Kursens huvudsakliga innehåll är hur ljus interagerar med atomer, molekyler, och fasta material, vilket avgör hur ljus skapas, manipuleras och detekteras av optiska komponenter. Kursen ger grunderna för senare studier av tillämpningar såsom ljuskällor, sensorer eller solceller. Mer specifikt innehåller kursen:
- Hur fysikaliska processer i ett material ger upphov till dess optiska egenskaper, såsom absorption eller brytningsindex.
- Hur optiska övergångar i atomer och molekyler skapar, påverkar och absorberar ljus.
- Hur bandstrukturer och optiska övergångar i kristaller skapar, påverkar och absorberar ljus.
- Hur ljusets interaktion med elektroner och fononer ger upphov till plasmoner, excitoner och polaritoner.
- Hur ljuset interagerar med kvantstrukturer såsom kvantbrunnar eller kvantprickar.