AULA DE 22-11-2021 . Ver ainda (colocados em22-11-2021):
The Fabry-Perot Interferometer
FSR of a scanning Fabry-Perot Interferometer


Tratando-se do 1º contacto laboratorial dos alunos com temas de óptica e lasers, as aulas serão essencialmente de observação da fenomenologia, sem prejuízo de poderem ocorrer sessões de medida de parâmetros ópticos.

Na maior parte dos casos, os contéudos teóricos foram já apresentados no 2º ano do MIEF na UC de Ondas Electromagnéticas e Óptica. A revisão dos diversos temas e conceitos é obrigatória, sem o que as aulas PL serão inúteis. As temáticas relevantes desta disciplina de 2º ano são:

- Óptica Geométrica: aproximação paraxial, equação dos planos conjugados, ampliação transversa, aberrações
- Difracção: aproximações de Fresnel e de Fraunhofer; principais dependências
- Interferometria: padrões de interferência a 2 ou múltiplos feixes, interferómetros de Young, Michelson, Mach-Zhender, desvio lateral, Fabry-Perot.

São ainda fundamentais os temas dados em Análise Matemática e em Processamento de Sinal, designadamente:
- Séries e integrais de Fourier (uma vez que os fenómenos de difracção se descrevem em espaços 2D, directo ou de Fourier)
- Processamento de sinal: convolução, sistemas lineares, relação entrada / saída, função impulso, função de transferência

PLANEAMENTO DAS AULAS

NOTA: Indicam-se os obejctivos e fenómenos a observar. Os alunos deverão identificar os componentes de que necessitem para realizar as observações ou análises.

1ª aula - Alinhamentos

Feixes, alinhamentos, graus de liberdade de rotação e translação.

Feixes reflectido e transmitido. Reflexões múltiplas. Segurança.

Passagem de feixe em objectivas de microscópio: ruído, foco imagem

Alinhamento de um filtro espacial para geração de uma fonte pontual

2ª e 3ª aulas - Formação de imagem

Cosntituição de uma fonte pontual (com um filtro espacial). Materialização da aproximação paraxial. Visualização da conjugação objecto/imagem.

Observação de aberrações, fugindo à aproximação paraxial: aberração esférica, coma+astigmatismo. Importânica da orientação da lente entre os mesmos planos objecto e imagem.

Iluminação de um objecto por uma onda plana. Utilização de objectos pontuais e extensos. Utrilização de um kit de óptica geométrica em luz branca para visualização de aberrações

4ª e 5ª aulas - Difracção

Geração de uma onda plana para iluminação de objectos difractantes. Observação de padrões de difracção nas condições de Fresnel e de Fraunhofer. Constituição do espectro de difracção no plano focal imagem de um sistema óptico, variando a distância focal para controlo do factor de escala. Utilização de objectos periódicos e não periódicos. Calibração de um espectrómetro.

6ª e 7ª aulas - Difracção de filtragem espacial

Constituição de um sistema de formação de imagem com plano de Fourier real (escala controlada) que viabilize filtragem espacial. Observação dos efeitos da dfiltragem espacial.

8ª e 9ª aulas - Interferometria

Montagem e análise de interferómetros: desvio lateral, Young, Michelson, Mach-Zhender.

Utilização de um analisador espectral.

10ª aula - Polarização

Verficação do ângulo de Brewster e da lei de Malus. Utilização de lâminas meia onda e quarto de onda. Filtro anti-reflexo.

Restantes aulas

Laser didáctico de CO2: constituiç-ão; alinhamento, curvas pressão/fluxo óptico e corrente/fluxo óptico.












































Anexos