Fakultät 07 für Informations-, Medien- und Elektrotechnik

Bachelor Optometrie 2021

Modulhandbuch

Bachelor of Science (Deutsch / Englisch) | Version: 1.4.2025-07-19-15-24-32

Die neueste Version dieses Modulhandbuchs ist verfügbar unter:
https://f07-studieninfo.web.th-koeln.de/mhb/current/de/BaOPT2021.html

Studiengangsbeschreibung🔗

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AbsolventInnenprofil🔗

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Handlungsfelder🔗

Zentrale Handlungsfelder im Studium sind Entwicklung und Design, Forschung und Innovation, Leitung und Management sowie Qualitätssicherung und Tests. Die Profil-Modulmatrix stellt dar, welche Handlungsfelder durch welche Module addressiert werden.

Forschung und Entwicklung

In diesen Bereich fallen das Erforschen und Entwickeln von neuen Technologien, Algorithmen, Verfahren, Geräten, Komponenten und Anlagen. Das umfasst sowohl Grundlagen- und Industrieforschung als auch die spezialisiertere Entwicklung wie in der Medientechnologie, Optometrie, Informationstechnik und Elektrotechnik sowie Informatik und Systems-Engineering.

System- und Prozessmanagement

Hierunter fällt die Planung, Konzeption, Überwachung, Betrieb und Instandhaltung von Systemen und Prozessen. Dies beinhaltet auch das Management von Produktionsprozessen, die Qualitätssicherung und die Koordination von Arbeitsgruppen sowie die IT-Administration und das Projektmanagement.

Innovation und Anwendung

Innovation und Anwendung umfasst die Auslegung, Entwicklung und Nutzung innovativer Anwendungen und Systeme in technischen Disziplinen. Dazu gehört auch die Erstellung und Gestaltung von Medieninhalten und -produkten, die Entwicklung elektronischer, informatischer, medientechnologischer, akustischer oder optischer Komponenten und Systeme sowie die Integration von informationstechnischen Lösungen in technischen Anwendungen.

Analyse, Bewertung und Qualitätssicherung

Die Analyse und Bewertung von Verfahren, Systemen, Algorithmen und Geräten zur Sicherung der Qualität von Produkten und Prozessen, beinhaltet die Reflexion und Bewertung von medialen Inhalten und klinischen Studien sowie die Untersuchung visueller und akustischer Wahrnehmungsprozesse.

Interaktion und Kommunikation

Die Fähigkeit zu interdisziplinärer Zusammenarbeit und Vermittlung zwischen gestalterisch Tätigen, technischen Akteuren, Auftraggebern und Anwendern. Betont die Bedeutung von Soft-Skills wie Teamarbeit und Präsentationsfähigkeiten in technischen Berufsfeldern.

Kompetenzen🔗

Die Module des Studiengangs bilden Studierende in unterschiedlichen Kompetenzen aus, die im Folgenden beschrieben werden. Die Profil-Modulmatrix stellt dar, welche Kompetenzen durch welche Module addressiert werden.

Systemdenken und Abgrenzung von Systemgrenzen

Verstehen und Identifizieren der Grenzen verschiedener Systeme, einschließlich der Abgrenzung relevanter Aspekte von externen, unbeeinflussbaren Faktoren.

Abstraktion und Modellierung

Fähigkeit zur Vereinfachung und Verallgemeinerung von komplexen Problemen, Entwicklung und Bewertung unterschiedlicher Modelle über verschiedene Fachdisziplinen hinweg.

Analyse natürlicher und technischer Phänomene

Identifikation, Benennung und Erklärung relevanter Phänomene in realen Szenarien, unter Einbeziehung naturwissenschaftlicher Grundlagen und technischer Zusammenhänge.

MINT-Kompetenz

Kenntnis und Anwendung von Modellen und Prinzipien aus Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik für die Problemlösung.

Simulation und Analyse technischer Systeme

Einsatz von Software und Werkzeugen zur Simulation und Analyse technischer Systeme, einschließlich der Entwicklung von Simulationsmodellen.

Entwurf und Realisierung von Systemen und Prozessen

Gestaltung und Implementierung von technischen Lösungen und Prozessen, unter Berücksichtigung technischer, ökonomischer und ökologischer Standards und Prinzipien.

Prüfen und Bewerten von Systemen und Prozessen

Durchführung von Tests samt Verifikation und Validierung, um die Einhaltung von Standards und die Funktionalität von Systemen und wirtschaftlicher Aspekte von Prozessen zu gewährleisten.

Informationsbeschaffung und -auswertung

Fähigkeit zur systematischen Recherche, Analyse und Bewertung von Informationen unter Einbeziehung relevanter Kontexte.

Kommunikation und Präsentation

Effektive Darstellung und Erläuterung komplexer technischer Inhalte an unterschiedliche Zielgruppen in deutscher und englischer Sprache.

Betriebswirtschaftliches und rechtliches Wissen

Anwendung von Grundkenntnissen in Betriebswirtschaft und Recht bezogen auf technische und gestalterische Projekte und Entscheidungen.

Teamarbeit und interdisziplinäre Zusammenarbeit

Fähigkeit zur Arbeit in Teams, einschließlich der effektiven Kommunikation und Kooperation mit Fachvertretern anderer Disziplinen.

Entscheidungsfindung in unsicheren Situationen

Strategische Entscheidungsfindung basierend auf fachlich fundierten Analysen, selbst unter Unsicherheit.

Berücksichtigung gesellschaftlicher und ethischer Werte

Integration von ethischen und gesellschaftlichen Werten bei der Gestaltung von Systemen und Medien und Reflexion beruflichen Handelns.

Lernkompetenz und Adaptionsfähigkeit

Motivation und Fähigkeit zum lebenslangen Lernen sowie zur Anpassung an technologische und methodische Neuerungen.

Selbstorganisation und Selbstreflexion

Kompetenz in der Selbstorganisation beruflicher und lernbezogener Aufgaben sowie kritische Reflexion des eigenen Handelns.

Kommunikative und interkulturelle Kompetenzen

Effektive Kommunikation und Zusammenarbeit in interkulturellen und internationalen Kontexten sowie mediale Kompetenzen.

Spezifische Fachkenntnisse und Fertigkeiten

Vertiefte Kenntnisse und Fertigkeiten, die auf die Anforderungen und Besonderheiten der einzelnen Fachgebiete wie Medientechnologie, Optometrie, Informationstechnik und Elektrotechnik sowie Informatik und Systems-Engineering.

