Course Syllabus
Obiettivi
1) conoscenza:
- dei passaggi fondamentali dell’evoluzione storica dell’ottica e dell’optometria
- dei fondamenti dell’ottica fisica a partire da interferenza e diffrazione introdotte nell’Ottocento fino alla teoria dei quanti di inizio Novecento
· degli sviluppi storici della strumentazione in uso in campo optometrico a partire dall’Ottocento
2) competenze
- nell'uso di strumenti avanzati in uso nella pratica ottica e optometrica
- nell'uso della statistica per il trattamento di dati
Contenuti sintetici
L’insegnamento ripercorre la storia dell’ottica e i concetti via via introdotti nei secoli, dalle prime lenti ritrovate fino all’invenzione degli occhiali, dalla Rivoluzione Scientifica dei Seicento fino alla teoria dei quanti di inizio Novecento, senza tralasciare l’introduzione di strumenti impiegati nel campo dell’ottica e dell’optometria.
Programma esteso
PARTE 1
Lente di Layard
Storia del vetro
Storia dell’invenzione degli occhiali
Leonardo e le lenti a contatto
Tra Medioevo e Rinascimento: Alhazen, Rucellai, Mauròlico, Della Porta
PARTE 2
Galileo, Keplero, il telescopio: Seicento, il secolo della Rivoluzione Scientifica
Legge della rifrazione: Snell, Cartesio, Fermat
La diffrazione di Grimaldi (precursore della teoria ondulatoria)
La misura della velocità della luce: Roemer
Teorie ondulatoria e corpuscolare: Huygens e Newton
Newton e il telescopio riflettore
PARTE 3
L’ottica dell’Ottocento fino alla teoria dei quanti di inizio Novecento
Polarizzazione, interferenza, diffrazione, scattering della luce
Righe spettrali, radiazione termica, varie sorgenti di luce e loro spettri di emissione
PARTE 4
Strumentazione di uso optometrico/oftalmico
LABORATORIO
Attività di laboratorio sulla polarizzazione della luce, sulla diffrazione, sulla spettroscopia UV-visibile, sulle tecniche di imaging dell'occhio e di misurazione di parametri oculari utilizzate in optometria (aberrometro oculare, fundus camera, microscopia endoteliale corneale, tomografia a coerenza ottica del segmento anteriore, ecc.).
Prerequisiti
Nozioni di matematica e fisica acquisite nel primo anno del corso di laurea
Modalità didattica
L'insegnamento prevede 4 cfu di lezioni frontali con programma suddiviso in 4 parti (frequenza consigliata) e 2 cfu di attività di laboratorio (frequenza obbligatoria).
Materiale didattico
- appunti forniti dal docente tramite la piattaforma e-learning (capitoli pdf + slides delle lezioni)
- F.W. Sears, Ottica, CEA, capitoli da 7 a 12 inclusi
- tracce di laboratorio fornite dal docente tramite la piattaforma e-learning
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L’esame consiste in due prove: (i) scritto, (ii) orale.
Lo scopo della prova scritta è la verifica estensiva della preparazione sul programma d'esame.
Lo scopo della prova orale è la verifica della capacità di riflessione autonoma sugli argomenti del programma.
Durante il semestre, saranno proposti quattro test scritti in itinere (domande a scelta multipla, brevi esercizi, costruzioni grafiche o richieste simili), ognuno su una parte del programma, in date comunicate dal docente a lezione e tramite la piattaforma e-learning.
In alternativa, gli studenti potranno affrontare la prova scritta nel giorno dell’appello ufficiale d’esame. Il test scritto nel giorno dell’appello ufficiale sarà suddiviso in quattro parti affinché chi abbia superato solo una, due oppure tre test parziali in itinere o in appelli precedenti possa limitarsi a svolgere la/e parte/i mancante/i o parti in cui abbia ottenuto esito negativo in prove precedenti.
