Modulhandbuch BaET2012_Abbildungstheorie

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Verantwortlich: Prof. Dr. Stefan Altmeyer

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

• F07 ABT

Organisation

Bezeichnung Lang BaET2012_Abbildungstheorie MID BaET2012_ABT MPID

Zuordnung Studiengang BaET2012 Studienrichtung O Wissensgebiete O_VO

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 4-6 Pflicht O Wahl

Version erstellt 2013-05-13 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Zeugnistext

Abbildungstheorie

Unterrichtssprache

Deutsch oder Englisch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sMP	Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK)

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
O_VO	5
Summe	5

Aufwand [h]: 150

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Prüfungselemente

Vorlesung/Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA	unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse

• Abbildungsfehler von optischen Systemen erkennen
  • Abbildungsfehler benennen und klassifizieren (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.13)
  • zugehörige Punktbilder und Wellenfrontaberrationen kennen und erkennen (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.10, PFK.13)
  • Methoden zur Elimination der Fehler kennen (PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8; PFK.13)
• Spezielle mathematische Zusammenhänge kennen
  • Linearität von Operatoren (PFK. 11)
  • Theoreme der zweidimensionalen Fouriertransformation (PFK. 11)
  • Delta-Funktionale (PFK. 11)
• Optische Systeme kennen und Einordnen
  • räumlich und zeitlich kohärente und inkohärente Systeme identifizieren(PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
  • Eigenschaften räumlich und zeitlich kohärenter und inkohärenter Systeme benennen(PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.11, PFK.13)
  • Rechenvorschriften für räumlich und zeitlich kohärente und inkohärente Systeme kennen(PFK.5, PFK.11)

Fertigkeiten

• Optische Systeme
  • analysieren(PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11)
    • nach Kohärenzgrad klassifizieren
    • in sinnvolle Untergruppen zergliedern
    • Wirkmechanismen benennen
    • zu erwartende Fehler abschätzen
    • Grenzauflösung bestimmen
  • entwerfen
    • Systemerfordernisse aus Aufgabenstellung ableiten (PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.12, PSK.6)
    • Kritische Systemelemente erkennen und passend auslegen(PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.8, PFK.10, PFK.14)
    • Systemkosten berücksichtigen(PFK.15)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Analyse optischer Systme kann an Beispielen der abbildenden Optik, wir z.B. Fernrohr, Kamera, Beamer, Mikroskop erfolgen. Ebenso ist ein Zugang über Eigenschaften von Systeme zur Vermessung von Optiken möglich, wie z.B. Shack-Hartmann Sensoren, Shearing-Platten, oder adaptiv-optischen Systemen. Die Betrachtungen benötigen keine Hardware und können mit Papier und Bleistift vorlesungsbegleitend durchgeführt werden.

Praktikum

Form Kompetenznachweis
bFG	Fachgespräch vor jedem Versuch
bPA	Praktikum, möglichst Einzelarbeit
sSB	schriftlicher Ergebnisbericht

Beitrag zum Modulergebnis
bPA	Testat oder benotet, 0…30%

Spezifische Lernziele

Fertigkeiten (PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)

• optische Aufbauten justieren
• Messreihen aufnehmen und dokumentieren
• Umgang mit Excel
• Graphen mit passender Software zeichnen
• Regressionen, auch nichtlineare durchführen

Handlungskompetenz demonstrieren

• (PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.9, PFK.10, PFK.11, PFK.12, PFK.13, PFK.14, PSK.5, PSK.6)
  • optische Aufbauten aus dem Bereich optischer Übertragungssysteme selber realisieren
    • aufbauen
    • justieren
    • Funktionsprüfung durchführen
  • mit einem optischen Aufbau Gesetzmäßigkeiten optischer Übertragungssysteme erforschen
    • Messreihen planen
    • Fehlereinflüsse abschätzen
    • Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen
  • selbst gewonnenen Messreihen auswerten
    • Daten mathematisch korrekt verarbeiten
    • Fehlerrechnung durchführen
    • Daten, z.B. graphisch, darstellen
  • einen nachvollziehbaren Bericht verfassen
    • Aufgabenstellung beschreiben
    • Lösungsansatz darlegen
    • Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
    • Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Das Verhalten optischer Übertragungssysteme kann beispielsweise im Hinblick auf Kohärenzgrad des verwendeten Lichtes mit Hilfe einer Martienssen-Spiller Lichtquelle untersucht werden. Eine andere Möglichkeit ist beispielsweise die Bestimmung der Grenzauflösung eines optischen Systens über die Aufnahme eines stark vergrößerten Punkt- oder Kantenbildes in Abhängigkeit von der eingestellten Blende.