Studienverlaufspläne🔗

Im Folgenden sind studierbare Studienverlaufspläne dargestellt. Andere Studienverläufe sind ebenso möglich. Beachten Sie bei Ihrer Planung dabei jedoch, dass jedes Modul in der Regel nur einmal im Jahr angeboten wird. Beachten Sie auch, dass in einem bestimmten Semester und Wahlbereich ggf. mehrer Module gewählt werden müssen, um die dargestellte Summe an ECTS-Kreditpunkten zu erlangen.

Module🔗

Im Folgenden werden die Module des Studiengangs in alphabetischer Reihenfolge beschrieben.

Modulkürzel ABT_BaOPT2021
Modulbezeichnung Abbildungstheorie
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung ABT - Abbildungstheorie
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was:
Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.5, K.9, K.11), Auslegung (K.5, K.9, K.11), Analyse (K.2, K.3, K.4, K6, K.11 ) und Überprüfung (K.10, K.11) optisch abbildender Systeme, wie das Auge eines ist (K6, K9, K.10), unter besonderer Berücksichtigung mathematisch-analytischer Modelle (K.5).

Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes (K.18) Praktikum statt, wobei die Aufgaben in Zweier-Teams zu bearbeiten sind (K.15). Sprachliche Kompetenzen (K.20) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge (K.13) werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.12, K.13).

Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung, Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Entscheidungsfähigkeit (K.16) und vor allem die Selbstorganisation (K.19).

Womit:
Der Dozent vermittelt neben Wissen und Basisfertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Fertigkeit, sich in einem abstrakten, mathematisch-analytischen Modellierungssystem abbildender, optischer Systeme, wie das Auge eines ist, sicher zu bewegen. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung ist der optische Aufbau aus Einzelteilen selber zu gestalten, zu justieren und zu optimieren, bevor die eigentliche Messaufgabe erfolgen kann. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

Wozu:
Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung optisch abbildender Systeme sind essentiell für Personen die im Bereich der Photonik tätig sein wollen. Für Optometristen ist das wesentliche, optisch abbildende System das Auge. Alle Konzepte, die erarbeitet werden, lassen sich auf das Auge als optisches System anwenden. Aufgrund ihrer MINT-Lastigkeit sind die Konzpte dem Handlungsfeld HF.1 zuzuordnen, wobei sie aber letztlich HF.2 und HF.3 durch ihre Anwendbarkeit darin, gleichermaßen berühren.

Modulinhalte

Vorlesung

  • Abbildungfehler
    • Die Seidelfehler benennen können und anhand der Punktbilder unterscheiden können.
    • Ursachen für die Entstehung der Seidenfehler erklären können.
    • Methoden zur Vermeidung bzw. Reduktion von Abbildungsfehlern kennen und erklären können.

  • Strahlen- und Wellenfronten
    • Übergang von der Beschreibung mittels Strahlen und Wellenfronten vollziehen können.
    • Beschreibung der Seidelfehler mittels Phasenfunktionen verstehen und die Phasenfunktionen anwenden können.
    • Den Übergang von der Wellenfront-Aberrationsfunktion zur Optischen Transferfunktion erklären können und die Vorteile beschreiben können.
    • Messverfahren für Phasentransferfunktionen kennen und anwenden können.

  • Mathematik
    • Fourier-Transformation und die Theoreme der Fourier-Transformation sicher anwenden sowie Deltafunktionale und deren Anwendung beherrschen.

  • Linear Systemtheorie
    • Erkennen, ob und wann ein System linear ist.
    • Erläutern können, warum kohärente optische Systeme linear in der Feldstärke sind und warum inkohärente optische Systeme linear in den Intensitäten sind.
    • Erkennen und begründen können, ob ein optisches System kohärent oder inkohärent ist. Optische Systeme im Ortsraum und im Ortsfrequenzraum beschreiben können und rechnerisch zwischen diesen beiden Räumen wechseln.
    • Grenzfrequenzen für optisch kohärente und inkohärente Systeme kennen.
    • Erklären können, warum inkohärente optische Systeme eine doppelt so hohe Grenzfrequenz besitzen.
    • Erkennen und begründen können, ob die Auflösungsbegrenzung optischer Systeme durch Beugung oder durch Abbildungsfehler gegeben ist.

  • Kohärenz
    • Mathematische Darstellung als Korrelationsfunktionen verstehen, das Wiener-Chintschin Theorem für die zeitliche Kohärenz anwenden können und das Van-Cittert-Zernike Theorem für die räumliche Kohärenz anwenden können.

Praktikum

  • Optische Aufbauten selber planen und realisieren
  • Optische Aufbauten justieren
  • mit kommerziellen Softwarepaketen
    • Messdaten auswerten
    • Daten graphisch darstellen
  • 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
    • Fehlerrechnung durchführen
    • Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Reihenentwicklungen
  • Differentialrechnung
  • Integralrechnung mehrerer Variabler
  • Grundlagen der Fourier-Transformation
  • geometrische Optik
  • Grundlagen der Wellenoptik
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Labortermine
Empfohlene 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)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel AVW_BaOPT2021
Modulbezeichnung Visuelle und auditive Wahrnehmung
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung AVW - Visuelle und auditive Wahrnehmung
ECTS credits 3
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr.-Ing. Ulrich Reiter/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr.-Ing. Ulrich Reiter/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Durch das Modul lernen die Studierenden grundlegende Phänomene der menschlichen visuellen, auditiven und audiovisuellen Wahrnehmung kennen und werden in die Lage versetzt, diese in einfachen Modellen und Kennziffern zu beschreiben.
Womit: Durch das Beobachten der in der Vorlesung präsentierten Versuche einschließlich einiger Selbstversuche erfahren die Studierenden unmittelbar sinnlich die Eigenschaften und Beschränkungen menschlicher Wahrnehmung. Durch die dazu vermittelten Inhalte können sie die beobachteten Effekte zu den entsprechenden Modellen und Kennziffern in Beziehung setzen.
Wozu: Die visuell aufgenommen Informationen werden vom menschlichen Betrachter in vielfältiger Weise verarbeitet. Die Grenzen der Wahrnehmbarkeit werden unter anderem durch die Leistungsfähigkeit des Auges beeinflusst. Die Kenntnisse der Zusammenhänge zwischen präsentierter ausiovisueller Information, deren Verarbeitung und der resultierenden Wahrnehmung erlauben daher eine bessere Beurteilung der Auswirkung von Beschränkungen der visuellen Reizverarbeitung.

