Оптичке структуре у природи и биомиметика (УБ БФТВ4)

Универзитет у Београду

ЕСПБ: 9.0

Садржај теоријске наставе

Основни оптички принципи коришћени током еволуције живог света. Дифракционе решетке (амплитудне и фазне, површинске и запреминске). Фотонске структуре и кристали. Интерференција на танким слојевима. Расејање (простирање светлости кроз случајне средине, Рејлејево, Миево, кохерентно расејање). Поларизација и принципи поларизационе оптике (линеарна, кружна и елиптична поларизација, поларизатори, ретардери, течни кристали). Флуоресценција. Пигментно и структурно обојење. Иридесценција. Преглед биофотонских структура и њихова оптичка својства код различитих група живих бића. Оптичке структуре код бескичмењака. Инсекти: опште карактеристике, грађа и класификација. Структуре са оптичким својствима код инсеката: интегумент, крила и очи (грађа, начин настанка, функција и подела). Структурна обојеност инсеката (апсорпциони и рефлексиони спектри и усмереност рефлектоване светлости). Антирефлексиони слојеви код живих организама. Детекција светлости у живом свету; визуелни системи у живом свету. Поларизационо виђење. Спектрална осетљивост ока. Оптика сложеног ока (рефракција, рефлексија и дифракција светлости унутар сложеног ока, адаптација). Оптика простог ока (адаптација и акомодација). Фототрансдукција. Технике имитације и копирања биолошких структура. Фотолитографија (електронска, холографска, директно исписивање ласерским снопом, стереолитографија, самоорганизовање, индентација, контактно копирање). Методе експерименталног генерисања дифракционих решетака и фотонских кристала. Функционализација биолошких структура.

Садржај практичне наставе

# " Снимање спектралних карактеристика иридесценције лептира Apatura ilia и Apatura iris. # Нелинеарна микроскопија ока лептира Pieris rapae."

Предуслов

Циљ

Упознавање студената са оптичким структурама генирисаним током еволуције живих организама. Оптичке основе функционисања оваквих структурних елемената и њихов еволутивни значај. Анализа природних оптичких структура и технике вештачког генерисања.

Литература

# Michael F. Land, Dan-Eric Nilsson, "Animal Eyes", Oxford University Press, 2012 # Eric Warrant, Dan-Eric Nilsson, "Invertebrate vision", Cambridge University Press, 2006 # Gabor Horvath, Dezso Varju, "Polarized Light in Animal Vision: Polarization Patterns in Nature", Springer, 2004 # "Advances in Insect Physiology: Insect Integument and Colour", Eds. J. Casas and S.J. Simpson, Elsevier B.V., Vol 38, 2010 # Serge Berthier, "Iridescences - The Physical Colors of Insects", Springer Science + Business Media LLC, 2007

Тип испитивања

Методе извођења наставе

Наставници