Lehrveranstaltungshandbuch SRF
Strahlung, Radiometrie, Fotometrie
PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: SRF
Version: 1 | Letzte Änderung: 06.10.2019 13:46 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
| Langname | Strahlung, Radiometrie, Fotometrie |
|---|---|
| Anerkennende LModule | SRF_BaET, SRF_BaOPT |
| Verantwortlich |
Prof. Dr. Michael Gartz
Professor Fakultät IME |
| Gültig ab | Sommersemester 2022 |
| Niveau | Bachelor |
| Semester im Jahr | Sommersemester |
| Dauer | Semester |
| Stunden im Selbststudium | 78 |
| ECTS | 5 |
| Dozenten |
Prof. Dr. Michael Gartz
Professor Fakultät IME |
| Voraussetzungen | Differentialrechnung Integralrechnung Trigonometrie elementare Geometrie |
| Unterrichtssprache | deutsch |
| separate Abschlussprüfung | Ja |
Literatur
| Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer) |
| Hecht: Optik (Oldenbourg) |
| Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter |
| Schröder, Technische Optik, Vogel Verlag |
| Naumann, Schröder, Bauelemente der Optik, Hanser Verlag |
Abschlussprüfung
| Details |
Klausuren mit differenzierten Aufgabentypen der Taxonomiestufen Verstehen, Anwenden, Analysieren und Synthetisieren. D.h., in den Aufgaben müssen die Begriffe, wie die Radiometrischen- und die Fotometrischen Grundgrößen, der Begriff des Raumwinkels, verstanden und angewendet werden. Die optischen Zusammenhänge, wie z.B. das Strahlungsübertragungsgesetz, müssen zur Lösung von zu analysierenden optischen Fragestellungen verstanden und angewendet werden. Verstandenen und erinnerten Formeln und Prinzipien müssen zur Lösung neuer Aufgabentypen umgestellt und kombiniert (synthetisiert) werden. |
|---|---|
| Mindeststandard | 50 % der Klausuraufgaben der verschiedenen Taxonomiestufen korrekt bearbeitet |
| Prüfungstyp | Klausur |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Kenntnisse | Grundbegriffe der Radiometrie und Fotometrie Spektrum der elektromagnetischen Strahlung Farbe Farbtemperatur Radiometrische Grundgrößen Differentieller Raumwinkel Strahlungsenergie Strahlungsfluss Strahlstärke Spezifische Ausstrahlung Strahldichte Bestrahlungsstärke Bestrahlung Fotometriesche Grundgrößen Lichtmenge Lichtsstrom Lichtstärke Leuchtdichte Beleuchtungsstärke Belichtung Lambertscher Strahler Grundgesetz der Strahlungsübertragung Materialkennzahlen zur Beschreibung der Wechselwirkung Strahlung mit Materie Spektraler Reflexionsgrad Spektraler Transmissionsgrad Spektraler Absorptionsgrad Spektraler Emissionsgrad Thermisches Gleichgewicht Stationarität |
| Kenntnisse | Strahlungsgesetze des schwarzen Hohlraumstrahlers Plancksches Strahlungsgesetz Rayleigh-Jeans-Gesetz Ultraviolett Katastrophe Wiensches Strahlungsgesetz Wiensches Verschiebungsgesetz Stefan Boltzmann Gesetz Kirschhoffsches Gesetz |
| Kenntnisse | Streuung Rayleigh Streuung Mie Streuung |
| Kenntnisse | Strahlungsdetektoren Photodiode Spektrometer Bolometer Sonderdetektoren |
| Kenntnisse | Eigenschaften spezieller Elemente und optischer Systeme Strahlungsquellen Schwarze Strahler Grauer Strahler Lumineszenzstrahler Sonderstrahlungsquellen: Synchrotron, Plasmaquelle etc. Selektiver Strahler Pyrometrie optischer Aufbau Funktionsweise Korrektur der Umgebungstemperatur Lichtquellen Halogenlampe Gasentladungslampe Leuchtdioden |
| Fertigkeiten | Berechnen von Umrechung von spektraler Energiedichte in spektraler Strahldichte Umrechnung von Frequenz bezogener spektraler Strahldichte in Wellenlänge bezogene Strahldichte spezifischen Ausstrahlung aus spektralen Strahldichte Umrechnung zwischen Radiometrischen Größen und Fotometrische Größen Strahlungsausbeute Wellenlänge aus Bandlücke bei Leuchtdioden |
| Fertigkeiten | Charakterisieren von Zeitverhalten thermischer Strahler Zeitverhalten Lumineszenzstrahler |
| Fertigkeiten | Beurteilen und bewerten von thermischen Strahlern Lumineszenzstrahlern Entladungsstrahlungsquellen |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Vorlesung | 2 |
| Übungen (ganzer Kurs) | 1 |
| Übungen (geteilter Kurs) | 0 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Voraussetzungen
|
keine |
| Begleitmaterial | Vortragsfolien zur Vorlesung als pdf-Files, Übungsaufgaben als downloadbare Datei |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Fertigkeiten | optische Aufbauten justieren |
| Fertigkeiten | Messreihen aufnehmen und dokumentieren |
| Fertigkeiten | Diagramme erstellen |
| Fertigkeiten | Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen |
| Fertigkeiten | Zusammenhänge erkennen und verstehen |
| Fertigkeiten | Fehlerrechnung |
| Fertigkeiten | grundlegende optische Aufbauten selber realisieren aufbauen justieren und eine Funktionsprüfung durchführen |
| Fertigkeiten | naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen Messreihen planen Fehlereinflüsse abschätzen Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen |
| Fertigkeiten | selbst gewonnenen Messreihen auswerten Messwerte graphisch darstellen Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen logische Fehler entdecken und bennen Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren |
| Fertigkeiten | einen nachvollziehbaren Bericht verfassen Aufgabenstellung beschreiben Lösungsansatz darlegen Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren |
| Fertigkeiten | Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten Organisieren in Teilaufgaben Messergebnisse diskutieren |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Praktikum | 1 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Voraussetzungen
|
keine |
| Begleitmaterial | Schriftliche Anleitungen zu den Versuchen als pdf-Dokumente |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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