Modulinhalte

Vorlesung

visuelle Wahrnehmung
Aufbau des visuellen Systems
Helligkeitswahrnehmung
Kontrastwahrnehmung
Räumliches Auflösungsvermögen
Zeitliches Auflösungsvermögen
Farbwahrnehmung
Wahrnehmung der Raumtiefe

auditive Wahrnehmung
Aufbaus des menschlichen auditiven Systems
Lautstärken- und Lautheitswahrnehmung
Tonhöhenwahrnehmung
Räumliches Hören
Mechanismen der Lokalisation
Entfernungswahrnehmung
Cocktail-Party Effekt
Präzedenzeffekt / Summenlokalisation
Spektrale und zeitliche Verdeckung

audivisuelle Wahrnehmung
Audivisueller Präzedenzeffekt
Mc Gurk Effekt

Anforderungen an audiovisuellen Mediensysteme benennen

Leistungfähigkeit audiovisueller Systeme bezüglich der menschlichen Wahrnehmung beurteilen

Praktikum

Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 90 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 56 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen keine
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 1 Praktikumstermin
Empfohlene Literatur
  • Christoph von Campenhausen: „Die Sinne des Menschen“
  • David H. Hubel: „Auge und Gehirn – Neurophysiologie des Sehens“
  • Zwicker, E., Feldtkeller, R. (1967). „Das Ohr als Nachrichtenempfänger,“ S. Hirzel Verlag, Stuttgart.
  • Blauert, J. (1999), „Spatial Hearing,” MIT Press, Cambridge, Mass.
  • Blauert, J., Xiang, N. (2008).“Acoustic for Engineers – Troy Lectures,“ Springer Verlag, Heidelberg.
  • Weinzierl, Stefan (2008). „Handbuch der Audiotechnik,“ Springer Verlag, Berlin.
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel BAA_BaOPT2021
Modulbezeichnung Bachelorarbeit
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung BAA - Bachelorarbeit
ECTS credits 12
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 7
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Optometrie
Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

Learning Outcome(s)

Studierende sind in der Lage, eine umfangreiche, erkenntnistheoretische oder praxisbezogene optometrische oder ingenieurwissenschaftliche Problemstellung selbständig wissenschaftlich begründet zu bearbeiten, d. h. - die Problemstellung inhaltlich zu analysieren, abzugrenzen, zu strukturieren, zu ordnen und ein grundsätzliches Konzept zur Beurteilung der Qualiät einer nachfolgend erarbeiteten Lösung zu erstellen, - im Studium erworbene Kenntnisse, Fertigkeiten und Handlungskompetenzen zielgerichtet, effektiv und effizient zur Bearbeitung und Lösung der Problemstellung einzusetzen und - die Problemstellung, die wissenschaftliche Methodik zur Bearbeitung sowie die erarbeiteten Ergebnisse und deren Beurteilung dem Auftraggeber und einem Fachauditorium angemessen schriftlich und mündlich zu berichten und zu diskutieren.

Modulinhalte

Abschlussarbeit

Die Bachelorarbeit ist eine schriftliche Hausarbeit. Sie soll zeigen, dass die oder der Studierende befähigt ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Thema aus ihrem oder seinem Fachgebiet sowohl in seinen fachlichen Einzelheiten als auch in den fachübergreifenden Zusammenhän-gen nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig zu bearbeiten. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit kann auch bei der Abschlussarbeit berücksichtigt werden.
Lehr- und Lernmethoden Abschlussarbeit
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 360 Stunden
Präsenzzeit 0 Stunden ≙ 0 SWS
Selbststudium 360 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen siehe Prüfungsordnung §26 Abs. 1
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise Siehe auch Prüfungsordnung §24ff. Kontaktieren Sie frühzeitig einen Professor der Fakultät für die Erstbetreuung der Abschlussarbeit.
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel BMO_BaOPT2021
Modulbezeichnung Bildgebende Verfahren der Optometrie
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung BVM - Bildgebende Verfahren in der Medizin
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 5
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden beherrschen Grundlagen optischer Prozesse für Anwendungen in den Life Sciences (Biologie, Medizin),
indem sie biologische Wechselwirkungsprozesse anhand physikalischer und technischer Grundlagen analysieren und klassifizieren,
um geeignete diagnostische oder therapeutische Verfahren für verschiedene Einsatzgebiete zielgerichtet auswählen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Übersicht über bildgebende Verfahren (Ultraschallbildgebung, Röntgenprojektionsverfahren / Computertomographie, Kernspintomographie, Posittron-Emissions-Tomographie, Optische (Kohärenz) Tomographie, Hybrid-Verfahren aus optischen und akustischen Methoden, Scheimpflug-Bildgebung)
Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie (Absorption, Emission, Streuung, Reflexion, Brechungsindex, Ionisation)
Anwendungsbereiche und Grenzen einzelner Methoden (Auflösung, Bildgebungs-/Eindringtiefe, Bildrekonstruktionsalgorithmen)

Auswahl des geeigneten Verfahrens durch Analyse der Vor- und Nachteile
Übertragung der Verfahren auf industrielle Bereiche (Qualitätssicherung, Materialprüfung)
gesellschaftliche und ethische Grundwerte anwenden
Finden sinnvoller Systemgrenzen durch Abstrahieren der wesentlichen Aspekte eines fachlichen Problems

Seminar

Präsentation einer aktuellen Veröffentlichung einer englischsprachigen Fachzeitschrift

Beschaffung geeigneter Literatur/Information
Einarbeitung in neues technisches Fachgebiet
Nutzung englischer Fachliteratur
Auswertung vorliegender Literatur
Informationen auf Relevanz überprüfen
Wesentliche Informationen herausfiltern und zielgruppenadäquat aufbereiten
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Seminar
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Physik: Wellenausbreitung, Akustik, Thermodynamik
Lasertechnik: Lasertypen, Kohärenzlänge, Strahlformung
Licht-Materie-Wechselwirkung: Absorption, Streuung, Brechungsindex
Detektionsmethoden elektromagnetischer Strahlung, Simulationsmöglichkeiten zur Lichtausbreitung
Mathematik: Integralrechnung, Fouriertransformation
Zwingende Voraussetzungen
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Vorlesung / Übungen
  • Seminar erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Seminar
Empfohlene Literatur
  • Dössel - Bildgebende Verfahren in der Medizin, Springer
  • Kaschke, Donnerhacke, Rill – Optical Devices in Ophthalmology and Optometrie
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel BWR_BaOPT2021
Modulbezeichnung Betriebswirtschaft und Recht
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung BWR - Betriebswirtschaft und Recht
ECTS credits 5
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 5
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Kreiser/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Dr. Diana Püplichhuysen/Lehrbeauftragte

