SluitenHelpPrint
Switch to English
Cursus: NS-108B
NS-108B
Golven en optica theorie en praktijk
Cursus informatieRooster
CursuscodeNS-108B
Studiepunten (ECTS)7,5
Categorie / Niveau1 (Bachelor Inleiding)
CursustypeCursorisch onderwijs
VoertaalNederlands
Aangeboden doorFaculteit Betawetenschappen; Undergraduate School Bètawetenschappen;
Contactpersoondr. A.G.M. van Hees
Telefoon+31 30 2531752
E-maila.g.m.vanhees@uu.nl
Docenten
Docent
dr. P.J.S. van Capel
Overige cursussen docent
Contactpersoon van de cursus
dr. A.G.M. van Hees
Overige cursussen docent
Docent
dr. A.G.M. van Hees
Feedback en bereikbaarheid
Overige cursussen docent
Docent
dr. R. Holzinger
Feedback en bereikbaarheid
Overige cursussen docent
Docent
dr. M.E. Popa
Overige cursussen docent
Blok
4  (23-04-2019 t/m 05-07-2019)
Aanvangsblok
4
TimeslotAD: Zie 'Help'
Onderwijsvorm
Voltijd
Cursusinschrijving geopendvanaf 28-01-2019 t/m 24-02-2019
AanmeldingsprocedureOsiris
Inschrijven via OSIRISJa
Inschrijven voor bijvakkersJa
VoorinschrijvingNee
Na-inschrijvingJa
Na-inschrijving geopendvanaf 01-04-2019 t/m 02-04-2019
WachtlijstNee
Cursusdoelen
Theoriedeel:
1. Je kunt de ééndimensionale golfvergelijking afleiden en oplossen voor mechanische golven in snaren en gassen. Begrippen als superpositie, frequentie, golflengte, golfgetal, amplitude en fase zijn na deze cursus helder.
2. Je kunt voor snaren en gassen berekeningen uitvoeren aan energie(transport), reflectie en transmissie bij mediumovergangen, en staande-golfsituaties.
3. Je kent de Maxwellvergelijkingen, kunt uit deze vergelijkingen de driedimensionale golfvergelijking voor elektromagnetische golven afleiden, en kunt deze golfvergelijking oplossen. Je kunt werken met vlakke-golf- en bolgolf-oplossingen.
4. Je kent het begrip dispersie en kunt voor eenvoudige situaties de dispersierelatie afleiden. Je kunt voor die situaties de groeps- en fasesnelheid uitrekenen en het fysische verschil uitleggen tussen groeps- en fasesnelheid.
5. Je weet hoe een brekingsindex tot stand komt en hoe deze afhangt van de golflengte van licht. Je begrijpt hoe reflectie en buiging tot stand komen. Je kunt de wet van Snellius afleiden uit eenvoudige randvoorwaarden. Je kunt met behulp van de Fresnelvergelijkingen reflectie en transmissie aan een grensvlak berekenen.
6. Je kent de begrippen longitudinale en transversale polarisatie, lineaire en circulaire polarisatie. Je kunt beschrijven hoe de eigenschappen van een medium de polarisatie van licht kunnen beïnvloeden met behulp van het Jones-formalisme.
7. Je begrijpt hoe interferentie voortkomt uit het superpositieprincipe. Je hebt een intuïtief begrip van coherentie en onder welke voorwaarden interferentie optreedt. Je begrijpt de werking van de Michelson-Morley-interferometer. Je weet hoe een etalon en een Fabry-Pérot-interferometer werken en kunt de karakteristieke eigenschappen ervan berekenen.
8. Je kent het principe van Huygens-Fresnel en kunt uit dit principe beargumenteren hoe Fraunhofer-diffractiepatronen tot stand komen, en onder welke voorwaarden. Je kunt het Fraunhofer-diffractiepatroon van een spletenconfiguratie en karakteristieke praktische eigenschappen van een tralie uitrekenen.

Practicumdeel:
1. De student is in staat om theoretische kennis uit het theoriedeel Golven & Optica te integreren in zijn experimenteel onderzoek, en deze te gebruiken in de analyse en interpretatie van zijn resultaten.
2. Experimentele vaardigheden: de student
a. kent de eigenschappen en toepassingen van een aantal bronnen van licht en geluid. Denk bij licht aan lasers, gloeidraden of spectraallampen, en bij geluid aan speakers of piëzo-elementen
b. kent van een aantal methoden voor detectie van licht en geluid de fysische werking, de nauwkeurigheid en de toepassing. Denk bij licht aan fotodetectoren, vermogensmeters, spectrometers, en bij geluid aan microfoons en piezo-elementen.
c. is in staat een eenvoudige optische of akoestische opstelling met een beperkt aantal elementen op te bouwen en uit te lijnen.
d. is in staat een experimenteel onderzoek op een efficiënte, verantwoorde en veilige manier uit te voeren.

