Lehrveranstaltungshandbuch OSA
Optische Spektroskopie und Anwendungen
PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: OSA
Version: 1 | Letzte Änderung: 19.10.2019 14:38 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
| Langname | Optische Spektroskopie und Anwendungen |
|---|---|
| Anerkennende LModule | OSA_MaET |
| Verantwortlich |
Prof. Dr. Michael Gartz
Professor Fakultät IME |
| Gültig ab | Sommersemester 2021 |
| Niveau | Master |
| Semester im Jahr | Sommersemester |
| Dauer | Semester |
| Stunden im Selbststudium | 78 |
| ECTS | 5 |
| Dozenten |
Prof. Dr. Michael Gartz
Professor Fakultät IME |
| Voraussetzungen | Geometrische Optik Radiometrie, Fotometrie, Strahlungsphysik Optische Messtechnik Wellenoptik Mathematik 1 / 2 Physik 1 / 2 |
| Unterrichtssprache | deutsch |
| separate Abschlussprüfung | Ja |
Literatur
| Demtröder, Laser-Spektroskopie, Springer |
| Demtröder, Experimentalphysik 2, Springer |
| Schmidt Werner, Optische Spektroskopie, Wiley-VCH |
| Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt, Optik für Ingenieure, Grundlagen, Springer |
| Schröder, Treiber, Technische Optik, Vogel Verlag |
| Hecht, Optik, Oldenbourg |
| Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter |
| Max Born und Emil Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press |
Abschlussprüfung
| Details | Mündliche Prüfung, in der die Taxonomiestufen Verstehen, Anwenden, Analysieren, Synthetisieren und Bewerten geprüft werden, indem die Studierenden ihre während des Semesters durchgeführten Projekte vorstellen, erklären und dabei zeigen, dass sie die in der Vorlesung erarbeitet Fachbegriffe, Theorien und Verfahren verstehen und anwenden können, die Anforderungen ihrer Projektaufgabe analysiert haben und eine Lösung ihrer Projektaufgabe synthetisiert haben und im Prüfungsgespräch bewerten können. |
|---|---|
| Mindeststandard | 50 % der Fragen und Aufgaben aus allen Prüfungsteilen (Projekt, Vorlesung) richtig beantwortet |
| Prüfungstyp | mündliche Prüfung, strukturierte Befragung |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Kenntnisse | Erste Anwendung Schichtdickenmessung mittels optischer Sepktroskopie Messprinzip Aufbau Empfindlichkeit |
| Kenntnisse | Grundlagen der Spektroskopie Dispersion Winkeldispersion lineare Dispersion Prisma Strahlengang im Prisma Dispersion des Prismas Gitter Beugung am Gitter Dispersion am Gitter nutzbarer Spektralbereich des Gitters Gittertypen Transmissionsgitter Reflektionsgitter Echelettegitter konkave Gitter Herstellungsverfahren geritzte Gitter holographische Gitter Beugungseffizienz von Gittern Messung Blaze-Technik Vergleich: Gitter und Prisma |
| Kenntnisse | Aufbau von Spektrometern Aufbau des Monochromators Aufbau des Prismenspektrometers Auflösungsvermögen des Prismenspektromters Strahlengang Aufbau des Gitterspektrometers Auflösungsvermögen des Gitterspektromters Strahlengang Störeffekte im Spektrometer Geisterbilder Streulicht Second Order Effekte Strahlungsquellen Eigenschaften von Strahlungsquellen Thermische Quellen Entladungslampen Leuchtdioden Laser Detektoren / Empfänger Eigenschaften von Empfänger Photodiode CCD / CMOS Zeile / Matrix thermische Detektoren Filter Absorptionsfilter Interferenzfilter Kalibrierung von Spektrometern Wellenlängenkalibrierung Intensitätskalibrierung |
| Kenntnisse | Kenngrößen von Spektrometern Spektrales Auflösungsvermögen Beugungseffizienz freier Spektralbereich |
| Kenntnisse | Kommerzielle Spektrometer UV-Spektrometer VIS-Spektrometer IR- / NIR- Spektrometer Multichannel Spektrometer |
| Kenntnisse | Fourier Spektroskopie Prinzip der Fourier Spektroskopie Fouriertransformation Diskrete Fouriertransformation Fourier Spektrometer |
| Kenntnisse | Anwendungen Raman Spektroskopie Grundlagen Anwendungen der Raman Spektroskopie Farbmessung Transmissionsmessung Remissionsmessung Emissionsmessung Schichtdickenmessung Spektrale Element Analyse (weitere Themen nach Auswahl) |
| Fertigkeiten | berechnen der spektralen Auflösung der Winkel- und Linear-Dispersion des freien Spektralbereichs des Arbeitsbereiches beim Chromatischen Längsaberrationssensors der Auflösung beim Lichtschnittsensor |
| Fertigkeiten | auswählen eines Spektrometers für eine spezielle Messaufgabe einer Lichtquelle für die Absorptions- und Transmissionsmessung |
| Fertigkeiten | bestimmen der Transmissionskurve diverser optischer Bauteile des spektralen Reflektionsgrades der Dicke nicht opaker Schichten |
| Fertigkeiten | beurteilen der Empfindlichkeit eines Spektrometers der Verwendbarkeit eines Spektrometers |
| Fertigkeiten | analysieren von Messaufgaben aus dem Bereich der optischen Spektroskopie |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Vorlesung | 2 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Voraussetzungen
|
keine |
| Begleitmaterial | Vortragsfolien zur Vorlesung als pdf-Files |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Fertigkeiten | Spektrometer Aufbauten justieren |
| Fertigkeiten | optische Spektren aufnehmen, auswerten und dokumentieren |
| Fertigkeiten | Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen |
| Fertigkeiten | Zusammenhänge erkennen und verstehen |
| Fertigkeiten | Auswählen des Spektrometertyps für eine spezielle Messaufgabe |
| Fertigkeiten | Umrechung der verschiedenen spektralen Darstellungsarten |
| Fertigkeiten | analysieren einer spektroskopischen optischen Messaufgabe Eigenständig erkannte Messaufgabe analysieren Vorgegebene Messaufgabe analysieren |
| Fertigkeiten | konzipieren eines Lösungansatzes für die analysierte Messaufgabe Berücksichtigung der Laborresourcen Berücksichtigung des verfügbaren Zeitkontingentes |
| Fertigkeiten | Präsentation einer Projektskizze Aufgabenstellung beschreiben Lösungsansatz darlegen Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren |
| Fertigkeiten | Milestone-Präsentation zur Überprüfung des Projektfortschrittes Aufgabenstellung beschreiben Lösungsansatz darlegen Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren |
| Fertigkeiten | Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes Aufgabenstellung beschreiben Lösungsansatz darlegen Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren |
| Fertigkeiten | grundlegende Spektrometer Aufbauten selber realisieren aufbauen justieren 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 | Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten Organisieren in Teilaufgaben Messergebnisse diskutieren gegenseitig sinnvoll ergänzen |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Projekt | 2 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Voraussetzungen
|
keine |
| Begleitmaterial | mündliche Diskussionen mit Projektbetreuer mit individuellen gegebenen Literaturangaben |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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