Lehrveranstaltung
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 |
| 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
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 bearbeitetPrüfungstyp
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.
Lernziele
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
Reflektometrie
Entspiegelungsschichten
Dielektrische Spiegel
Spektroskopie
Spektrometertypen
Prismenspektrometer
Gitterspektrometer
Winkel- und Lineardispersion
Spektrale Auflösung
Kalibrierung und Normierung
Emissionsspektrokopie
Absorptionsspektroskopie
Anwendungen der Spektroskopie
Spektrale Messung / Farbmessung
Berührungslose Schichtdickenmessung
Vielstrahlinterferenz
Fabry-Perot-Interferometer
Lasermoden / Laserresonator
freier Spektralbereich
Interferenzfilter
Lichtwellenleiter
Prinzip der Lichtleitung
Total Reflektion
Aufbau des Lichtleiters
Monomodefaser
Multimodefaser
Stufenindexfaser
Gradientenindexfaser
Apertur
Materialien des Lichtleiters
Dämpfung
Bandbreite
GRIN Optik
Optische Messsysteme
Lichtschranke
Aufbau
Transmissionslichtschrank
Reflektionslichtschranke
Laserlichtschranke
Betriebsparameter
Anwendungen
Sicherheitstechnik
Geschwindigkeitsmessungen
Automatisierung
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
Reflektometrie
Entspiegelungsschichten
Dielektrische Spiegel
Spektroskopie
Spektrometertypen
Prismenspektrometer
Gitterspektrometer
Winkel- und Lineardispersion
Spektrale Auflösung
Kalibrierung und Normierung
Emissionsspektrokopie
Absorptionsspektroskopie
Anwendungen der Spektroskopie
Spektrale Messung / Farbmessung
Berührungslose Schichtdickenmessung
Vielstrahlinterferenz
Fabry-Perot-Interferometer
Lasermoden / Laserresonator
freier Spektralbereich
Interferenzfilter
Lichtwellenleiter
Prinzip der Lichtleitung
Total Reflektion
Aufbau des Lichtleiters
Monomodefaser
Multimodefaser
Stufenindexfaser
Gradientenindexfaser
Apertur
Materialien des Lichtleiters
Dämpfung
Bandbreite
GRIN Optik
Optische Messsysteme
Lichtschranke
Aufbau
Transmissionslichtschrank
Reflektionslichtschranke
Laserlichtschranke
Betriebsparameter
Anwendungen
Sicherheitstechnik
Geschwindigkeitsmessungen
Automatisierung
Fertigkeiten
Berechnen
des Reflektionsvermögens
der Schichtdicke aus spektralen Messungen
Charakterisieren
der spektralen Responsfunktion von optischen Empfängern
des Zeitverhaltens von optischen Detektoren
Auswählen von
Photodioden für spezielle Anwendungsfälle
Lichtleitertypen für geforderte Anwendung
Beurteilen und bewerten
der Messgenauigkeit von optischen Messungen
der Verwendbarkeit verschiedener Detektoren für optische
Messaufgaben
erkennen von Messanforderungen
benennen
von Lösungsansätzen für erkannte optische
Messanforderungen
des Reflektionsvermögens
der Schichtdicke aus spektralen Messungen
Charakterisieren
der spektralen Responsfunktion von optischen Empfängern
des Zeitverhaltens von optischen Detektoren
Auswählen von
Photodioden für spezielle Anwendungsfälle
Lichtleitertypen für geforderte Anwendung
Beurteilen und bewerten
der Messgenauigkeit von optischen Messungen
der Verwendbarkeit verschiedener Detektoren für optische
Messaufgaben
erkennen von Messanforderungen
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 Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Vortragsfolien zur Vorlesung als pdf-Files
Übungsaufgaben als downloadbare Datei
Übungsaufgaben als downloadbare Datei
Separate Prüfung
keine
Lernziele
Fertigkeiten
optische Aufbauten justieren
Messreihen aufnehmen und dokumentieren
Diagramme erstellen
Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen
Zusammenhänge erkennen und verstehen
Messung mit dem Oszilloskop
Fehlerrechnung
grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
aufbauen
justieren
Funktionsprüfung durchführen
naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
Messreihen planen
Fehlereinflüsse abschätzen
Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen
selbst gewonnenen Messreihen auswerten
Messwerte graphisch darstellen
Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
logische Fehler entdecken und bennen
Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren
einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
Aufgabenstellung beschreiben
Lösungsansatz darlegen
Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
Organisieren in Teilaufgaben
Messergebnisse präsentieren und
kritisch diskutieren
Messreihen aufnehmen und dokumentieren
Diagramme erstellen
Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen
Zusammenhänge erkennen und verstehen
Messung mit dem Oszilloskop
Fehlerrechnung
grundlegende optische Aufbauten selber realisieren
aufbauen
justieren
Funktionsprüfung durchführen
naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen
Messreihen planen
Fehlereinflüsse abschätzen
Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen
selbst gewonnenen Messreihen auswerten
Messwerte graphisch darstellen
Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
logische Fehler entdecken und bennen
Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren
einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
Aufgabenstellung beschreiben
Lösungsansatz darlegen
Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
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 Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Schriftliche Anleitungen zu den Versuchen als pdf-Dokumente
Separate Prüfung
keine
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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