3. Onderzoeksvaardigheden: de student
a. kan een werkplan opstellen voor een onderzoek dat enkele dagen beslaat.
b. kan resultaten verzamelen en deze zelfstandig kwantitatief verwerken, alsmede kritisch evalueren.
c. weet resultaten overzichtelijk (grafisch) te presenteren en in een mondelinge toelichting aan de assistent overtuigend te bediscussiëren.
Inhoud
 
Vakinhoudelijk
Het vak kent een theoretisch en een praktisch deel. Het theoriedeel (4 ects) en het practicumdeel (3.5 ects) van de cursus worden apart en volgens eigen richtlijnen beoordeeld. Beide delen dienen met cijfer 5.5 of hoger te worden afgesloten. Verder dient voor het tentamen een cijfer 5.0 of hoger te zijn behaald.

Theorie
Aan de hand van het boek en (beperkt) aanvullend materiaal in de werkcollegebundel wordt in het college globaal elke week een leerdoel behandeld. Van de student wordt verwacht dat hij/zij de relevante stof uit het boek buiten contacttijd bestudeert. Vanaf het begin wordt in het werkcollege op elk onderwerp aan opgaven op tentamenniveau gewerkt. Enkele keren komt een opdracht aan de orde waarbij met Python een probleem numeriek wordt geanalyseerd.
 
Het eindcijfer van het theoriedeel wordt voor 70% bepaald door het tentamen, en voor 30% door inleveropgaven. Eén van deze opgaven is een numerieke opdracht in Python. 
 
Het tentamen kan herkanst worden; de cijfers voor inleveropdrachten blijven in elk geval staan. Voorwaarde voor herkansing van het tentamen: een theoriecijfer van 4.0 of hoger.
 
Practicum
In het practicum worden de theoretische kennis van golfverschijnselen en experimentele onderzoeksvaardigheden ingezet in twee grotere onderzoeksopdrachten, te kiezen uit een lijst van beschikbare proeven. Studenten werken in koppels aan deze onderzoeksopdrachten. Aanwezigheid gedurende practicumuren is vereist.
Het cijfer voor het practicumdeel bestaat uit het gemiddelde van de eindcijfers van de twee onderzoeksopdrachten. Het eindcijfer per opdracht wordt op basis van een rubric bepaald.
 
Deadline voor afronding en beoordeling van de onderzoeksopdrachten van het practicum ligt aan het eind van blok 4. Er is geen mogelijkheid tot herkansing of reparatie. Een voldoende afgerond practicumexperiment blijft 2 jaar behouden. Deelresultaten voor onafgeronde practicumexperimenten vervallen.
 
 
Competenties
-
Ingangseisen
-
Voorkennis
1. Je kent de wetten van Newton en kunt eenvoudige mechanische problemen
doorrekenen.
2. Je kunt eenvoudige electrostatische problemen doorrekenen.
3. Je kunt goed rekenen met complexe getallen, in het bijzonder met complexe emachten.
4. Je bent bekent met het verschijnsel van magnetische inductie.
Voorkennis kan worden opgedaan met
Wiskundige technieken 1+2
Klassieke en relativistische mechanica
Electromagnetisme
Verplicht materiaal
Boek
Optics, E. Hecht, 5th Edition
Software
Python geïnstalleerd op eigen laptop
Werkvormen
Hoorcollege

Algemeen
Tijdens het college wordt van de student een actieve houding verwacht. Regelmatig wordt aan de hand van vragen gediscussieerd over met de stof samenhangende problemen en concepten. Er wordt veel gebruikt gemaakt van simulatiesoftware om sleutelbegrippen van nieuwe stof toe te lichten.

Practicum

Algemeen
Tijdens het college wordt van de student een actieve houding verwacht. Regelmatig wordt aan de hand van vragen gediscussieerd over met de stof samenhangende problemen en concepten. Er wordt veel gebruikt gemaakt van simulatiesoftware om sleutelbegrippen van nieuwe stof toe te lichten.

Voorbereiding bijeenkomsten
Studenten werken in koppels aan de onderzoeksopdrachten. Aanwezigheid gedurende practicumuren is vereist. Deadline voor afronding en beoordeling van de onderzoeksopdrachten van het practicum ligt twee weken na het einde van blok 4.

Werkcollege

Toetsen
Eindresultaat
Weging100
Minimum cijfer-

SluitenHelpPrint
Switch to English