F07_OSA < F07_Studium

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---+!! %FORMFIELD{"TopicClassification"}% %FORMFIELD{"Bezeichnung"}%

*Verantwortlich:* Prof. Dr. Michael Gartz


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---
---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt MID
   * aktuelle
      * [[MaET2012_OSA]]
   * auslaufende
      * [[MaET2010_OSA]]

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2012-06-05</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></td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_OSA</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td></td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky><sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Deutsch

---++++ Niveau
   * %FORMFIELD{"Niveau"}%
---++++ Notwendige Voraussetzungen
   * Geometrische Optik
   * Radiometrie, Fotometrie, Strahlungsphysik
   * Optische Messtechnik
   * Wellenoptik
   * Mathematik 1
   * Mathematik 2
   * Physik 1
   * Physik 2

---++++ Literatur
   * Demtröder, Laser-Spektroskopie, Springer
   * Demtröder, Experimentalphysik 2, Springer
   * Schmidt Werner, Optische Spektroskopie, Wiley-VCH
   * Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt, Optik für Ingenieure, Grundlagen, Springer
   * Schröder, Treiber, Technische Optik, Vogel Verlag
   * Hecht, Optik, Oldenbourg
   * Bergmann, Schaefer, Bd.3, Optik, de Gruyter
   * Max Born und Emil Wolf, Principles of Optics, Cambridge University Press

---++++ Dozenten
   * Prof. Dr. Michael Gartz



---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter
   * Dipl.-Ing. Anton Kraus

---++++ Zeugnistext
Optische Spektroskopie und Anwendungen

---+++ Kompetenznachweis
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>mündliche Prüfung</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>10</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 3/Jahr

-----
---++ Lehrveranstaltungselemente

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---+++ Vorlesung / Übung

---++++ Lernziele 
---++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Erste Anwendung
      * Schichtdickenmessung mittels optischer Sepktroskopie
         * Messprinzip
         * Aufbau
         * Empfindlichkeit
   * Grundlagen der Spektroskopie
      * Dispersion
         * Winkeldispersion
         * lineare Dispersion
      * Prisma
         * Strahlengang im Prisma
         * Dispersion des Prismas
      * Gitter
         * Beugung am Gitter
         * Dispersion am Gitter
         * nutzbarer Spektralbereich des Gitters
         * Gittertypen
            * Transmissionsgitter
            * Reflektionsgitter
            * Echelettegitter
            * konkave Gitter
         * Herstellungsverfahren
            * geritzte Gitter
            * holographische Gitter
         * Beugungseffizienz von Gittern
            * Messung
            * Blaze-Technik
      * Vergleich: Gitter und Prisma
   * Aufbau von Spektrometern
      * Aufbau des Monochromators
      * Aufbau des Prismenspektrometers
         * Auflösungsvermögen des Prismenspektromters
         * Strahlengang
      * Aufbau des Gitterspektrometers
         * Auflösungsvermögen des Gitterspektromters
         * Strahlengang
      * Störeffekte im Spektrometer
         * Geisterbilder
         * Streulicht
         * Second Order Effekte
      * Strahlungsquellen
         * Eigenschaften von Strahlungsquellen
         * Thermische Quellen
         * Entladungslampen
         * Leuchtdioden
         * Laser
      * Detektoren / Empfänger
         * Eigenschaften von Empfänger
         * Photodiode
         * CCD / CMOS Zeile / Matrix
         * thermische Detektoren
      * Filter
         * Absorptionsfilter
         * Interferenzfilter
      * Kalibrierung von Spektrometern
         * Wellenlängenkalibrierung
         * Intensitätskalibrierung
   * Kenngrößen von Spektrometern
      * Spektrales Auflösungsvermögen
      * Beugungseffizienz
      * freier Spektralbereich
   * Kommerzielle Spektrometer
      * UV-Spektrometer
      * VIS-Spektrometer
      * IR- / NIR- Spektrometer
      * Multichannel Spektrometer
   * Fourier Spektroskopie
      * Prinzip der Fourier Spektroskopie
      * Fouriertransformation
      * Diskrete Fouriertransformation
      * Fourier Spektrometer
   * Anwendungen
      * Raman Spektroskopie
         * Grundlagen
         * Anwendungen der Raman Spektroskopie
      * Farbmessung
         * Transmissionsmessung
         * Remissionsmessung
         * Emissionsmessung
      * Schichtdickenmessung
      * Spektrale Element Analyse
      * (weitere Themen nach Auswahl)

---++++ Fertigkeiten
   * berechnen
      * der spektralen Auflösung
      * der Winkel- und Linear-Dispersion
      * des freien Spektralbereichs
      * des Arbeitsbereiches beim Chromatischen Längsaberrationssensors
      * der Auflösung beim Lichtschnittsensor
   * auswählen
      *  eines Spektrometers für eine spezielle Messaufgabe
      * einer Lichtquelle für die Absorptions- und Transmissionsmessung
   * bestimmen
      * der Transmissionskurve diverser optischer Bauteile
      * des spektralen Reflektionsgrades
      * der Dicke nicht opaker Schichten
   * beurteilen
      * der Empfindlichkeit eines Spektrometers
      * der Verwendbarkeit eines Spektrometers
   * analysieren
      * von Messaufgaben aus dem Bereich der optischen Spektroskopie


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronisches Skript
   * elekronische Vortragsfolien zur Vorlesung


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
   * keiner

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---+++ Projekt

---++++ Lernziele 
---++++ Fertigkeiten
   * Spektrometer Aufbauten justieren
   * optische Spektren aufnehmen, auswerten und dokumentieren
   * Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen
   * Zusammenhänge erkennen und verstehen
   * Auswählen des Spektrometertyps für eine spezielle Messaufgabe
   * Umrechung der verschiedenen spektralen Darstellungsarten

---++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * analysieren einer spektroskopischen optischen Messaufgabe 
      * Eigenständig erkannte Messaufgabe analysieren
      * Vorgegebene Messaufgabe analysieren
   * konzipieren eines Lösungansatzes für die analysierte Messaufgabe 
      * Berücksichtigung der Laborresourcen
      * Berücksichtigung des verfügbaren Zeitkontingentes 
   * Präsentation einer Projektskizze
      * Aufgabenstellung beschreiben
      * Lösungsansatz darlegen
   * Milestone-Präsentation zur Überprüfung des Projektfortschrittes
      * Aufgabenstellung beschreiben
      * Lösungsansatz darlegen
      * Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      * Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
   * Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes
      * Aufgabenstellung beschreiben
      * Lösungsansatz darlegen
      * Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      * Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
   * grundlegende Spektrometer 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
   * Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
      * Organisieren in Teilaufgaben
      * Messergebnisse diskutieren
      * gegenseitig sinnvoll ergänzen


---++++ Begleitmaterial 
   * mündliche Diskussionen mit Projektbetreuern


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * (siehe allgemeine Literaturangabe der LV)


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sMB</td>
      <td>mündlicher Ergebnisbericht in Form von Vorträgen</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
    <tr>
      <td>bPA</td>
      <td>Projektarbeit benotet, 50%</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 1/Jahr

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