課程資訊
課程名稱
光學
Optics 
開課學期
102-1 
授課對象
電機資訊學院  光電工程學研究所  
授課教師
王倫 
課號
OE5005 
課程識別碼
941 U0100 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期四2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
電二101 
備註
總人數上限:30人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1021optics 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

本課程係基礎光學,研習光的特性、傳輸、與物質間的作用,涵蓋幾何光學與波動光學的重要課題。可將所學的物理觀念應用在顯微術、光學微影、光通信、全像術、光儲存、光顯示等方面。 

課程目標
RAY OPTICS
*Geometric optics: concepts
*First-order, third-order optics
*Paraxial image formation
*Radiometry
*Matrix optics
*Optical components
ELECTROMAGNETIC OPTICS
*Review of plane waves
*Interference
*Polarization
*Coherence
*Absorption and dispersion
GAUSSIAN BEAMS
*Gaussian beam
*Transmission through optical components
FOURIER OPTICS
*Light propagation in free space
*Image formation
*Optical Fourier transform
*Holography
*Light diffraction
GUIDED-WAVE OPTICS(*optional)
*Planar dielectric waveguides
*Optical fibers
*Optical coupling in waveguides
*Attenuation and dispersion(*) 
課程要求
預修課程: 普物、微積分、傅立葉轉換、基本電磁學
修課要求: 上課聽講、發問;下課做作業;有熱情做小實驗;與同學討論 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
每週二 09:00~17:30
每週四 09:00~17:30 
參考書目
配搭教科書與講義:
"Optics," by Ajoy Ghatak, 4th edition, McGraw Hill, 2009.
(主要用書,上課仍以講義為主)
"Fundamentals of Photonics," 2nd edition, by B.E.A. Saleh & M.C. Teich, Wiley,
2007.
(chap.1; 2,5,6; 3,9; 4; 7,8)
"Optics", 4th edition, by Hecht, Addison Wesley, 2001.
“Optical System Design” 2nd edition, Robert E. Fischer, 2008.

MIT lecture notes
"Principles of Optics", 7th(expanded) edition, by Born & Wolf, Pergamon Press,
1999.
"Modern Optical Engineering", 4th edition, by Smith, McGraw-Hill, 2007.
"Introduction to Fourier Optics", Joseph W. Goodman, 3rd edition. NY: McGraw-
Hill, 2004.
次要參考書:
"Fundamentals of Optics", 4th edition, by Jenkins and White, McGraw Hill, 2001.
"Waves and field in Optoelectronics", by H. A. Haus, Prentice-Hall, 1984. 
指定閱讀
 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
作業 
25% 
 
2. 
期中考 
30% 
 
3. 
期末考 
35% 
 
4. 
期末報告 
10% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/12  Topic A: GEOMETRIC OPTICS

Fermat principle, glass, prism,wedge and mirror 
第2週
9/19  中秋節(連續放假至22日) 
第3週
9/26  paraxial image formation, combined system, ray tracing 
第4週
10/3  ray tracing, ball lens illustration; stop and pupils, y, ybar 
第5週
10/10  國慶紀念日(放假日) 
第6週
  y, ybar, matrix method including ABCD matrix, various matrixes 
第6週
10/17  matrixes, ball lens illustration, elementary systems 
第7週
10/24  spatial frequency, Fourier transform, Airy disk, resolution, DOF 
第8週
10/31  Aberration: 1st order & 3rd order, MTF 
第9週
11/7  midterm exam 
第10週
11/14  Topic B: PHYSICAL OPTICS
Interference I -- 2 beam interference by division of wavefront (ch. 14) 
第11週
11/21  Interference II -- interference by division of amplitude (ch. 15) 
第12週
2013/11/28  ask for leave-no class- make-up class time will be evenly distributed to 5 designated days: 11/14, 11/21, 12/5, 12/12/, 12/19 
第13週
12/5  multiple beam interferometry (ch 16 and note); overview on interference 
第14週
12/12  catch up before it is too late; rest and think deep 
第15週
12/19  coherence&polarization(c.f. ch22 and notes) 
第16週
12/26  polarization continued;
Gaussian beam propgation 
第17週
1/2  wrap up and students presentation
 
第18週
1/9  final exam