BaET2012_RFS < F07_Studium

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-----
*Verantwortlich:* Prof. Dr. Michael Gartz
---++ Modul
---+++ Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV) 
   * [[F07_RFS]]

---+++ Organisation
<sticky>
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    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>MID</td>
            <td>BaET2012_RFS</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>MPID</td>
            <td>O</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td> </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Zuordnung</th>
          <tr>
            <td>Studiengang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Studiengang"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Studienrichtung</td>
            <td>%FORMFIELD{"Studienrichtung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Wissensgebiete</td>
            <td>O_GWO H_GWA (2)</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td> </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Einordnung ins Curriculum</th>
          <tr>
            <td>Fachsemester</td>
            <td>%FORMFIELD{"Fachsemester"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Pflicht</td>
            <td>%FORMFIELD{"Pflicht"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Wahl</td>
            <td>%FORMFIELD{"Wahl"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td> </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2011-12-08</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>1</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

---++++ Zeugnistext
---+++++ de
Radiometrie, Fotometrie, Strahlungsphysik
---+++++ en
Radiometry, Photometry, Radiation Physics


---++++ Unterrichtssprache
Deutsch oder Englisch

---+++ Modulprüfung
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form der Modulprüfung</th>
    <tr>
      <td>sk</td>
      <td>Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten</th>
    <tr>
      <td>%FORMFIELD{"Wissensgebiet1Text"}%</td>
      <td>%FORMFIELD{"Wissensgebiet1Value"}%</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>%FORMFIELD{"Wissensgebiet2Text"}%</td>
      <td>%FORMFIELD{"Wissensgebiet2Value"}%</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Summe</td>
      <td>%FORMFIELD{"ECTS"}%</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Aufwand [h]:* %FORMFIELD{"Aufwand"}%


-----
---++ Prüfungselemente
%STARTSECTION{"Vorlesung / Übung"}%
---+++ Vorlesung / Übung

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form Kompetenznachweis</th>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>Präsenzübung und Selbstlernaufgaben</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum Modulergebnis</th>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>unbenotet</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

---++++ Spezifische Lernziele 
---+++++ Kenntnisse
   * (PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
      *  Grundbegriffe der Radiometrie und Fotometrie (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
         * Spektrum der elektromagnetischen Strahlung
            * Farbe
            * Farbtemperatur
         * Radiometrische Grundgrößen
            * Differentieller Raumwinkel
            * Strahlungsenergie
            * Strahlungsfluss
            * Strahlstärke
            * Spezifische Ausstrahlung
            * Strahldichte
            * Bestrahlungsstärke
            * Bestrahlung
         * Fotometriesche Grundgrößen
            * Lichtmenge
            * Lichtsstrom
            * Lichtstärke
            * Leuchtdichte
            * Beleuchtungsstärke
            * Belichtung
         * Lambertscher Strahler
         * Grundgesetz der Strahlungsübertragung
         * Materialkennzahlen zur Beschreibung der Wechselwirkung Strahlung mit Materie
            * Spektraler Reflexionsgrad
            * Spektraler Transmissionsgrad
            * Spektraler Absorptionsgrad
            * Spektraler Emissionsgrad
         * Thermisches Gleichgewicht
         * Stationarität
      *  Strahlungsgesetze des schwarzen Hohlraumstrahlers (PFK.2, PFK.3, PFK.5, PFK.11, )
         * Plancksches Strahlungsgesetz
         * Rayleigh-Jeans-Gesetz
            * Ultraviolett Katastrophe
         * Wiensches Strahlungsgesetz
         * Wiensches Verschiebungsgesetz
         * Stefan Boltzmann Gesetz
         * Kirschhoffsches Gesetz
      *  Streuung (PFK.3, PFK.5)
         * Rayleigh Streuung
         * Mie Streuung
      *  Strahlungsdetektoren (PFK.1, PFK.3, PFK.4 )
         * Photodiode
         * Spektrometer
         * Bolometer
         * Sonderdetektoren
      *  Eigenschaften spezieller Elemente und optischer Systeme (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.7)
         * Strahlungsquellen
            * Schwarze Strahler
               * Grauer Strahler
            * Lumineszenzstrahler
            * Sonderlichtquellen: Synchrotron, Plasmaquelle etc.
            * Selektiver Strahler
         * Pyrometrie
            * optischer Aufbau
            * Funktionsweise
            * Korrektur der Umgebungstemperatur
         * Lichtquellen
            * Halogenlampe
            * Gasentladungslampe
            * Leuchtdioden
---+++++  Fertigkeiten
   *  (PFK.1, PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.8, PFK.11)
      * Berechnen von
         * Umrechung von spektraler Energiedichte in spektraler Strahldichte
         * Umrechnung von Frequenz bezogener spektraler Strahldichte in Wellenlänge bezogene Strahldichte
         * spezifischen Ausstrahlung aus spektralen Strahldichte 
         * Umrechnung Radiometrischen Größen &lt;-&gt; Fotometrische Größen
         * Strahlungsausbeute
         * Wellenlänge aus Bandlücke der LED
      * Charakterisieren von
         * Zeitverhalten thermischer Strahler
         * Zeitverhalten Lumineszenzstrahler
      * Beurteilen von
         * thermischen Strahlern
         * Lumineszenzstrahlern
         * Entladungsstrahlungsquellen
---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * Lernfähigkeit demonstrieren (PSK.4) (Übungen)
   * Gesellschaftliche und ethische Grundwerte anwenden (PSK.3) (Vorlesung + Übung)
   * Finden sinnvoller Systemgrenzen (PFK.1) (Übungen)
   * Abstrahieren der wesentlichen Aspekte eines fachlichen Problems (PFK.2) (Übung)

