Elektromanyetizmanın temel ilkeleri; ışığın elektromanyetik dalga özellikleri; geometrik optik, Gauss ışın demetleri, Gauss ışın demetlerinin optik sistemlerde dönüşümü, optik kovuklardaki elektromanyetik kipler, ışığın madde ile etkileşimi, soğurma ve dağınımın klasik teorisi, spektral genişleme mekanizmaları, Rayleigh saçılması, kendi kendine ve zorunlu ışımanın kuvantum kuramı, optik yükseltme, laser salınımı, laser sistemlerinin örnekleri, laserlerde Q anahtarlama ve kip kilitleme.

Yazın yeteneklerini olduğu kadar önemli okuma ve düşünme yeteneklerini de geliştirecek olan yazın dersidir. Ders hedeflerine okuma, yazma ve sınıf içinde ve dışında olmak üzere tartışmalarla ulaşılacaktır. Öğrenci performansı Yeterli/Yetersiz olarak değerlendirilecektir.

Metal, polimer, seramik ve kompozit malzemelerin ısıl ve mekanik özellikleri, bu özelliklerin yapı ve morfoloji ile ilişkilendirilmesi; sıcaklık ile mikroyapılanma mekanizmalarında ve makroskopik davranışlarında görülen değişiklikler; kristalleşme, erime ve camsı geçiş; gerginlik-gerilme davranışı; elastik deformasyon, kopma, plastik akma; viskoelastik davranış; güçlendirme mekanizmaları, kırılma, yorgunluk, esneme.

Bu ileri ders sayesinde öğrenciler malzeme karakterizasyonu için gerekli temel bilgileri anlayıp kullanabileceklerdir. Bu ders kapsamında detektör ve güçlendiricilerin çalışma prensipleri ve uygulamaları ile optik spektroskopi, elektron ve taramalı atomik mikroskobu, X-ışını kırılım, ışıma ve spektroskopi metotları, yüzey analiz teknikleri ile ilgili ileri düzeyde bilgiler verilecek ve bu analiz metotlarının prensip ve uygulamaları anlatılacaktır. Öğrenciler bu bilgileri her türlü malzemenin araştırmasında kullanabileceklerdir. Ders sonunda öğrenciler her türlü malzemenin karakterizasyonu için doğru yöntemi seçme, veriyi analiz etme ve değerlendirme yetisini kazanacaklardır.

Mikrosistemler ve mikto-elektro-mekanik sistemler (MEMS) konusuna giriş; MEMS ile optik ile tümleşimi, mikroüretim teknikleri ve süreçleri; MEMS modelleme ve tasarım; tahrikleyici ve algılayıcı tasarımı; mekanik tasarım; temel optik sistem tasarımı; paketleme. Önemli optik MEMS uygulamalarının detaylı incelenmesi: tarayıcı sistemler (Göze takılan displayler, barkod tarayıcılar); projeksiyon sistemleri (DMD ve GLV); kızıl ötesi komera sistemleri; optik anahtarlama ve iletişim sistemleri.

Kristal yapısı, ters örgü, kristal yapısının x-ışınımı kırınım yöntemiyle belirlenmesi, periyodik potansiyellerin enerji düzeyleri, Bloch teoremi, katıların band teorisi, kristal kusurları, örgü titreşimleri ve fononlar; elektriksel iletkenlik, metaller, yalıtkanlar ve yarıiletkenler; manyetik özellikler, paramanyetik, diyamanyetik, ferromanyetik ve süper iletken malzemeler; malzemelerin optik özellikleri, kırınım endeksi, dispersiyon, ışığın soğurulması ve yayımı, doğrusal olmayan optik malzemeler, yüksek harmonik üretimi, Raman etkisi.

Molekül simetrisi, grup teorisi, indirgenebilir ve indirgenemez gösterimler, karakter tabloları, titreşim spektrsokopisine giriş, Raman Etkisi, Kızılötesi (infrared) Absorpsiyonu, seçme kuralı, saf rotasyonal (dönme) spektroskopisi, normal modlar, çok atomdan oluşan moleküllerin titreşim spektrumlarının ön tahmin ve yorumlanması.