T ßτλος του μαθÞματος | ΕφαρμογÝς των Lasers
Κωδικüς αριθμüς μαθÞματος | PHE438
Τýπος του μαθÞματος | ΕπιλογÞς
Επßπεδο του μαθÞματος | Προπτυχιακü
¸τος σπουδþν | ΤÝταρτο
ΕξÜμηνο | Ογδοο
ΠιστωτικÝς μονÜδες ECTS | 5
¼νομα του διδÜσκοντος/των διδασκüντων | Στ. ΚουρÞς,ΚαθηγητÞς Μ. ΦακÞς, ΛÝκτορας
Επιδιωκüμενα μαθησιακÜ αποτελÝσματα του μαθÞματος | Με το πÝρας της διδασκαλßας του μαθÞματος, ο φοιτητÞς θα πρÝπει να μπορεß: · να περιγρÜφει τις βασικÝς αρχÝς λειτουργßας των λÝιζερ · να περιγρÜφει ικανοποιητικÜ τις ιδιüτητες των ακτινοβολιþν λÝιζερ · να περιγρÜφει τις βασικÝς διαδικασßες αλληλεπßδρασης φωτüς-ýλης · να συσχετßζει τις διÜφορες εφαρμογÝς των λÝιζερ με τις σχετικÝς ιδιüτητες των ακτινοβολιþν λÝιζερ · να περιγρÜφει τη βασικÞ οργανολογßα φασματικÞς ανÜλυσης και μετρÞσεων οπτικþν ακτινοβολιþν και ασθενþν ηλεκτρικþν σημÜτων · να περιγρÜφει ικανοποιητικÜ μερικÝς απü τις εφαρμογÝς των λÝιζερ που διδÜχτηκε · να δßνει την ερμηνεßα των φαινομÝνων στις βασικÝς εφαρμογÝς των λÝιζερ
Δεξιüτητες | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς πρÝπει να Ýχει αναπτýξει τις ακüλουθες δεξιüτητες: 1. Ικανüτητα να αποδεικνýει την γνþση και κατανüηση των ουσιωδþν εννοιþν και αρχþν που αφοροýν τις σýμφωνες ακτινοβολßες και τις βασικÝς αλληλεπιδρÜσεις του φωτüς με την ýλη. 2. Ικανüτητα χρÞσης και εφαρμογÞς της γνþσης αυτÞς στη λýση σχετικþν ποιοτικþν και ποσοτικþν προβλημÜτων. 3. Ικανüτητα να αντιλαμβÜνεται τις αρχÝς της φυσικÞς και της φυσικÞς των λÝιζερ που σχετßζονται με τις διÜφορες εφαρμογÝς των λÝιζερ. 4. Ικανüτητα μελÝτης και κατανüησης νÝων εφαρμογþν των λÝιζερ που χρειÜζονται για τη συνεχÞ επαγγελματικÞ ανÜπτυξη. 5. Ικανüτητα να επικοινωνεß την παραπÜνω γνþση και να προτεßνει πιθανÝς λýσεις/εφαρμογÝς των λÝιζερ σε προβλÞματα διεπιστημονικÞς φýσης.
