Lehrveranstaltungshandbuch Geometrische Optik

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Verantwortlich: Prof. Dr. Michael Gartz

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 GO

Organisation

Version erstellt 2012-01-05 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Geometrische Optik LVID F07_GO LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Differentialrechnung
• Integralrechnung
• Trigonometrie
• elemenare Geometrie

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

Dozenten

• Prof. Dr. Michael Gartz

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Anton Kraus

Zeugnistext

Geometrische Optik

Kompetenznachweis

Form
sK	Klausur

Aufwand [h]
sK	10

Intervall: 3/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Grundbegriffe und Eigenschaften optischer Systeme
  • Licht und Strahlung
  • Abgrenzung der Geometrischen Optik zur Wellenoptik
  • Grundbegriffe und Gesetze der Strahlenoptik
  • Kardinalebenen und Kardinalpunkte sowie deren Bedeutung für optische Systeme
  • Abberationen
  • Definitionen von Aperturen, Blenden, Pupillen und Luken
  • Dispersion von optischen Gläsern
• Konstruktionsprinzipien spezieller optischer Systeme
  • Abbildungen mit Spiegeln
  • Abbildungen an Linsen und einfachen Linsensystemen
  • grundlegende optische Geräte
    • Prisma
    • Lupe
    • Mikroskop
    • Fernrohr
• Eigenschaften spezieller Bauelemente aus optischen Systemen
  • Planparallele Platten
    • Bildhebung
    • Öffnungsfehler bei senkrechter Durchstrahlung
    • Astigmatismus bei schräger Durchstrahlung
  • Menschliches Auge als optisches System
    • optischer Aufbau
    • Empfindlichkeit
    • Farbsehen
    • Auflösung lateral und temporal
    • Abbildungsfehler
  • Prisma
    • Strahlablenkung
    • Minimalablenkung=symmetrischer Strahlengang
    • spektrale Ablenkung

Fertigkeiten

• Berechnen von
  • 1 und 2 linsige optischen Systemen
    • Brennweiten
    • Gegenstands- und Bildweiten
    • Hauptebenen
    • Schnittweiten
  • Bildlage
  • Abbildungsmaßstäben
  • Bildgröße
  • Hauptebenenlagen
  • Bild-Orientierung
• Zeichnen und konstruieren
  • Strahlengängen
  • Hauptebenen, Kardinalebenen
• Bestimmen von
  • Ein- und Austrittspupillen
  • Ein- und Austrittsluken
  • Hauptstrahlen

Begleitmaterial

• elektronisches Skript
• gedrucktes Skript
• elekronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

• keiner

Praktikum

Lernziele

Fertigkeiten

• optische Aufbauten justieren
• Messreihen aufnehmen und dokumentieren
• Diagramme erstellen
• Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen
• Zusammenhänge erkennen und verstehen
• Fehlerrechnung

Handlungskompetenz demonstrieren

• 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

Begleitmaterial

• Schriftliche Anleitungen zu den Versuchen

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• (siehe allgemeine Literaturangabe der LV)

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bPA	Praktkumsversuche, möglichst Teamarbeit
sSB	schriftlicher Ergebnisbericht

Beitrag zum LV-Ergebnis

Intervall: 1/Jahr