Per accedere all’orale sarà necessario:
· essere in regola con le ore di frequenza obbligatoria al laboratorio (sono ammesse, al massimo, quattro ore di assenza compresi ingressi posticipati o uscite anticipate); gli studenti che non frequenteranno il minimo di ore di laboratorio non potranno sostenere l’esame, se non frequentando le ore di laboratorio in un anno accademico successivo.
· ottenere la sufficienza negli scritti di tutte le quattro parti del programma (nei compitini in itinere o durante gli scritti degli appelli ufficiali).
La prova orale riguarderà il programma svolto.
L'esame potrà essere svolto in inglese. Per la prova scritta, lo studente dovrà richiederlo espressamente al docente con almeno una settimana di anticipo rispetto alla data dell'esame.
Orario di ricevimento
su appuntamento da concordare via email
Sustainable Development Goals
Aims
1) Knowledge on:
- the historical evolution of optics and optometry
· the main concepts of physical optics from interference and diffraction to quantum theory
- the historical evolution and modern development of the instrumentation used in optics and optometry
2) skills in:
- the use of advanced tools in use in the optics and optometric practice
- the use of statistics for data processing
Contents
The course concerns the history of optics and the concepts of physical optics developed in the last centuries, from the first lenses to spectacles, from the optics of the Seventeenth century to quantum optics, including the evolution of the main instrumentation applied in the field of optics and optometry.
Detailed program
PART 1
Lens of Layard
History of glass
Hystory of spectacles
Leonardo and contact lenses
Alhazen, Rucellai, Mauròlico, Della Porta
PART 2
Galileo, Keplero, and the telescope: optics of the Seventeenth century
Refraction of light: Snell, Cartesio, Fermat
Diffraction: Grimaldi
The measure of the velocity of light: Roemer
Huygens e Newton
Newton and his telescope
PART 3
The optics of the Ninenteenth and Twenteenth centuries: from interference and diffraction of quantum optics
Polarization, interference, diffraction, and scattering of light
Light sources, black body
PART 4
Devices and instrumentation for optics, optometry, and ophthalmology
LABORATORY
Laboratory activities on polarization, diffraction, UV-visible spectroscopy, instrumentation for application in optics and optometry (tonometer, ocular aberrometer, fundus camera, endothelial microscopy, etc.).
Prerequisites
Concepts of mathematics and physics of the first year of the Degree in Optics and optometry
Teaching form
The course includes 4 credits of lectures and 2 laboratory credits. Attendance at laboratory lessons is required.
Textbook and teaching resource
- notes on the e-learning page of the University
- F.W. Sears, Ottica, CEA, chapters 7-12
- notes on the laboratory activities on the e-learning page of the University
Semester
first semester
Assessment method
The test consists of a written test and an oral test.
The purpose of the written test is the extensive verification of the preparation on the exam program.
The purpose of the oral exam is to verify the ability to autonomously think and discuss on the topics of the program.
During the semester, four written tests (multiple choice questions, brief exercises, graphic constructions or similar requests) will be proposed, each one part of the program, on dates communicated by the teacher in class and through the e-learning platform.
Alternatively, students will be able to take the written exam on the day of the official exam sessions. The test written on the day of the official appeal will be divided into four parts so that those who have passed only one, two or three partial tests in itinere or in previous appeals can limit themselves to play the part (s) missing. negative result in previous tests.
To access the oral, students will need:
· Be in compliance with the compulsory attendance hours at the laboratory (at most, four hours of absence, including late arrivals or early exits); students who do not attend the minimum of laboratory hours will not be able to take the exam, if not attending the laboratory hours in a subsequent academic year.
· Obtain the sufficiency in the writings of all the four parts of the program (in ongoing committees or during the writings of official appeals).
The oral exam will cover the program of the course.
The exam can be done in English. For the written test, the student must expressly request it to the teacher at least one week in advance of the exam date.
Office hours
by appointment to be agreed via email
