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Il y a 5 modules dans ce cours
Ce cours peut également être suivi en tant qu'ECEA 5600, dans le cadre du Master of Science in Electrical Engineering de CU Boulder. Les instruments optiques nous permettent de voir le monde, des lunettes correctrices aux endoscopes médicaux, en passant par les caméras des téléphones portables et les télescopes en orbite. À l'issue de ce cours, vous serez en mesure de concevoir, au premier ordre, de tels systèmes optiques à l'aide de techniques mathématiques et graphiques simples. Cette conception de premier ordre vous permettra de développer les bases nécessaires pour commencer toute conception optique ainsi que l'intuition nécessaire pour aborder rapidement la faisabilité de conceptions compliquées lors de réunions de brainstorming. Vous apprendrez à entrer ces conceptions dans un outil de conception standard, OpticStudio de Zemax, afin d'analyser et d'améliorer les performances à l'aide de puissantes méthodes d'optimisation automatique.
Ce module présente les rayons, que nous utilisons pour décrire le mouvement de la lumière dans l'air et les matériaux. L'aperçu du cours décrit les objectifs de ce cours et donne des conseils sur la manière d'utiliser au mieux les supports de cours pour réussir. Les cours magistraux présentent la matière. Les questions sur vidéo, les démonstrations en laboratoire, la démonstration interactive PhET, les problèmes pratiques et les devoirs vous permettent de vous impliquer activement dans l'apprentissage de la matière.
Inclus
9 vidéos5 lectures3 devoirs4 sujets de discussion
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9 vidéos•Total 49 minutes
Introduction au cours•4 minutes
Introduction à l'optique géométrique•4 minutes
Qu'est-ce qu'un rayon ?•12 minutes
Appareil photo à sténopé•5 minutes
Rayons dans OpticStudio•3 minutes
Lois Snells•7 minutes
Principe de Fermat•4 minutes
Les lois de Snell en laboratoire•5 minutes
Pratique PhET•5 minutes
5 lectures•Total 41 minutes
Mises à jour des cours et soutien à l'accessibilité•1 minute
Étudiants sans crédit : Bienvenue et où trouver de l'aide•10 minutes
Aperçu du cours•10 minutes
Outils et ressources•10 minutes
Démarrer avec OpticStudio ou OSLO•10 minutes
3 devoirs•Total 160 minutes
Problème de pratique juridique de Snell•20 minutes
Problèmes pratiques•20 minutes
Rayons et lois de Snell•120 minutes
4 sujets de discussion•Total 40 minutes
Questions et préoccupations concernant MATLAB•10 minutes
Objectifs du cours•10 minutes
Présentez-vous•10 minutes
Laboratoire virtuel PhET Hands-On : Questionnaire de discussion•10 minutes
Conception de systèmes optiques dans OpticStudio
Module 2•3 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, vous apprendrez à entrer la description d'un système optique dans OpticStudio, à analyser les performances de ce système à l'aide de divers calculs et tracés, et enfin à optimiser cette conception en définissant une fonction de mérite et des variables de recherche.
Inclus
7 vidéos5 lectures1 devoir1 sujet de discussion
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7 vidéos•Total 70 minutes
Introduction à OpticStudio•5 minutes
Explorateur de systèmes et éditeur de données sur les lentilles•6 minutes
Saisie d'un objectif•9 minutes
Analyse d'une lentille•5 minutes
Le catalogue de lentilles•18 minutes
Configurations•6 minutes
Optimisation•20 minutes
5 lectures•Total 45 minutes
Introduction•5 minutes
Commencer à concevoir une lentille dans OpticStudio•10 minutes
Configurer votre objectif dans OpticStudio•10 minutes
Définissez plusieurs entrées pour votre objectif à l'aide d'OpticStudio•10 minutes
Analyser les performances de votre objectif•10 minutes
1 devoir•Total 30 minutes
Conception d'une lentille avec OpticStudio•30 minutes
1 sujet de discussion•Total 10 minutes
OpticStudio et OSLO Lens Design•10 minutes
Ray Tracing de premier ordre
Module 3•5 heures à terminer
Détails du module
Ce module applique les lois de Snell aux interfaces courbes des lentilles et des miroirs. Vous apprendrez les outils graphiques et mathématiques dont vous avez besoin pour calculer la taille et l'emplacement de l'image pour des systèmes de lentilles et de miroirs minces. Cette base est essentielle pour construire des systèmes optiques plus complexes.
Inclus
12 vidéos1 lecture3 devoirs1 sujet de discussion
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12 vidéos•Total 96 minutes
Jargon et convention des signes•7 minutes
Exemple de convention de signe•1 minute
Traçage graphique des rayons•14 minutes
Objets et images virtuels•9 minutes
Pratique de la lentille PhET•10 minutes
Démonstration en laboratoire des lentilles positives et négatives•7 minutes
Equations pour les lentilles minces•16 minutes
Imagerie avec des miroirs•9 minutes
Exemple d'imagerie à objectif unique•8 minutes
Démonstration du laboratoire de miroirs•5 minutes
Lentilles et miroirs•2 minutes
Analyse paraxiale dans OpticStudio•7 minutes
1 lecture•Total 10 minutes
Pratiquer le traçage de rayons•10 minutes
3 devoirs•Total 150 minutes
Problème pratique•10 minutes
Questions pratiques•20 minutes
Traçage des rayons et analyse des lentilles•120 minutes
1 sujet de discussion•Total 30 minutes
Conception de microscope dans OpticStudio ou OSLO•30 minutes
Optique épaisse et miroirs
Module 4•5 heures à terminer
Détails du module
Ce module étend l'analyse du module précédent aux effets des lentilles réelles et épaisses. Vous apprendrez à intégrer ce facteur dans l'analyse et la conception de votre système optique.