---++++ Exemplarische inhaltliche Operationalisierung 
: Anwendung der prinzipieller Umrechnung von Strahlungsphysikalischen Größen in Fotometrische Größen für verschiedene Größen.<br>
Berechnung der Wellenlänge der Strahlung aus der Bandlücke des Halbleitermaterials bei Leuchtdioden;<br>
Beschreiben der verschiedenen in der Natur vorkommenden Streuarten;<br>
Überprüfen der Strahlungsausbeute verschiedenartiger Strahlungsquellen;<br>
Umrechung der Frequenz elektromagnetischer Strahlung in Wellenlänge und in Photonenenergie ;<br>
Anwenden der Strahlungsgesetz für verschiedene thermische Strahler bei verschiedenen Strahlertemperaturen.<br>


%ENDSECTION{"Vorlesung / Übung"}%

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---+++ Praktikum

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form Kompetenznachweis</th>
    <tr>
      <td>bPA</td>
      <td>Praktikum, möglichst Teamarbeit</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>sSB</td>
      <td>schriftlicher Ergebnisbericht</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum Modulergebnis</th>
    <tr>
      <td>bPA</td>
      <td>Testat oder benotet, 0&#8230;30%</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

---++++ Spezifische Lernziele 
---+++++  Fertigkeiten
   *  (PFK.1, PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
      * Erfassen von elektrischen Signale nicht elektrischer Größen mit Hilfe spezieller Sensoren
      * Messreihen aufnehmen und dokumentieren
      * Diagramme erstellen
      * Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen
      * Zusammenhänge erkennen und verstehen
      * Fehlerrechnung
---+++++  Handlungskompetenz demonstrieren
   *  (PFK.3, PFK.4, PFK.5,PFK.6, PFK.7, PFK.10, PFK.11, PFK.12, PFK.13, PFK.14, PSK.1, PSK.3, PSK.5, PSK.6)
      *  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 diskutieren
         * gegenseitig sinnvoll ergänzen

---++++ Exemplarische inhaltliche Operationalisierung 
: Aufbau einer Messanordnung und Vermessung des Emissionsvermögens, des Absorptionsvermögens, Messungen mit dem Bolometer;<br>
Aufbau einer Messanordnung und Vermessung von Strahlungsphysiklaischen und Fotometrischen Größen;<br>
Spektrale Vermessung von Leuchtdioden;<br>
Aufbau einer Messanordnung zum Vermessen des  Zeitverhaltens von verschiedenen Lichtquellen;<br>
Aufbau einer Messanordnung und Durchführung von Absorptionspektroskopie.<br>


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Topic-Revision: r9 - 19 Jul 2018, GeneratedContent
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