTI-RIFLESSO E DI ADATTAMENTO
•GLI ELEMENTI FONDAMENTALI DELLA RADIOMETRIA, DELLA FOTOMETRIA E DELLA COLORIMETRIA
•GLI ELEMENTI FONDAMENTALI DELLA OFTALMOLOGIA E OPTOMETRIA

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
ALLA FINE DEL CORSO LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
•APPLICARE L’OTTICA GEOMETRICA PER LA CARATTERIZZAZIONE DI UN SISTEMA OTTICO
•PROGETTARE UNO STRATO ANTIRIFLETTENTE, UNO SPECCHIO DIELETTRICO E UN FILTRO INTERFERENZIALE
•APPLICARE LA COLORIMETRIA A FENOMENI VISIVI CORRELATI ALLA NATURA DELL'OCCHIO UMANO

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
ESSERE IN GRADO DI INDIVIDUARE I DIVERSI ELEMENTI DI UN SISTEMA DI TRASMISSIONE IN FIBRA OTTICA; SAPER SCEGLIERE LE FIBRE OTTICHE O I SENSORI OTTICI OTTIMALI PER UNA SPECIFICA APPLICAZIONE

ABILITÀ COMUNICATIVE
ESSERE IN GRADO DI DESCRIVERE IN MODO CORRETTO, CHIARO E SINTETICO E CON PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO LE CONOSCENZE ACQUISITE

CAPACITÀ DI APPRENDERE
SAPER APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI PRESENTATI DURANTE IL CORSO UTILIZZANDO LETTERATURA TECNICA SPECIFICA (ARTICOLI SU MAGAZINE, RIVISTE NAZIONALI E INTERNAZIONALI)
Prerequisiti
E’ RICHIESTA LA CONOSCENZA DEI SEGUENTI ARGOMENTI: TEOREMI GENERALI DELL’ELETTROMAGNETISMO, PROPAGAZIONE LIBERA E PROPAGAZIONE GUIDATA
Contenuti
OTTICA GEOMETRICA (ORE LEZ. 8, ORE ESERC. 2)
RAGGI OTTICI E FRONTI D’ONDA; CARATTERISTICHE DELLA TRAIETTORIA IN UN MEZZO OMOGENEO E IN UN MEZZO NON OMOGENEO; CAMMINO OTTICO; CAUSTICHE; RAGGI IN UN MEZZO STRATIFICATO; LEGGE DI SNELL GENERALIZZATA; EFFETTO TUNNEL OTTICO; MEZZO A SIMMETRIA CILINDRICA; LENTI GRIN

SISTEMI OTTICI (ORE LEZ. 8, ORE ESERC. 2)
DIOTTRO SFERICO CONVESSO O CONCAVO; MATRICE DI TRASLAZIONE; MATRICE DI RIFLESSIONE DI UNO SPECCHIO; MATRICE INGRESSO-USCITA DI UN SISTEMA OTTICO; MATRICE INGRESSO-USCITA DI UNA LENTE, TRASFORMAZIONE OGGETTO-IMMAGINE; ELEMENTI CARDINALI DI UNA LENTE; LENTE SOTTILE; PARAMETRI DI UN SISTEMA OTTICO; ABERRAZIONI OTTICHE

DIFFRAZIONE SCALARE (ORE LEZ .8, ORE ESERC. 2)
DIFFRAZIONE DI FRAUNHOFER E DI FRESNEL; FENDITURA; APERTURA RETTANGOLARE; APERTURA CIRCOLARE; RETICOLI DI AMPIEZZA; RETICOLI DI FASE; FASCI LASER.

SENSORI OTTICI (ORE LEZ. 5)
SENSORI PLASMONICI; RETICOLI DI BRAGG;

MATERIALI OTTICI (ORE LEZ. 8, ORE ESERC. 2)
VETRI, CRISTALLI E SEMICONDUTTORI PER L’OTTICA, DISPERSIONE NORMALE E DISPERSIONE ANOMALA, EQUAZIONE DI SELLMEIER, PROPAGAZIONE IN UN MEZZO DISPERSIVO, RITARDO DI GRUPPO, INDICE DI GRUPPO, DISPERSIONE DELLA VELOCITÀ DI GRUPPO, DISPERSIONE DEL MATERIALE; PROPAGAZIONE NEI CRISTALLI OTTICI; TENSORE PERMITTIVITÀ, ASSI PRINCIPALI, ELLISSOIDE DEGLI INDICI, ASSI OTTICI, CRISTALLI UNIASSICI, ONDA ORDINARIA E ONDA STRAORDINARIA, BIRIFRANGENZA, LAMINE POLARIZZATRICI.

