Bachelor Elektrotechnik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Elektrotechnik
Version: 2 | Letzte Änderung: 25.09.2019 22:05 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Gartz
Anerkannte Lehrveranstaltungen | WIB_Gartz |
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Fachsemester | 4 |
Modul ist Bestandteil des Studienschwerpunkts | PHO - Photonik |
Dauer | 1 Semester |
ECTS | 5 |
Zeugnistext (de) | Wellenoptik |
Zeugnistext (en) | Wave Optics |
Unterrichtssprache | deutsch oder englisch |
abschließende Modulprüfung | Ja |
Benotet | Ja | |
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Frequenz | Jedes Semester | |
Klausuren mit differenzierten Aufgabentypen der Taxonomiestufen Verstehen, Anwenden, Analysieren und Synthetisieren.
D.h., in den Aufgaben müssen die Begriffe wie Kohärenz, Interferenz, Beugung und Polarisation verstanden und angewendet werden. Die optischen Begriffen, wie z.B. Harmonische-, Ebene-, und Kugelwellen, sowie das Modell der elektromagnetischen Wellen müssen zur Lösung von zu analysierenden optischen Fragestellungen verstanden und angewendet werden. Verstandene und erinnerte Formeln und Prinzipien müssen zur Lösung neuer Aufgabentypen kombiniert und umgestellt werden.
Kompetenz | Ausprägung |
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Finden sinnvoller Systemgrenzen | Vermittelte Kompetenzen |
Abstrahieren | Vermittelte Kompetenzen |
Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären | Vermittelte Kompetenzen |
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge | Vermittelte Kompetenzen |
MINT Modelle nutzen | Vermittelte Kompetenzen |
Technische Systeme analysieren | Vermittelte Kompetenzen |
Technische Systeme entwerfen | Vermittelte Kompetenzen |
Technische Systeme prüfen | Vermittelte Kompetenzen |
MINT-Grundwissen benennen und anwenden | Vermittelte Kompetenzen |
Informationen beschaffen und auswerten | Vermittelte Kompetenzen |
Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern | Vermittelte Kompetenzen |
Arbeitsergebnisse bewerten | Vermittelte Kompetenzen |
Lernkompetenz demonstrieren | Vermittelte Kompetenzen |
Sich selbst organisieren und reflektieren | Vermittelte Kompetenzen |
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden | Vermittelte Kompetenzen |
Aufstellen und definieren von Wellenfunktionen;
Berechnen der Feldstärke und Intensität der Zweistrahlinterferenz;
Berechnen der Kohärenzlänge und Kohärenzzeit für verschiedene Lichtquellen.
Erkennen und verstehen des Zusammenhangs zwischen spektraler Breite einer Lichtquelle und der Kohärenz;
Bestimmung des Kontrastes bei verschiedenen Phasenbeziehungen;
Verstehen der verschiedenen Polarisationszustände der elektromagnetischen Wellen;
Erkennen und identifizieren von Fresnel- und Fraunhofer-Beugung;
Berechnen eines harmonischen Gitters;
Benotet | Nein | |
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Frequenz | Einmal im Jahr | |
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja |
In Präsenzübungen und Selbstlernaufgaben werden z.B. interferometrische optische Systeme analysiert und die relevanten physikalischen Größen dieser Systeme basierend auf den verstandenen optischen Grundprinzipien und Begriffen, wie z.B. Harmonische-, Ebene-, und Kugelwellen sowie das Modell der elektromagnetischen Welle, berechnet.
Es wird überprüft, ob die Grundbegriffe und optischen Prinzipien verstanden wurden und angewendet werden können.
Neue Aufgabentypen werden vorgestellt, die analysiert und gelöst werden müssen, basierend auf den verstanden Prinzipien und Formeln, die dazu umgestellt und kombiniert werden müssen.
Aufbau und Justage eines Michelson Interferometers; Bestimmung des Abstandes der beiden Spektrallinien der gelben Quecksilber Doppellinie aus der Kontrastfunktion des Michelson-Interferometers;
Messung der Transmissionsfunktion eines Interferenzfilters; interfereometrische Bestimmung der Dicke einer Glasplatte im µm Bereich;
Messung der Spiegelverschiebung aus der Modulation bei Weißlichtinterferenz;
Aufbau einer optischen Anordnung zur Erzeugung eines harmonischen Gitters, durch die Überlagerung zweier ebener Wellen;
Berechung und Messung der Gitterkonstanten;
Erzeugung von polarisiertem Licht; Beobachtung und Diskussion der Interferenzerscheinungen bei Verwendung von polarisiertem Licht;
Qualitative und quantitative Unterscheidung der Fresnel- und Fraunhofer-beugung am Spalt;
Beobachtung, Messung und Vergleich mit theoretischen Werten der Lage der Fresnelschen Zonen; Beobachtung der Beugung am Doppelspalt;
Bestimmung der charakteristischen Eigenschaften eines Spaltes, Doppelspaltes und Gitters durch Messung der Intensitätsverteilung in der Fourierebene;
Durchführung von Hochpass- und Tielpassfilterung bei Verwendung eines Gitters als Objekt;
Filterung von periodischen Strukturen;
Benotet | Nein | |
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Frequenz | Einmal im Jahr | |
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Nein |
In der Vorbesprechung zum Praktikum werden die notwendigen Grundbegriffe abgefragt und das Verständnis der verschiedenen Versuchsabläufe.
In den Praktikumsprotokollen und den dazugehörigen Besprechungen wird die korrekte Anwendung der optischen Grundbegriffe, Formeln und das Analysieren und Darstellen des Lösungswegs überprüft.
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