Richiami di fisica: le equazioni di Maxwell, le onde elettromagnetiche, la natura ondulatoria e particellare della luce. Richiami di matematica: trasformate di Fourier, convoluzioni e funzioni di distribuzione. Teoria della diffrazione; diffrazione di Fresnel e di Fraunhofer. La lente come trasformatore di fase, concetto di aberrazione, concetti di MTF (modulation transfer function) e OTF (optical transfer function), PSF (point spread function), esperimento di Abbe-Porter, filtraggi, ricostruzione del fronte d'onda. Il fenomeno della interferenza, reticoli a trasmissione, riflessione e blazed, principi di spettroscopia da reticolo. Principi basilari dell'interferometria, interferometro di Rayleigh, interferometro di Michelson, altri interferometri. Ottica quantistica: Il laser, interferometria laser, lunghezza di coerenza. Interazione della luce con la materia: cammino ottico, indice di rifrazione nei dielettrici e nei metalli, gli specchi. Cenni sui telescopi: scala di un telescopio, potere risolutivo, montatura newtoniana e Cassegrain, telescopio Schmidt, loro principali aberrazioni, telescopi X, le antenne, radiotelescopi. Spettroscopia: progettazione di un reticolo blazed, schema di uno spettrografo, potere risolutivo di uno spettrografo, gli spettrografi Echelle. Esperienze di laboratorio: 1) Lunghezza di coerenza di luce da laser e di luce bianca 2) Relazione tra indice di rifrazione e cammino ottico 3) La lente come trasformatore di fase e il processo di formazione delle immagini 4) Filtraggio nello spazio delle frequenze 5) Tecniche di acquisizione delle immagini astronomiche 6) Tecniche di spettroscopia astronomica 7) Osservazioni con il telescopio di 122 cm di Asiago