Objectivos

Apresentar os principais conceitos da Óptica na perspectiva de uma formação orientada para aplicações e para abordagens de engenharia, mas sem prejuízo de uma clara identificação da natureza electromagnética fundamental dos fenómenos ópticos.

Introdução ao mundo da Fotónica, com ênfase nas propriedades dos materiais, das fontes de energia e na utilização da respectiva energia.

Programa

Paradigmas
Elementos de óptica geométrica
Propriedades e fenómenos ondulatórios
Conceitos de Electromagnetismo
[Radiometria e Fotometria(s)]
Luminescência e dispersão (scattering)
[Lasers]

Programa detalhado

Paradigmas

Paradigmas geométrico, ondulatório e electromagnético e quântica

Elementos de Óptica Geométrica

Princípios: Fermat, Huygens
Eq. dos planos conjugados e ampliações
Sistemas delgados e espessos
Combinação de sistemas
Espelhos
Aberrações
Pupilas
Olho: constituição, funcionamento, ametropias e compensação
Outros instrumentos: microscopias, telescópios, guias de onda, …

Propriedades e fenómenos ondulatórios

Propagação, princípio de Huygens-Fresnel
Difracção, regimes de aproximação
Interferências e interferómetros
Equações de Fresnel
[Polarização, definição, tipos e fenómenos]

Conceitos de Electromagnetismo

Equações de Maxwell, eq. constitutivas
Relação polarização P – campo E
Descrição EM de materiais, definições, permitividade, índice de refracção; modelos
Equações de onda e soluções: planas, esféricas, paraxiais, gaussianas, outras.

[Radiometria e Fotometria(s)]

Grandezas, unidades e principais resultados
Fotometria(s)
Propagação da luz: fonte à detector
Mecanismos de interacção da radiação óptica com a matéria: biológicos, outras

Luminescência e dispersão (scattering)

Luminescência e fosforescência
Distinção entre diversas formas de dispersão: Rayleigh, Raman, Brillouin

[Lasers]

Princípios de funcionamento, ganho, riscas espectrais; arquitecturas
Subsistemas: bombeamento, cavidade ressonante, feixes gaussianos
Geração de impulsos
Exemplos de sistemas laser
Exemplos de aplicação: biomédicas, outras
Segurança laser