Learning Outcome(s)

1. Fachkompetenzen (lernergebnisorientiert)

  • Die Studierenden können eine eigene Business Idee generieren, mit Hilfe von Business Modelling entwickeln und validieren.
  • Sie kennen die zentralen Inhaltsfelder der BWL und deren Bedeutung für Entre- und Intrapreneure.
  • Sie wissen, was notwendig ist, um ein Unternehmen funktionsfähig aufzubauen und Ziel- und zukunftsorientiert zu betreiben.
  • Sie kennen die für Unternehmensgründungen relevanten rechtlichen Rahmenbedingungen und können darauf aufbauend passende Entscheidungen treffen.
  • Sie sind damit grundsätzlich in der Lage, betriebswirtschaftliche Problemstellungen zu analysieren, Lösungsvorschläge zu entwickeln und (theoretisch) auszuführen.

2. Fachübergreifende Kompetenzen

: Die Studierenden können im Team projektartig vorgegebene Ziele erreichen. Sie wenden hierzu erlerntes, theoretisches Wissen auf ein Praxisbeispiel an (Transferkompetenz). Sie können:

  • die notwendige Literatur recherchieren, lesen und verstehen
  • mit anderen Menschen zusammenzuarbeiten und gemeinsam Ziele erreichen,
  • ein komplexes Arbeitsergebnis vor Publikum präsentieren sowie
  • sich selbst reflektieren und Leistungen anderer bewerten.

Die Studierenden verfügen somit über

  • methodisches Grundlagenwissen der Disziplinen BWL, Recht und Entrepreneurship,
  • Selbst-, Sozial und Reflexionskompetenz,
  • Präsentations- und Diskussionsfähigkeit.

Modulinhalte

Projekt

Anhand einer fiktiven Unternehmensgründung (Business Modelling) erlangen die Studierenden anwendungsbezogen die relevanten Kenntnisse und Fähigkeiten aus den Disziplinen BWL, Recht und Entrepreneurship.


Vorlesung

  1. Business Ideation
  2. Business Modelling (durchgehend)
  3. Marktanalyse, Kundengruppenanalyse, Stakeholderanalyse
  4. betriebliche Leitungsprozesse
  5. Rechtliche Rahmenbedingungen, Steuern
  6. Kostenrechnung, Preiskalkulation
  7. Externes Rechnungswesen
  8. Business Model Evaluierung (SWOT-Analyse)

Weitere, spezielle Unterrichtseinheiten zu:

  1. Selbst- und Teammanagement
  2. Präsentationstechnik
  3. Experience Report eines Unternehmers/einer Unternehmerin
Lehr- und Lernmethoden
  • Projekt
  • Vorlesung
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Hölter, E. (2018): Betriebswirtschaft für Studium, Schule und Beruf. Stuttgart: Schäffer-Poeschel.
  • Osterwalder, A. & Pigneur, Y. (2010): Business Model Generation. Hoboke, New Jersey: John Wiley & Sons.
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Perma-Links zur Organisation Ilu
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel EPR_BaOPT2021
Modulbezeichnung Erstsemesterprojekt
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung EPR - Erstsemesterprojekt
ECTS credits 2
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r
  • Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
  • Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Die Studierenden können Verantwortung für sich und ihr Team übernehmen, da sie die Sozialisierung in einer Lerngruppe durchlebt haben. Die Studierenden können Projekte mit abstrakten Zielvorgaben und Arbeitsteilig zu bewältigendem Projektumfang im Team realisieren. Dazu können sie Aufgabe strukturieren, Teilziele und Schnittstellen definieren, Lösungskonzepte arbeitsteilig entwickeln, umsetzen, prüfen, optimieren und dokumentieren, Teillösungen integrieren, Produktprototypen gemeinsam bewerten und optimieren, zielorientiert und respektvoll kommunizieren verbindliche Absprachen treffen und einhalten. Die Studierenden können durch Selbstreflexion ihren eigenen Leistungsstand korrekt einschätzen und durch Selbständiges, zielgerichtetes Lernen Kompetenzlücken verkleinern und schließen. Die Studierenden haben die Einrichtungen der Fakultät kennengelernt und sind im Studium angekommen. Sie können nun Lern- und Arbeitsstrategien entwickeln, bewerten und anwenden. Sie können unter Laborbedingungen arbeiten und können erkennen, wann Ingenieurmässig, d.h. in geplante Arbeitsweise, vorgegangen wird und wann unstrukturiert, ineffizient gearbeitet wird. Womit: indem sie die Anleitungen, die Sie über die Projektleiter*innen, den Masterstudenten*innen aus dem gekoppelten Modul PLET, bekommen, verstehen und anwenden. Indem sie durch eigenständige Recherchen ihre Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen erweitern. Indem sie durch Selbstreflexion der eigenen, bereits vorhandenen Kompetenzen, Stärken und Schwächen erkennen, bewerten und die Schwächen abbauen. Indem sie von den Projektleiter*innen unterstützt ein funktionsfähiges Team bilden, mit dem sie innerhalb der 2 wöchigen Projektphase ein herausforderndes Kreativ-Projekt realisieren. Wozu: um später ihre eigenen Kompetenzen besser einschätzen zu können. Um festzustellen, wie man durch Recherche, Einarbeitung und iteratives Verbessern ein zu Beginn unlösbar erscheinendes Projekt in begrenzter Zeit realisieren kann. Um diese Erkenntnisse und gewonnen Kompetenzen auf ihr eigenes Projekt, das Bachelorstudium, erfolgreich anzuwenden. Um direkt zu Beginn eine teamfähige Lerngruppe zu finden oder zu bilden, damit sie erfolgreich ihr Studium absolvieren.

