Statistická optika
I. RichterPřednáška pojednává o základech i pokročilejších partiích klasické statistické optiky. Zabývá se zejména statistickými vlastnostmi záření z pohledu klasické teorie koherence. Rekapituluje základy teorie pravděpodobnosti a statistiky, náhodné proměnné a stochastické procesy, dále pojmy komplexního analytického signálu a kvazimonochromatického signálu. Pozornost zejména věnuje zejména klasické skalární teorii koherence 2. řádu (elementární koncepty a definice, koherenční doba, plocha a objem, časové a spektrální korelační funkce a jejich vlastnosti, interferenční zákon, stupeň koherence, zákon interference, vývoj korelační funkce, Wolfovy rovnice, Van Cittert – Zernikeův teorém, Wiener-Chinčinova věta). Přednáška se dále zabývá teorií částečné koherence, zářením částečně koherentních zdrojů, zářením z primárních a sekundárních zdrojů (Schellovy modelové zdroje), jakož i speciálními typy polí (křížově spektrálně čisté). Pozornost je věnována dynamice korelační funkce (Wolfovy rovnice, Van Cittert - Zernikeův teorém). Jsou diskutovány základní aplikace teorie koherence 2. řádu (Michelsonův hvězdný interferometr, korelační spektroskopie). Skalární teorie je rozšířena jednak na vektorové aspekty teorie koherence (korelační matice a tenzory), zejména na statistickou teorii polarizace, dále na korelační funkce vyšších řádů.
Osnova:
1. Úvod – klasická teorie koherence, základy teorie pravděpodobnosti a statistiky, náhodné proměnné
2. Stochastické procesy, komplexní analytický signál, kvazimonochromatický signál
3. Klasická skalární teorie koherence 2. řádu – elementární koncepty a definice, korelační funkce a jejich vlastnosti, časová doména, interferenční zákon, stupeň koherence
4. Klasická skalární teorie koherence 2. řádu – frekvenční doména, koherenční doba, plocha, objem, Wiener-Chinčinova věta
5. Teorie částečné koherence, záření částečně koherentních zdrojů, netradiční zdroje
6. Speciální typy polí – koherentní, křížově spektrálně čisté
7. Dynamika korelační funkce – Wolfovy rovnice, Van Cittert - Zernikeův teorém
8. Aplikace teorie koherence 2. řádu, Michelsonův hvězdný interferometr, korelační spektroskopie
9. Vektorové aspekty teorie koherence
10. Statistická teorie polarizace
11. Obecná vektorová teorie koherence, korelační matice a tenzory
12. Korelační funkce vyšších řádů, intenzitní interferometrie
13. Záření z primárních a sekundárních zdrojů, Schellovy modelové zdroje
Literatura:
1. L. Mandel, E. Wolf, Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press, 1995.
2. J. W. Goodman, Statistical Optics, John Wiley & Sons, 2000.
3. J. Peřina, Coherence of Light, Dordrecht Reidel Publishing Company, 1985.
4. E. L. O’Neill, Introduction to statistical optics, Dover Publications, 1992.
5. Ch. Brosseau, Fundamentals of polarized light: a statistical optics approach, J. Wiley & Sons, 1998.
6. M. Bass, Ed., Handbook of Optics I and II, McGraw-Hill, 1995.
7. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press, 1993 (sixth edition).
8. B. E. A. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, 1991; český překlad Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha, 1995.
Umístění v rozvrhu v zimním semestru 2016/2017:
Úterý 9:30, Troja, učebna L244 - 2 hod.
- Wolf - Optical coherence - Kap.1 [11.66 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.2 [16.75 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.3 [16.25 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.4 [28.41 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.5 [35.92 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.6 [11.98 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.7 [17.36 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.8 [5.14 MB]
- Wolf - Introduction to Coherence and Polarization [5.56 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.1 - zvýrazněno [11.05 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.2 - zvýrazněno [15.59 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.3 - zvýrazněno [16.3 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.4 - 1. část - zvýrazněno [17.75 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.4 - 2. část - zvýrazněno [10.73 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.5 - výběr - zvýrazněno [3.7 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.6 - zvýrazněno [11.16 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.7 - zvýrazněno [15.28 MB]
- Wolf - Optical coherence - Kap.8 - zvýrazněno [5.41 MB]
- SOP_Sylabus_17/18 [215.59 KB]
- SOP_Sylabus_17/18 - English [112.43 KB]
- Statisticka_optika_1_ZS_2017/18 [275.15 KB]