Lehrveranstaltungshandbuch OMT
Optische Messtechnik
PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: OMT
Version: 1 | Letzte Änderung: 06.10.2019 20:18 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
| Langname | Optische Messtechnik |
|---|---|
| Anerkennende LModule | OMT_BaET, OMT_BaOPT |
| Verantwortlich |
Prof. Dr. Michael Gartz
Professor Fakultät IME |
| Gültig ab | Wintersemester 2022/23 |
| Niveau | Bachelor |
| Semester im Jahr | Wintersemester |
| Dauer | Semester |
| Stunden im Selbststudium | 78 |
| ECTS | 5 |
| Dozenten |
Prof. Dr. Michael Gartz
Professor Fakultät IME |
| Voraussetzungen | Geometrische Optik Radiometrie, Mathematik 1 Mathematik 2 Physik Wellen Optik |
| 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 |
| Mark Johnson, Photodetection and Measurement, Mc Graw Hill |
Abschlussprüfung
| Details |
Klausuren mit differenzierten Aufgabentypen der Taxonomiestufen Verstehen, Anwenden, Analysieren und Synthetisieren. D.h., in den Aufgaben müssen die Begriffe, wie CCD, CMOS, Thermische und quantenmechanische Optische Detektoren verstanden und angewendet werden, ebenso wie das Verfahren der Erzeugung eines thermischen Detektorsignals. Die optischen und elektronischen Zusammenhänge, wie z.B. die quantenmechanische Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren, müssen zur Lösung von zu analysierenden optischen Messtechnik Fragestellungen verstanden und angewendet werden können. Verstandene und erinnerte 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 | Optische Detektoren Photodiode optische Eigenschaften spektrale Empfindlichkeit Detektivität Rauschen zeitlicher Response elektrische Kenngrößen Photostrom Kapazität Sättigungsspannung Empfindlichkeit / Wirkungsgrad Beschaltungen Elementbetrieb vorgespannter Betrieb Avalanchediode optische Eigenschaften spektrale Empfindlichkeit Detektivität Rauschen zeitlicher Response elektrische Kenngrößen Photostrom Kapazität Sättigungsspannung Empfindlichkeit / Wirkungsgrad Beschaltungen Elementbetrieb vorgespannter Betrieb Photomultiplier optische Eigenschaften spektrale Empfindlichkeit Detektivität Rauschen zeitlicher Response elektrische Kenngrößen Photostrom Kapazität Empfindlichkeit / Wirkungsgrad Beschaltungen |
| Kenntnisse | Reflektometrie Entspiegelungsschichten Dielektrische Spiegel |
| Kenntnisse | Spektroskopie Spektrometertypen Prismenspektrometer Gitterspektrometer Winkel- und Lineardispersion Spektrale Auflösung Kalibrierung und Normierung Emissionsspektrokopie Absorptionsspektroskopie Anwendungen der Spektroskopie Spektrale Messung / Farbmessung Berührungslose Schichtdickenmessung |
| Kenntnisse | Vielstrahlinterferenz Fabry-Perot-Interferometer Lasermoden / Laserresonator freier Spektralbereich Interferenzfilter |
| Kenntnisse | Lichtwellenleiter Prinzip der Lichtleitung Total Reflektion Aufbau des Lichtleiters Monomodefaser Multimodefaser Stufenindexfaser Gradientenindexfaser Apertur Materialien des Lichtleiters Dämpfung Bandbreite GRIN Optik |
| Kenntnisse | Optische Messsysteme Lichtschranke Aufbau Transmissionslichtschrank Reflektionslichtschranke Laserlichtschranke Betriebsparameter Anwendungen Sicherheitstechnik Geschwindigkeitsmessungen Automatisierung |
| Fertigkeiten | Berechnen des Reflektionsvermögens der Schichtdicke aus spektralen Messungen |
| Fertigkeiten | Charakterisieren der spektralen Responsfunktion von optischen Empfängern des Zeitverhaltens von optischen Detektoren |
| Fertigkeiten | Auswählen von Photodioden für spezielle Anwendungsfälle Lichtleitertypen für geforderte Anwendung |
| Fertigkeiten | Beurteilen und bewerten der Messgenauigkeit von optischen Messungen der Verwendbarkeit verschiedener Detektoren für optische Messaufgaben |
| Fertigkeiten | erkennen von Messanforderungen |
| Fertigkeiten | benennen von Lösungsansätzen für erkannte optische Messanforderungen |
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 | Messung mit dem Oszilloskop |
| Fertigkeiten | Fehlerrechnung |
| Fertigkeiten | grundlegende optische 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 | 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 präsentieren und kritisch 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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