Modulinhalte

Projekt

Verantwortung für sich und ihr Team übernehmen;
Projekte mit abstrakten Zielvorgaben und Arbeitsteilig zu bewältigendem Projektumfang im Team realisieren.
Aufgabe strukturieren, Teilziele und Schnittstellen definieren, Lösungskonzepte arbeitsteilig entwickeln, umsetzen, prüfen, optimieren und dokumentieren, Teillösungen integrieren, Produktprototypen gemeinsam bewerten und optimieren, zielorientiert und respektvoll kommunizieren, verbindliche Absprachen treffen und einhalten.
Durch Selbstreflexion ihren eigenen Leistungsstand korrekt einschätzen und durch selbständiges, zielgerichtetes Lernen Kompetenzlücken verkleinern und schließen.
Sie können nun Lern- und Arbeitsstrategien entwickeln, bewerten und anwenden.
Sie können unter Laborbedingungen arbeiten und können erkennen, wann Ingenieurmässig, d.h. in geplanter Arbeitsweise, vorgegangen wird und wann unstrukturiert, ineffizient gearbeitet wird.

erste Programmierkenntnisse und Kenntnisse zu einem
der vier Themen: Generator, Labyrinth Roboter, Ferngesteuerter Roboter oder automatisch nachführendes Teleskop
Die Studierenden haben die Einrichtungen der Fakultät kennengelernt und sind im Studium angekommen.
Lehr- und Lernmethoden Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 60 Stunden
Präsenzzeit 12 Stunden ≙ 1 SWS
Selbststudium 48 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Interesse an Elektrotechnik,
Interesse an Automatisierung, Energietechnik, Nachrichtentechnik oder Optische Technologien
Zwingende Voraussetzungen Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 8 von 10 Projekttagen
Empfohlene Literatur
  • Informationen zum µController auf www.aduino.cc
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel KL_BaOPT2021
Modulbezeichnung CAD-Konstruktion für die Optometrie
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung KL - Konstruktionslehre und 3D-CAD
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Die Studierenden können mechanische Bauteile und Systeme, z.B. zur Fassung und zur Justage von optische Bauteilen, selbst konstruieren, analysieren, vergleichen und beurteilen,
Womit: indem sie sich in ein 3D-Konstruktionsprogramm einarbeiten mit Hilfe der Übungen und dabei das Fachwissen über technische Zeichnungen aus der Vorlesung verwenden. Indem Sie das Fachwissen über Projektplanung aus der Vorlesung in ihrem eigenen Projekt verwenden und in eigenen Vorträgen, die in der Projektarbeit erarbeiteten mechanischen Konstruktionslösungen und ihre Projektplanung präsentieren. Indem sie die Inhalt der Vorlesung, eigene Recherchen und Ergebnisse der Projektbesprechungen zur Realisierung eines Projektes verwenden,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen, z.B. der Optischen Industrie oder anderer Industrien, eigene 3D Konstruktionen erstellen zu können und vor allem, um mechanische Konstruktionen von Maschinenbau Ingenieuren zu verstehen und deren technische Zeichnungen korrekt lesen zu können, da interdisziplinäre Zusammenarbeit nur möglich ist, wenn man die spezifischen Vokabeln der anderen Disziplinen kennt. Um später 3D-Konstruktionen für verschiedenste Systeme hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften beurteilen zu können. Um erarbeitete oder bewertete Konstruktions- Lösungen fachlich korrekt zu präsentieren.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

  • Grundfertigkeiten des Technischen Zeichnens
    • Aufbau der technische Zeichung
    • Ansichten
    • Normung
    • Bemaßung
    • Schnittdarstellungen
    • Gewindedarstellung
    • Oberflächenangaben
    • Form- und Lage Toleranzen
    • Fertigungsgerechtes Gestalten und Bemaßen

  • Dreidimensionale Konstruktion mit einen 3D CAD Programm
    • Skizzieren
    • Arbeitselemente verwenden
    • 3D-Elemente erzeugen
    • Baugruppen zusammenstellen
    • Detailzeichnungen mit Bemaßung

  • Konstruktionselemente der Feinmechanik

  • Material- und Werkstoffkunde
  • Oberflächenveredelung

  • Fertigungsverfahren
    • Drehen,
    • Fräsen etc.

  • Belastungs- und Festigkeitsanalyse

  • beurteilen der Realisierbarkeit der Konstruktion

Projekt

  • technisches Zeichnen

  • 3D Geometriemodell mittels CAD-Programm erstellen

  • Konstruktion fertigungstechnisch überprüfen und bewerten

  • Festigkeitssimulation auf Plausibilität überprüfen und bewerten

  • Zusammenhänge erkennen und verstehen

  • analysieren einer konstruktiven Aufgabe

  • konzipieren eines Lösungansatzes für die konstruktive Aufgabe unter Berücksichtigung der Konstruktionsmöglichkeiten und des Zeitkontingentes

  • Präsentation einer Projektskizze
    • Aufgabenstellung beschreiben
    • Lösungsansatz darlegen

  • Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes
    • Aufgabenstellung beschreiben
    • Lösungsansatz darlegen
    • Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
    • Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren

  • naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten anwenden
    • Strahlengänge berechnen und zeichnen
    • Fehlereinflüsse abschätzen
    • Tauglichkeit der Konstruktion, des Aufbaus überprüfen

  • Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
    • Organisieren in Teilaufgaben
    • Messergebnisse diskutieren
    • gegenseitig sinnvoll ergänzen
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Mathematik
elementare Geometrie
dreidimensionales räumliches Vorstellungsvermögen
Zwingende Voraussetzungen
  • Projekt erfordert Anwesenheit im Umfang von: 2 Präsentationstermine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Projekt
Empfohlene Literatur
  • Hoischen, Technisches Zeichnen, Cornelsen
  • Krause Werner, Grundlagen der Konstruktion, Hanser
  • Decker Karl Heinz, Maschinenelemente, Funktion, Gestaltung und Berechnung, Hanser
  • Steinhilper, Röper, Maschinen- und Konstruktionselemente 1 und 2, Springer
  • Naumann, Schröder, Bauelemente der Optik, Hanser Verlag
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel KOLL_BaOPT2021
Modulbezeichnung Kolloquium zur Bachelorarbeit
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung BAKOLL - Kolloquium
ECTS credits 3
Sprache deutsch, englisch bei Bedarf
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 7
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Technische Informatik / Informatik und Systems-Engineering
Dozierende*r verschiedene Dozenten*innen / diverse lecturers

Learning Outcome(s)

WAS:
Fachliche und außerfachliche Bezüge der eigenen Arbeit darstellen, bewerten und begründen.

