Modulhandbuch BaET2012_Lichtmikroskopie

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Verantwortlich: Prof. Dr. Stefan Altmeyer

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

• F07 LM

Organisation

Bezeichnung Lang BaET2012_Lichtmikroskopie MID BaET2012_LMK MPID

Zuordnung Studiengang BaET2012 Studienrichtung O Wissensgebiete O_WMO

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 5-6 Pflicht Wahl O

Version erstellt 2013-06-05 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Zeugnistext

de

Angewandte Optik

en

Applied Optics

Unterrichtssprache

Deutsch oder Englisch

Modulprüfung

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

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
O_WMO	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

• Grundeigenschaften von Objekten und Mikroskopen kennen (PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.11, PFK.13)
  • Schärfentiefe
  • Amplitduden-, Phasen- und gemischte Objekte
    • optische Dichte, Absorptionskoeffizient
    • Brechzahl, optischer Weg, Phasenverschiebung
    • Phasenlage der Beugungsordnungen
  • Auflicht, Durchlicht, Hellfeld, Dunkelfeld
  • Phasen- und Interferenzmikroskope
  • Kontrast der Abbildung
• Konstruktionsprinzipien spezieller Mikroskope kennen(PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
  • Wellenfront teilende Mikroskope
    • Differentieller Interferenzkontrast
    • Interphako
  • Amplitude teilende Mikroskope
    • Linnik Interferenzkontrast
    • Michelson Interferenzkontrast
    • Mirau Interferenzkontrast
    • Leitz'sches Mach-Zehner Mikroskop
  • Beugunsordnungen teilende Mikroskope
    • Mirksokop mit Phasenplättchen
    • Zernike Phasenkontrast
• Kohärenz (PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.5, PFK.11)
  • Sichtbarkeit von Interferenz
  • zeitliche Kohärenz
  • räumliche Kohärenz

Fertigkeiten

• (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
  • Berechnen von
    • Schärfentiefen
      • geometrisch optisch
      • Wellenoptisch
    • optischen Dichten, Absorptionskoeffizienten, Bilddynamik
    • Kontrast im Phasenkontrast
    • Auflösungsvermögen
  • Abschätzen von
    • zeitliche Kohärenz aus spektraler Bandbreite
    • räumliche Kohärenz aus Quellgröße und Entfernung
    • Kohärenzanforderungen in verschiedenen Interferenzmikroskopen
  • Zeichnen und konstruieren von
    • Beleuchtungsstrahlengängen
    • Abbildungsstrahlengängen
  • Erläutern von Konstruktionsprinzipien verschiedener Mikroskope

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Analyse optischer Systeme 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.9 PFK.10, PFK.14)
  • Mikroskope aufbauen und justieren
  • verschiedene Typen von Mikroskopen bedienen
  • Mikroskopische Präparate herstellen

Handlungskompetenz demonstrieren

• (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.10, PFK.11,PFK.13, PFK.14)
  • bei gegebenem Objekt geeignetes Mikroskopisches Verfahren auswählen
  • Optische Artfeakte sicher erkennen und von Bildstrukturen unterscheiden
  • Bildqualität beurteilen
  • Quantitative Analysen mit Mikroskopen durchführen
    • laterale Größenmessung
    • Höhenmessung
    • 3D-Formvermessung
    • Isotropiemessung
    • Messung von Materialkenngrößen
  • Wissenschaftlichen Bericht verfassen
    • Aufgabenbestellung beschreiben
    • Lösungsansatz darstellen
    • Versuchsaufbau erläutern
    • Verarbeitung der Messdaten darlegen
    • Ergebnis präsentieren unf kritisch diskutieren

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Vergrößerungsreihe im Hellfeld-Durchlicht  ; Auflösungsbestimmung in einer Aperturreihe ; Bildvergleich bei wechselnden Kontrastierungsmethoden ; laterale und axiale Größenmessung ; Formvermessung mit Linnik-Interferenz und mit konfokalen Methoden ; Brechzahlbestimmung mit einem Phasenmikroskop ; Isotropieuntersuchungen mit Differentiellen Interferenzkontrast