ΠροαπαιτÞσεις | Ηλεκτρομαγνητισμüς Ι, ΚβαντομηχανικÞ Ι, ΑρχÝς λειτουργßας των ΛÝιζερ, ΕφαρμοσμÝνη ΟπτικÞ
Περιεχüμενα (ýλη) του μαθÞματος | Τα λÝιζερ σαν πηγÝς φωτüς: Ιδιüτητες ακτινοβολßας λÝιζερ, ΑρχÝς λειτουργßας των λÝιζερ, ΠηγÝς λÝιζερ για φασματοσκοπßα. Η σκÝδαση των οπτικþν ακτινοβολιþν: Rayleigh, Mie, Raman, Brillouin. ΕισαγωγÞ στην ΦασματοσκοπικÞ Οργανολογßα: Το οπτικü φρÜγμα και η περßθλαση, Φακοß, ΚÜτοπτρα, Φßλτρα, ΠολωτÝς, ΜονοχρωμÜτορας-φασματογρÜφος, ΑνιχνευτικÝς διατÜξεις φωτονßων (φωτοπολλαπλασιαστÝς, φωτοδßοδοι, diode arrays, CCD, ICCD, ημιαγωγικοß ανιχνευτÝς για το IR, streak camera). ΜετρητικÝς διατÜξεις ηλεκτρικþν σημÜτων: Lock-in amplifiers, Boxcar integrators. Φασματοσκοπßες λÝιζερ: Φασματοσκοπßα Φθορισμοý Επαγüμενου απü ΛÝιζερ (LIF), Φασματοσκοπßα πολυ-φωτονικοý ιονισμοý (MPI), Φασματοσκοπßα Raman, Φασματοσκοπßα Υπερýθρου (IR). Φασματοσκοπßα πλÜσματος επαγüμενου απü λÝιζερ. Ψýξη ατομικþν δεσμþν με λÝιζερ. Συμπýκνωση Bose-Einstein. ΕισαγωγÞ στη μη-γραμμικÞ οπτικÞ: μη-γραμμικÞ επιδεκτικüτητα, κυματικÞ περιγραφÞ μη-γραμμικþν οπτικþν αλληλεπιδρÜσεων, μη-γραμμικÞ απορρüφηση και διÜθλαση, παραγωγÞ δεýτερης και τρßτης αρμονικÞς στα λÝιζερ, μη-γραμμικÜ οπτικÜ υλικÜ, οι ολο-οπτικÝς διαδικασßες. ΟπτικÞ παγßδευση και εφαρμογÝς στη βιολογßα και ιατρικÞ. Βιο-φωτονικÞ: αλληλεπßδραση ακτινοβολßας λÝιζερ με ιστü, οι φωτοδυναμικÝς θεραπεßες του καρκßνου. ΕισαγωγÞ στη Βιο-νανο-φωτονικÞ: εφαρμογÝς κβαντικþν τελειþν, μεταλλικþν νανοσωματιδßων στην οπτικÞ ιατρικÞ διÜγνωση.
Συνιστþμενη βιβλιογραφßα προς μελÝτη | 1) «Optics and Photonics: An Introduction», F. Graham Smith, T. A. King, D. Wilkins, 2nd Ed., John Wiley & Sons, 2007. 2) «Laser Spectroscopy: Basic concepts and Instrumentation», W. Demtroder, 3rd Ed., Springer 2003. 3) «Introduction to Optics», F. L. Pedrotti, L. S. Pedrotti, 2nd Ed., Prentice Hal International, 1997. 4) «Lasers: Principles and Applications», J. Wilson, J.F.B. Hawkes, Prentice Hall 5) «Physics of Optoelectronics», Michael A. Parker, Taylor & Francis Group, 2005. 6) «Introduction to Biophotonics», P. N. Prasad, John Wiley & Sons, 2003. 7) «Fundamentals of Photonics», Saleh Teich, Wiley. 8) ¢ρθρα επισκüπησης απü τα περιοδικÜ Nature, Science και Physics Today. 9) «ΕφαρμογÝς των Laser στη ΦυσικÞ, Χημεßα και ΕπιστÞμη των Υλικþν», Σ. ΚουρÞ, Σημειþσεις Παν/μßου Πατρþν.
ΔιδακτικÝς και μαθησιακÝς μÝθοδοι | Παραδüσεις με χρÞση διαφανειþν και παρουσιÜσεις με power point
ΜÝθοδοι αξιολüγησης/βαθμολüγησης | ΠαρουσιÜσεις δýο 15λεπτων εργασιþν ανÜ φοιτητÞ, üπου η μßα επιλÝγεται απü τον φοιτητÞ και η Üλλη απü τον διδÜσκοντα (40% του τελικοý βαθμοý) ΓραπτÞ εξÝταση (60% του τελικοý βαθμοý)
Γλþσσα διδασκαλßας | ΕλληνικÜ Þ ΑγγλικÜ Þ ΓαλλικÜ (στην περßπτωση που αλλοδαποß φοιτητÝς παρακολουθοýν το μÜθημα).