WOMIT:
Präsentationstechniken (schriftlich als auch mündlich) sowie kritsche Reflexion der eigenen Arbeitsergebnisse

WOZU:
Um eigene Lösungswege und gewonnene Erkenntnisse vor Fachpublikum darstellen, bewerten und diskutieren zu können.
WAS:
Eigene Arbeitsweise und Ergebnisse präsentieren.

WOMIT:
Präsentationstechniken (schriftlich als auch mündlich) sowie sowie kritsche Reflexion der eigenen Arbeitsweise.

WOZU:
Um eigene Lösungswege und gewonnene Erkenntnisse vor Fachpublikum darstellen, bewerten und diskutieren zu können.

Modulinhalte

Kolloquium

Das Kolloquium dient der Feststellung, ob die Studentin oder der Student befähigt ist, die Ergebnisse der Bachelorarbeit, ihre fachlichen und methodischen Grundlagen, fachübergreifende Zusammenhänge und außerfachlichen Bezüge mündlich darzustellen, selbständig zu begründen und ihre Bedeutung für die Praxis einzuschätzen
Lehr- und Lernmethoden Kolloquium
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 90 Stunden
Präsenzzeit 0 Stunden ≙ 0 SWS
Selbststudium 90 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen
  • Modul BAA: Die Bachelorarbeit muss abgeschlossen sein, damit sie im Kolloquium ganzheitlich und abschließend präsentiert werden kann.
  • Siehe Prüfungsordnung §29, Abs. 2
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise Siehe auch Prüfungsordnung §29.
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel LB_BaOPT2021
Modulbezeichnung Licht- und Beleuchtungstechnik ergonomischer Arbeitsplätze
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung LB - Licht- und Beleuchtungstechnik
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 5
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Kompetenz zum Aufbau, zur Analyse und zur Optimierung einer Lichtplanung im Bereich der Arbeitsplatzbeleuchtung unter Zuhilfenahme von Simulationssoftware.
Kompetenz zur Vermessung und Qualifizierung von Lichtquellen in arbeitsteiliger Teamarbeit.
Kompetenz zum Erwerb vertiefter Fertigkeiten in der Lichtmesstechnik durch eigenständiges Aufarbeiten des theoretischen Hintergrunds von Messanordnungen.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Strahlungsphysikalische und geometrische Grundlagen
Photometrische, farbmetrische und physiologische Grundlagen
Grundbegriffe der Lichterzeugung und Lichtmessung
Grundlagen der Lichtplanung
Bedeutung von Simulationssoftware im Rahmen der Licht- und Beleuchtungstechnik

Verwendung von Lichtplanungssoftware für die/den:
Berechnung lichttechnischer Größen von ausgewählten Quellen und Empfängern
Aufbau beleuchtungstechnischer Konfigurationen
Analyse beleuchtungstechnischer Konfigurationen
Optimierung beleuchtungstechnischer Konfigurationen
Durchführung einer Lichtplanung im Bereich der Allgemeinbeleuchtung

Praktikum

Erarbeitung des Verständnisses verschiedener lichttechnischer Größen und deren Bedeutung für die Allgemeinbeleuchtung anhand von Versuchen. Dabei werden reale Lichtquellen in Teamarbeit vermessen.

Erstellung von Datenblättern für Lampen und / oder Leuchten auf der Grundlage zuvor durchgeführter Messungen entsprechender lichttechnischer Kenngrößen.
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik
Grundlagen in Mathematik und Physik
Zwingende Voraussetzungen Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 2 Termine
Empfohlene Literatur
  • R. Baer, M. Barfuss, D. Seifert: Beleuchtungstechnik: Grundlagen, 4. Auflage, Huss-Medien, 2016
  • H.-J. Hentschel: Licht und Beleuchtung, 5. Auflage, Hüthig Jehle Rehm, 2001
  • H. R. Ris: Beleuchtungstechnik für Praktiker, 6. Auflage, VDE Verlag, 2019
  • B. Schröder, H. Treiber: Technische Optik, 11. Auflage, Vogel Communications Group, 2014
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel LMK_BaOPT2021
Modulbezeichnung Mikroskopieverfahren
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung LMK - Lichtmikroskopie
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was:
Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.5, K.11), Auslegung (K.5, K.11), Analyse (K.2, K.3, K.4, K.11 ) und Überprüfung (K.11) von Mikroskopen, insbesondere Lichtmikroskopen, sowie interferometrischen Mess-Systemen (auch OCT) unter besonderer Berücksichtigung der zugrunde liegenden physikalischen Wirkprinzipien. Diese Wirkprinzipien werden letztlich nur exemplarisch an Mikroskopen diskutiert und sind in viele Bereiche der technischen Optik und Augenoptik übertragbar.

Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes (K.18) Praktikum statt. Sprachliche Kompetenzen (K.20) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.13).

Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung (K.18 ), Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Entscheidungsfähigkeit (K.16) und vor allem dieSelbstorganisation (K.19).

Womit:
Der Dozent vermittelt neben Wissen und Fertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Kompetenz, verschiedene Eigenschaften von Licht (Aplitude, Phase, Polarisation, Wellenlänge, Kohärenz) so zu nutzen, dass verschiedene Kontrastierungsverfahren in bildgebenden Systemen unter Ausnutzung eben dieser Eigenschaften ermöglicht werden. Durch die Diskussion der zu Grunde liegenden pysikalischen Wirkprinzipien wird die Transferleistung von der Mikroskopie in andere Bereich der technischen Optik sowie der Augenoptik ermöglicht. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung sind Mikroskope selber aus Komponenten aufzubauen, zu justieren und mit diesen bildgebende und auch messtechnische Aufgaben durchzuführen. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

Wozu:
Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung von optisch bildgebenden und messtechnischen Systemen sind essentiell für viele Personen, die im Bereich der Photonik tätig sein wollen. Im Bereich der Augenoptik ist die vergrößernde Bildgebung am Auge von besonderer Bedeutung. Hier ist insbesondere die Optische Kohärenz Tomographie zu nennen. Die veranstaltung ist aufgrund Ihres MINT Ansatzes dem Handlungsfeld HF.1 zuzuordnen. Durch die Anwendung der Prinzipien und Verfahren im Bereich der Augenoptik wird aber das HF.3 berührt.