STRATI DIELETTRICI (ORE LEZ. 6, ORE ESERC. 2)
COEFFICIENTI DI RIFLESSIONE E TRASMISSIONE DI UNO STRATO DIELETTRICO, RIFLETTIVITÀ E TRASMITTIVITÀ DI UNO STRATO DIELETTRICO, MATRICE DI TRASMISSIONE DI UNO STRATO DIELETTRICO, STRATI ANTIRIFLETTENTI, MULTISTRATI DIELETTRICI, SPECCHI DIELETTRICI, RISONATORE FABRY-PEROT.

ELEMENTI DI COLORIMETRIA (ORE LEZ. 5, ORE ESERC. 2)
GRANDEZZE RADIOMETRICHE E FOTOMETRICHE; FISIOLOGIA DELLA VISIONE; TEORIA DEL COLORE; SPECIFICAZIONE DEL COLORE; SPAZI COLORE PDT, RGB, XYZ, CIELAB; COORDINATE CROMATICHE; ILLUMINANTI; MISURE DI COLORE; COLORIMETRI; APPLICAZIONI DELLA COLORIMETRIA
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE (48 ORE) ED ESERCITAZIONI (12 ORE) IN AULA;
LE LEZIONI TEORICHE VENGONO PROPOSTE CON L’AUSILIO DI SUPPORTI VISIVI.



Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO È CERTIFICATO DAL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI (IL LIVELLO MINIMO È 18, QUELLO MASSIMO È 30 E LODE), CHE PREVEDE UNA SINGOLA PROVA ORALE, DELLA DURATA INDICATIVA MEDIA DI 45 MINUTI, FINALIZZATA A: 1) VERIFICARE L’APPRENDIMENTO DEGLI ARGOMENTI SVOLTI A LEZIONE; 2) VERIFICARE LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI RICHIESTI; 3) VERIFICARE L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO NEL PROPORRE L’APPROCCIO PIÙ OPPORTUNO PER ARGOMENTARE QUANTO RICHIESTO.

LA PROVA PREVEDE TRE DOMANDE, CIASCUNA SU UN ARGOMENTO SVOLTO A LEZIONE (ESEMPIO: ELEMENTI E PUNTI CARDINALI DI UN SISTEMA OTTICO, MODI DI PROPAGAZIONE IN FIBRA OTTICA STEP-INDEX, RETICOLI DI DIFFRAZIONE IN TRASMISSIONE). NEL CORSO DELLA PROVA L’ALLIEVO POTRÀ UTILIZZARE UN FORMULARIO FORNITO DALLA COMMISSIONE ESAMINATRICE.

PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME È NECESSARIO RAGGIUNGERE LA SUFFICIENZA NELLA PRESENTAZIONE DEGLI ARGOMENTI RICHIESTI NELLE TRE DOMANDE POSTE.

LO STUDENTE RAGGIUNGE IL LIVELLO DI ECCELLENZA SE: A) ESPONE IN MANIERA APPROPRIATA, CHIARA E FLUIDA GLI ARGOMENTI RICHIESTI; B) RISPONDE ESAURIENTEMENTE E CON PRONTEZZA ALLE OSSERVAZIONI DELLA COMMISSIONE ESAMINATRICE IN MERITO ALL’ARGOMENTO CHE STA ESPONENDO; C) DIMOSTRA CAPACITÀ DI EFFETTUARE COLLEGAMENTI TRA GLI ARGOMENTI TEORICI TRATTATI; D) DIMOSTRA PIENA PADRONANZA DELLA TERMINOLOGIA TECNICA.
Testi
P. BASSI, G. BELLANCA, G. TARTARINI: “PROPAGAZIONE OTTICA LIBERA E GUIDATA”, ED. CLUEB BOLOGNA

J. M. SENIOR, "OPTICAL FIBER COMMUNICATIONS - PRINCIPLES AND PRACTICE" PEARSON EDUCATION, 2009

APPUNTI A CURA DEL DOCENTE DISPONIBILI SUL SITO WEB DI UNISA (NELLA COMMUNITY DI OTTICA APERTA NELLA PIATTAFORMA ESSE3)
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-09-16]