Inclus
8 vidéos2 lectures3 devoirs1 sujet de discussion
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8 vidéos•Total 59 minutes
Longueur du trajet optique d'une lentille paraxiale•8 minutes
Puissance d'une seule surface courbe•5 minutes
Équation du fabricant de lentilles•6 minutes
Le pouvoir des miroirs incurvés•8 minutes
Système à deux objectifs•4 minutes
Conception avec des optiques épaisses•7 minutes
Application des concepts de l'optique épaisse•12 minutes
Application de lentilles épaisses•9 minutes
2 lectures•Total 20 minutes
Extension des lentilles épaisses•10 minutes
Pratique•10 minutes
3 devoirs•Total 170 minutes
Pratique OpticStudio/OSLO•20 minutes
Problèmes pratiques d'optique épaisse•30 minutes
Optique épaisse•120 minutes
1 sujet de discussion•Total 60 minutes
Optique épaisse dans OpticStudio•60 minutes
Traçage de rayons du premier ordre pour les systèmes à éléments multiples
Module 5•5 heures à terminer
Détails du module
Pour les systèmes optiques à éléments multiples, les outils mathématiques présentés dans ce module rendront l'analyse plus rapide et plus efficace. Dans ce module, vous apprendrez à mettre en cascade des systèmes à lentilles multiples à l'aide de la multiplication matricielle.
Inclus
10 vidéos3 lectures3 devoirs
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10 vidéos•Total 65 minutes
Traçage tabulaire de rayons du premier ordre•7 minutes
Exemple de traçage de rayons tabulaire du premier ordre•8 minutes
Un autre exemple de traçage de rayons tabulaire du premier ordre•6 minutes
Ray Tracing Symbolique Tabulaire de Premier Ordre•7 minutes
Traçage de rayons du premier ordre avec des matrices ABCD•7 minutes
Exemple de matrices ABCD•4 minutes
Propriétés de la matrice conjuguée•6 minutes
La forme de la matrice conjuguée•7 minutes
Relier le conjugué à la matrice du système•4 minutes
Propriétés du système à 2 objectifs•10 minutes
3 lectures•Total 55 minutes
Introduction•5 minutes
Entraînez-vous•30 minutes
Informations sur les matrices•20 minutes
3 devoirs•Total 170 minutes
Pratique OpticStudio/OSLO•30 minutes
yu Tracer & ABCD Matrix Practice•20 minutes
traceur yu et matrices ABCD•120 minutes
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Ce site cours fait partie du (des) programme(s) diplômant(s) suivant(s) proposé(s) par University of Colorado Boulder. Si vous êtes admis et que vous vous inscrivez, les cours que vous avez suivis peuvent compter pour l'apprentissage de votre diplôme et vos progrès peuvent être transférés avec vous.¹
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¹La réussite de la candidature et de l'inscription est requise. Les conditions d'admissibilité s'appliquent. Chaque établissement détermine le nombre de crédits reconnus en complétant ce contenu qui peut compter pour les exigences du diplôme, en tenant compte de tout crédit existant que vous pourriez avoir. Cliquez sur un cours spécifique pour plus d'informations.
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CU Boulder est une communauté dynamique de chercheurs et d'apprenants sur l'un des campus universitaires les plus spectaculaires du pays. En tant que l'un des 34 établissements publics américains membres de la prestigieuse Association des universités américaines (AAU), nous sommes fiers de notre tradition d'excellence universitaire, avec cinq lauréats du prix Nobel et plus de 50 membres d'académies académiques prestigieuses.
Pour quelles raisons les étudiants sur Coursera nous choisissent-ils pour leur carrière ?
Felipe M.
Étudiant(e) depuis 2018
’Pouvoir suivre des cours à mon rythme à été une expérience extraordinaire. Je peux apprendre chaque fois que mon emploi du temps me le permet et en fonction de mon humeur.’
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’J'ai directement appliqué les concepts et les compétences que j'ai appris de mes cours à un nouveau projet passionnant au travail.’
Larry W.
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’Lorsque j'ai besoin de cours sur des sujets que mon université ne propose pas, Coursera est l'un des meilleurs endroits où se rendre.’
Chaitanya A.
’Apprendre, ce n'est pas seulement s'améliorer dans son travail : c'est bien plus que cela. Coursera me permet d'apprendre sans limites.’
Avis des étudiants
4.3
342 avis
5 stars
60,81 %
4 stars
22,80 %
3 stars
8,47 %
2 stars
3,50 %
1 star
4,38 %
Affichage de 3 sur 342
R
RR
5·
Révisé le 29 juil. 2020
Good course, explanations are clear and concise and I got a good learning. Tricky exercises! Perhaps more exercises with quantstudio would have been nice.
T
TC
4·
Révisé le 26 janv. 2021
Great content but the provided learning resources are limited to the video lectures and exercises. There is no staff helping in the discussion forums. Question hang there without answers for months.
J
JJ
4·
Révisé le 23 avr. 2022
Excellent content and instructor, but, resources for this online course are a bit limited. Getting the OpticStudio software was a challenge.
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