Modulinhalte

Vorlesung

  • Schärfentiefe
    • geometrisch-optische, gegenstandsseitig
      • Nah- und Fernpunkt
      • hyperfokale Distanz
    • wellenenoptische, bildseitig
  • Amplituden- und Phasenobjekte
    • Lambert-Beersches Gesetz
    • Optische Dichte
    • Phase, Brechzahl und optischer Weg
    • Abbe'sche Theorie der Bildentstehung
    • Relative Phasenlage der Beugungsordnungen
      • bei Amplitudenobjekten
      • bei Phasenobjekten
  • Phasenmikroskop
    • mit Phasenplättchen
      • Lage und Größe der nullten Beugungsordnung
      • räumliche Kohärenz
      • Beugungsartefakte
    • nach Zernike
      • Lage und Größe der nullten Beugungsordnung
      • räumliche Inkohärenz
      • Babinet'sches Prinzip
      • Beugungsartefakte
      • Kontrastfunktion
      • Dämpfung im Phasenring
  • Kohärenz
    • Sichtbarkeit von Interferenz
    • zeitliche Kohärenz
      • Länge von Wellenpaketen
      • spektrale Zusammensetzung von Wellenpaketen
      • Zeitversatz beim Eintreffen von Amplituden-geteilten Wellenpaketen
      • zeitlicher schneller Wechsel von Interferenzmustern
      • Kohärenzzeit
    • räumliche Kohärenz
      • ortsgeteilte Wellenpakete
      • Phasenverschiebung zwischen ortsgeteilten Wellenpaketen in Abhängigkeit von
        • der Quellpunktlage
      • räumliche Überlagerung von Interferenzmustern
      • räumliche Kohärenzlänge
  • Interferometer
    • Michelson
      • Kompensationsplatte
      • zweites Interferenzbild
    • Mach-Zehnder
    • Phasensprünge bei Reflexion
    • Komplementarität der Interferenzbilder
    • Kontrast bei ungleicher Teilung
    • Eindeutigkeit von Interferenzmustern
    • Weißlichtinterferometer
    • Interferenzfarben und Kontrastfunktion
  • Interferenzmikroskop
    • nach Linnik
      • abgeglichene Objektive
    • nach Michelson
      • Objektive mit großem Arbeitsabstand
    • nach Mirau
      • Schwarzschild Optiken
    • Differentieller Interferenzkontrast
      • Doppelbrechung
        • Modifikation des Huygen'schen Prinzips
        • Indikatrix
        • Wollaston-, Nomarski- und Smith Prismen
      • Aufspaltung unter der Auflösungsgrenze
      • Interferenzfarben
      • Basisgangunterschied und Lambda Platte
      • Kohärenzbedingungen im DIC
        • zeitlich
        • räumlich
        • Polarisation
    • Transmissions-Interferenzmikroskope
      • Leitz'sches Mach-Zehnder Interferenzmikroskop
      • Interphako Mikroskop

  • Schärfentiefen berechnen
  • optische Dichten, Dynamik von Bildern und Absorptionskoeffizienten ineinander umrechnen
  • Phasensprünge an Grenzflächen bestimmen
  • Lage und Größen von Phasenringen und Ringblenden in Zernike Phasenmikroskopen berechnen
  • Stärke von Beugungsordnungen berechnen und daraus Kontraste ermitteln
  • zeitliche Kohärenz aus spektraler Bandbreite in Wellenlängen und Frequenzen abschätzen
  • räumliche Kohärenz aus Quellgröße und Entfernung abschätzen
  • Strahlengänge von den verschiedenen Interferenzmikroskopen zeichnen und erläutern
  • Bei den verschiedenen Interferenzmikroskopen die Kohärenzanforderungen berechnen
  • Aus Interferogrammen Geometrien berechnen
  • Farben bei Weißlichtinterferenz vorhersagen
  • Konstruktionsprinzipien verschiedener Mikroskope erläutern und miteinander vergleichen

Praktikum

  • Köhlersche Beleuchtung einstellen
  • Längen- und Winkelabgleich in Interferometern durchführen
  • Objekte für die Mikroskopie präparieren
  • Mikroskope aufbauen und justieren und bedienen, insbesondere
    • Hellfeld
    • Dunkelfeld
    • Auflicht
    • Durchlicht
    • Zernike Phasenkontrast
    • Linnik Interferenzkontrast
    • Differentieller Interferenzkontrast
  • bei gegebenem Objekt geeignetes Mikroskopisches Verfahren auswählen
  • Optische Artefakte sicher erkennen und von Bildstrukturen unterscheiden
  • Bildqualität beurteilen
  • Quantitative Analysen mit Mikroskopen durchführen, insbesondere
    • Längen
    • Höhen
    • Oberflächentopografien
  • an einem Bild erkennen, welches mikroskopische Verfahren benutzt wurde
  • Wissenschaftlichen Bericht verfassen
    • Aufgabenbestellung beschreiben
    • Lösungsansatz darstellen
    • Versuchsaufbau erläutern
    • Verarbeitung der Messdaten darlegen
      • Fehlerrechnung durchführen
    • Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Mathematik
    • Vektorrechnung
    • komplexe Zahlen
  • Physik / Optik
    • geometrische Optik
    • Wellenoptik
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Labortermine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • Bayer, Riesemberg, Handbuch der Mikroskopie, VEB Verlag
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel LMW_BaOPT2021
Modulbezeichnung Licht-Materie-Wechselwirkung
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung LMW - Licht-Materie-Wechselwirkung
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Uwe Oberheide/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Die Studierenden können den wechselseitigen Einfluss von Licht und Materialeigenschaften analysieren und die Auswirkungen auf die Lichtausbreitung bei niedrigen Intensitäten beschreiben,
indem sie die Zusammenhänge mathematisch und physikalisch analysieren und in einfachen technischen Anwendungen theoretisch darstellen,
damit sie in Folgelehrveranstaltungen und dem Berufsalltag anwendungsspezische Komponenten und Verfahren der optischen Technologien für messtechnische und materialbearbeitende Systeme auswählen können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Ausbreitung elektromagnetischer Wellen:
- Lorentz-Oszillator
- Permeabilität

Wechselwirkungsprozesse von Licht und Materie:
- (komplexer) Brechungsindex
- Absorption
- Streuung
- Lumineszenz

