Lehrveranstaltungshandbuch Abbildungstheorie
Verantwortlich: Prof. Dr. Stefan Altmeyer
Lehrveranstaltung
Befriedigt Modul (MID)
Organisation
Version |
erstellt |
2011-11-30 |
VID |
1 |
gültig ab |
WS 2012/13 |
gültig bis |
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Bezeichnung |
Lang |
Abbildungstheorie |
LVID |
F07_ABT |
LVPID (Prüfungsnummer) |
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Semesterplan (SWS) |
Vorlesung |
2 |
Übung (ganzer Kurs) |
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Übung (geteilter Kurs) |
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Praktikum |
2 |
Projekt |
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Seminar |
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Tutorium (freiwillig) |
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Präsenzzeiten |
Vorlesung |
30 |
Übung (ganzer Kurs) |
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Übung (geteilter Kurs) |
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Praktikum |
30 |
Projekt |
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Seminar |
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Tutorium (freiwillig) |
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max. Teilnehmerzahl |
Übung (ganzer Kurs) |
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Übung (geteilter Kurs) |
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Praktikum |
15 |
Projekt |
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Seminar |
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Gesamtaufwand: 150
Unterrichtssprache
Niveau
Notwendige Voraussetzungen
- Reihenentwicklungen
- Differentialrechnung
- Integralrechnung mehrerer Variabler
- Grundlagen der Fourier-Transformation
- geometrische Optik
- Grundlagen der Wellenoptik
Literatur
- Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
- Hecht: Optik (Oldenbourg)
- Perez: Optik (Spektrum Akademischer Verlag)
- Goodman: Introduction to Fourier Optics (Roberts and Co. Publishers)
- Kurz, Lauterborn: Coherent Optics (Springer)
Dozenten
- Prof. Dr. Stefan Altmeyer
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Zeugnistext
Abbildungstheorie
Kompetenznachweis
Form |
sMP |
Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK) |
Intervall: 3/Jahr
Lehrveranstaltungselemente
Vorlesung
Lernziele
Lerninhalte (Kenntnisse)
- Mathematik
- 2-Fourier-Transformation
- Linearitätstheorem
- Ähnlichkeitstheorem
- Verschiebungstheorem
- Faltungstheorem
- Autokorrelationstheorem
- Fourier-Transformierte ausgewählter Funktionen
- Hilbert-Raum
- Skalarprodukt
- Norm
- Entwicklung nach Basisvektoren
- Vollständigkeit
- Deltafunktionale
- Definition in mehreren Dimensionen, ursprungsverschoben
- Siebende Eigenschaft
- mathematische Äquivalenzdarstellungen
- Kohärenz
- Darstellung als Korrelationsfunktionen
- zeitliche Kohärenz und Wiener-Chintschin Theorem
- räumliche Kohärenz und Van-Cittert-Zernike Theorem
- Lineare Systemtheorie in 2 Dimensionenangewendet auf optische Systeme
- Punktbild in Feldstärke und Intensität
- Optische Transferfunktion für Feldstärke und Intensität
- Amplitude als Modulationstransferfunktion
- Phase als Phasentransferfunktion
- Zusammenhang mit Punktbild
- Zusammenhang mit Pupillenfunktion
- Zusammenhang mit Wellenfrontaberrationsfunktion
- Mathematischer Zusammenhang von kohärenter und inkohärenter optischer Transferfunktion
- kohärente und inkohärente Grenzauflösung
- Zuordnung von Feldstärke und Intensität zu Kohärenz und Inkohärenz
- Abbildungsfehler
- Seidelfehler
- Punktbilder
- Phasendarstellung in der Pupillenebene
- Ursachen für die einzelnen Fehler
- Strategien für die Fehlervermeidung und -kompensation
- Zernike Polynome
- Phasenmessverfahren
- Shack-Hartmann Sensor
- Shearing-Platte
Fertigkeiten
- Fourier-Transformationen unter Benutzung der Fourier-Theoreme sicher berechnen
- Optische Systeme analysieren
- kohärente oder inkohärente optische System identifizieren
- Die kohärente und inkohärente optische Systemtheorie sicher anwenden
- Abbildungsfehler erkennen und differenziert benennen
- Aufbauten zur Phasenmessung und Bestimmung optischer Abbildungsfehler konzipieren
Begleitmaterial
- elektronisches Skript
- gedrucktes Skript
Besondere Voraussetzungen
Besondere Literatur
Besonderer Kompetenznachweis
Praktikum
Lernziele
Fertigkeiten
- optische Aufbauten justieren
- mit kommerziellen Softwarepaketen
- Messdaten auswerten
- Daten graphisch darstellen
Handlungskompetenz demonstrieren
- Optische Aufbauten selber planen und realisieren
- Impulsantworten und Übertragungsfunktionen messen
- Impulsantwort aus der Übertragungsfunktion berechnen
- Übertragungsfunktion aus der Impulsantwortfunktion berechnen
- Eine Lichtquelle mit kontinuierlich einstellbarem Kohärenzgrad aufbauen
- Übertragungsverhalten eines Objektivs in Abhängigkeit vom Kohärenzgrad bestimmen und diskutieren
- Modulationstransferfunktion eines Objektivs in Abhängigkeit von der Blende messen und diskutieren
- Wissenschaftlichen Bericht verfassen
- Aufgabenbestellung beschreiben
- Lösungsansatz darstellen
- Versuchsaufbau erläutern
- Verarbeitung der Messdaten darlegen
- Ergebnis präsentieren unf kritisch diskutieren
Begleitmaterial
- Schriftliche Anleitungen zu den Versuchen
- Bedienungsanleitungen zu komplexen Geräten
Besondere Voraussetzungen
Besondere Literatur
Besonderer Kompetenznachweis
Form |
bFG |
Fachgespräch vor jedem Versuch |
bPA |
Praktkumsversuche (möglichst einzeln!) durchführen |
bSB |
Schriftlicher Bericht zu jedem Versuch |
Beitrag zum LV-Ergebnis |
bPA |
Testat |
bSB |
Testat |
Intervall: 1/Jahr

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