Corso di laurea in Ottica e Optometria

Natura della luce: cenni storici, interpretazione corpuscolare, interpretazione ondulatoria, spettro visibile, spettro elettromagnetico, misura della velocità della luce, fronte d'onda, onda sferica, onda piana,  principio di Huygens-Fresnel.

Propagazione della luce: velocità della luce nel vuoto e nei mezzi, indice di rifrazione, dispersione e formula di Cauchy, cammino ottico, principio di Fermat, concetto di raggio.

Formazione dell’immagine: oggetto e immagine, immagine reale, immagine virtuale, formazione dell'immagine, osservazione dell'immagine.

Riflessione: riflessione speculare e diffusiva, riflessione su superficie piana, legge della riflessione, applicazione dei principi di Huygens e Fermat alla riflessione speculare.

Specchi: specchi piani, formazione di immagini con specchi piani, applicazioni di specchi piani, riflessione su superficie sferica, aberrazione sferica, ottica di Gauss, specchi sferici concavi e convessi, equazione dello specchio sferico, potenza dello specchio sferico, invertibilità del cammino ottico, formazione di immagini con specchi sferici e soluzione analitica, ingrandimento, specchi parabolici.

Rifrazione su superfici piane: legge di Snell, applicazioni dei principi di Huygens e Fermat alla rifrazione, diottro piano, formazione di immagini per il diottro piano, profondità apparente, lamina ottica, riflessione interna totale, angolo limite, fibre ottiche.

Prismi: prisma ottico, minima deviazione e misura dell'indice di rifrazione, potenza prismatica, prismi disperdenti, numero di Abbe, potenza prismatica, applicazioni con prismi disperdenti, prismi a riflessione totale, applicazioni con prismi a riflessione totale.

Rifrazione su superfici sferiche: diottro sferico, punti focali, distanze focali, piano focale, potere rifrattivo, vergenza, formazione di immagini, ingrandimento trasversale e angolare, teoremi dei seni di Abbe.

Lenti: lenti sferiche, tipi di lenti, punti focali e principali, piani focali e principali, punti nodali, centro ottico, equazione del costruttore di lenti, potenza, equazione delle lenti di Gauss (equazione dei punti coniugati), formazione di immagini con lenti sottili, equazione delle lenti di Newton, lenti positive e negative, ingrandimenti (trasversale, longitudinale, angolare).

Lenti spesse: formazione di immagini con lenti spesse, distanza focale, distanza frontale anteriore e posteriore, potere effettivo, potere nominale, potere frontale anteriore e posteriore, equazione di Gauss per le lenti spesse, ingrandimento, trasversale e angolare

Sistemi di lenti: combinazione di due lenti sottili coassiali, formazione di immagini con sistemi due lenti sottili a contatto e separate, fuochi di un sistema di due lenti sottili, piani principali, equazione di Gauss per un sistema di due lenti, potenza del sistema, potenza frontale, ingrandimento angolare e trasversale.

Aberrazioni ottiche: concetto di aberrazione geometrica, aberrazioni nelle lenti sottili (coma, astigmatismo, curvatura di campo, distorsione, aberrazione cromatica, doppietto acromatico), aberrazioni negli specchi.

Occhio umano: cenni di fisiologia dell'occhio umano, accomodamento, punto prossimo, punto remoto, occhio ipermetrope, occhio miope, occhio astigmatico, cenni di correzione dei difetti visivi con lenti, aberrazione nell'occhio.

Strumenti ottici: macchina fotografica, diaframma, obbiettivi fotografici, lente di ingrandimento, microscopio, telescopio rifrattore, telescopio riflettore.

Lezioni introduttive:

introduzione al metodo sperimentale, leggi fisiche, concetto di errore di misura, errori casuali e sistematici, trattazione degli errori casuali nel caso si singola misura, di poche misure e di molte misure, errore relativo, cifre significative, propagazione degli errori nei casi di poche e molte misure, cenni al metodo dei minimi quadrati, regressione lineare.

Misure in laboratorio :

1) distanza focale di lente singola

2) distanza focale di un sistema di due lenti a contatto e non

3) verifica delle leggi delle riflessione

4) verifica delle leggi della rifrazione e misura dell'indice di rifrazione di un corpo semiriflettente; riflessione totale

5) effetto di lamina sottile e prisma sulla propagazione della luce

6) verifica delle leggi degli specchi sferici

7) misura dell'indice di rifrazione di un materiale vetroso sotto forma di un prisma triangolare retto sfruttando il fenomeno della riflessione totale

• Storia e sviluppo delle principali idee nell'ottica, dal punto di vista scientifico e tecnologico dagli albori al '700.
• Storia e sviluppo delle principali idee nell'ottica dall'ottocento ai giorni nostri.
• Storia degli strumenti oftalmici.
• Storia delle lenti oftalmiche.
• Storia del telescopio.
• Storia del microscopio.
• Storia della strumentazione ottica di laboratorio: spettroscopia, interferometria.
• Storia degli strumenti ottici per misure e rilievi.
• Storia della fotografia.
• Storia del disegno ottico.