Introduzione al corso. Breve cronistoria dello sviluppo dell'ottica.

Onde elettromagnetiche e luce visibile. Raggi ottici ed ottica

geometrica. Teoria corpuscolare e teoria ondulatoria. Rifrazione.

Misura della velocita' della luce in un mezzo.

Cammino ottico. Onde e lunghezza d'onda. Principio di Fermat.

Reversibilita' dei cammini ottici. Legge di Snell. Applicazioni

alla riflessione e rifrazione. Riflessione totale. Prisma a riflessione

totale. Teorema di Malus-Dupin (ortogonalita' dei raggi ottici ai

fronti d'onda).

Formazione delle immagini in ottica geometrica. Strumenti

rigorosamente stigmatici. Stigmatismo approssimato. Condizioni

di Abbe e di Herschel. Condizioni di stigmatismo tridimensionale.

Superfici rifrangenti. Diottro sferico. Approssimazione di

Gauss. Vergenza e suo significato fisico. Relazione di

coniugazione per il diottro sferico. Ingrandimenti. Ingandimento

trasverso e longitudinale.

Matrice di rifrazione. Matrice di traslazione. Proprieta'

generali delle matrici R e T. Sistemi centrati. Matrice di

trasferimento per un sistema centrato. Vergenza del

sistema.

Piani coniugati. Matrice di trasferimento tra piani

coniugati. Ingrandimento trasverso ed angolare.

Relazione di Lagrange-Helmotz. Relazioni tra

i diversi ingrandimenti. Elementi cardinali di un

sistema centrato. Piani principali. Punti nodali e

piani focali.

Diottro sferico. Elementi cardinali per un diottro

sferico. Ingrandimenti. Relazioni di coniugazione

con origine nei punti principali e nei punti focali.

Lenti spesse. L'occhio umano.

Lenti sottili. Aberrazioni cromatiche e doppietti

acromatici.

Specchi sferici. Elementi cardinali. Cavita'.

Telescopio a rifrazione. Potere risolutivo. Diffrazione

e suoi effetti sulla risoluzione.

Propagazione dei raggi ottici nei mezzi con indice

di rifrazione variabile. Equazione della traiettoria.

Esempi. Miraggio. Sistemi a simmetria sferica (formula

di Bouguer).

Fibre ottiche. Fibre "step index" e "graded index".

Perdite per riflessioni multiple. Matrice di trasferimento

per una fibra ottica. Apertura numerica.

Ottica ondulatoria. Spettro della luce. Radiazione solare.

Luce visibile. Infrarosso ed ultravioletto. Raggi X e gamma.

Microonde.

Moti armonici e loro rappresentazioni. Onde. Equazioni

d'onda e soluzioni. Onde su di una corda tesa. Onde

longitudinali in un tubo pieno di gas. Velocita' di

propagazione dell'onda.

Onde armoniche. Analisi di Fourier di un'onda. Equazione

delle onde nello spazio. Onde stazionarie. Onde

monocromatiche piane e quasi-piane. Velocita'

di fase. Aspetti energetici associati alla propagazione

di un'onda. Pacchetti d'onda.

Modulazione di un'onda. Battimenti. Effetto Doppler

in acustica. Onde d'urto. Interferenza tra due sorgenti.

Interferenza nel caso ottico. Principio di Huygens-Fresnel.

Esperimento di Young. Frange d'interferenza.

Interferenza a grandi distanze. Interferenza prodotta

da N sorgenti coerenti. Metodo dei vettori ruotanti.

Diffrazione di Fraunhofer. Diffrazione da una

fenditura. Figura di diffrazione come trasformata

di Fourier.

Reticolo di diffrazione.