Erzeugung polarisierter Strahlung

Doppelbrechung
- Polarisation
- Phasenplatten

Energieniveaus:
- Linienspektren
- Fluoreszenz / Phosphoreszenz
- Bändermodelle

Detektion elektromagnetischer Strahlung:
- Halbleiterdetektoren
- Messysteme räumlicher Verteilungen

Lichtinduzierte Materialbearbeitungsprozesse:
- Lithographie
- Ablation

Photonische Kristalle

Analogien bekannter physikalischer Prozesse erkennen und übertragen (angeregter, gedämpfter Oszillator -> Lorentz-Oszillator)
Idealisierte Systeme auf reale Systeme übertragen und das qualitative Verhalten ableiten
Zusammenhänge von Größen (Absorption / Brechungsindex) beschreiben und erklären, sowie auf reale Materialien übertragen
Technische Anwendungen und Fragestellungen analysieren, in Einzelprozesse zerlegen und über bekannte Licht-Materie-Wechselwirkungsprozesse lösen

Übungen / Praktikum

Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Übungen / Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
Selbststudium 93 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Physik:
Wellenausbreitung, Schwingungen, Brechungsindex

Materialkunde:
elektrische Materialeigenschaften (Permeabilität, Bandlücke)
elektrischer Dipol

Mathematik:
Lineare Algebra (Vektor- / Matrizenrechnung)

Optik:
radiometrische und fotometrische Größen, geometrische Optik, Wellenoptik
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Pedrotti - Optik für Ingenieure, Springer
  • Saleh, Teich - Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel LT_BaOPT2021
Modulbezeichnung Lasertechnik
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung LT - Lasertechnik
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was:
Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.5, K.11), Auslegung (K.5, K.11), Analyse (K.2, K.3, K.4, K.11 ) und Überprüfung (K.11) von Lasern und Lasersystemen für die Lasermaterialbearbeitung unter besonderer Berücksichtigung der zugrunde liegenden physikalischen Wirkprinzipien und betriebswirtschaftlicher Aspekte (K. 14).

Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes (K.18) Praktikum statt, wobei die Aufgaben in Zweier-Teams zu bearbeiten sind (K.15). Sprachliche Kompetenzen (K.20) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.13).

Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung, Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Entscheidungsfähigkeit (K.16) und vor allem die Selbstorganisation (K.19).

Womit:
Der Dozent vermittelt neben Wissen und Fertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen die Kompetenz, verschiedene Eigenschaften von Lasern, Laserlicht und der Laserlicht-Materiewechselwirkung auf physikalischen Zusammenhänge zurückführen zu können und deren wirtschaftliche Konsequenzen zu beurteilen. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung sind Laser selber aufzubauen und mit eigenen optischen Aufbauten zu charakterisieren. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

Wozu:
Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse, der Überprüfungund des Einsatzes von Lasersystemen sind essentiell für Personen, die im Bereich der Photonik tätig sein wollen. Für Optometristen betrifft dies das HF 1: Laser und Lasersystem sind in der Augenheilkunde weit verbreitet. Im Bereich der Netzhaut Operationen, der refraktiven Hornhaut Chirurgie, der Behandlung des grünen Stars, der Behandlung des grauen Stars und auch der Nach-Star Behandlung werden oft Laser eingesetzt.
Laseranlagen sind wissenschaftlich, technisch komplexe und teure Investitionsgüter, deren Projektierung, Anschaffung und Betreuung typischerweise in qualifiziert zusammengesetzten Gruppen stattfindet.

Modulinhalte

Vorlesung

Lasertypen und deren Anwendungsbereiche
Gaslaser
CO2 Laser
Excimer Laser
Argon-Ionen Laser
Farbstofflaser
Festkörperlaser
Diodenlaser
Optische Pumpe
Telekommunikation
Materialbearbeitung

Laserprinzip
Absorption, spontane Emission, induzierte Emission
Maxwell-Boltzmann Verteilung
Inversion
3- und 4-Niveau Systeme
Ratengleichungen

Transversale Moden
Fresnel-Zahl
Regime der geometrischen Optik, Fresnel-Beugung und Fraunhofer Beugung
Beugungsoperator, Eigenwerte und Eigenfunktionen
Laguerre-Gauß und Hermite-Gauß Moden
mathematische Beschreibung des Laguerre-Gauß Grundmodes
Transversal monomodige Laser

Axiale Moden
Resonator und stehende Wellen
Modenkamm und Verstärkungsbandbreite
Fabry-Perot Interferometer, Etalon
Frequenz-Bandbreite eines axialen Modes
Güte und Finesse
Axial monomodige Laser
zeitliche Kohärenz, Kohärenzlänge

Eigenschaften des Gaußschen Strahls
Vollständige Definition über einen einzigen Parameter:  Strahlradius oder Rayleighlänge
Strahlqualität und Beugungsmaßzahl
Beugungsbegrenzung im Sinne der Unschärferelation

Ausbreitung des Gaußschen Strahls
Strahltransfermatrizen
ABCD-Gesetz
Rayleighlänge als Ort stärkster Phasenkrümmung
Art der - und Gründe für die - Abweichungen der Gaußpropagation von der
Propagation geometrisch-optischer Strahlen

Resonatordesign
g-Parameter
Stabilität von Resonatoren als Eigenwertproblem
Stabilitätsdiagramm
Stabilität und Modenvolumen

Falls die Zeit im Semester ausreicht:

Ultrakurzpulslaser
Lasermaterialien mit großer Vertsärkungsbandbreite
Dispersionskompensation
Modenkopplung und Kerr-Effekt
Harte und weiche Aperturen als modenselektierende Verlustelemente
Startmechanismen für Modenkopplung
Größenordnungen der physikalischen Eckdaten von Ultrakurzpulslasern
mittlere Leistung
Puls-Spitzenleistung
Intensität
Lichtdruck
Feldstärke
Energieübertrag an Elektronen
Licht-Materiewechselwirkung
Erwärmen und Aufschmelzen
Verdampfen und Sublimieren
Photodisruption
Elektron-Phonon Wechselwirkungszeit
Coulomb Explosion
Erzeugung von harter Röntgenstrahlung
Kalte Materialbearbeitung und deren Anwendungen

Laseraktive Materialien klassifizieren

Transversale Moden differenzieren und klassifizieren

Güte und Finesse eines Fabry-Perot Interferometers berechnen

Ausbreitung von Gaußstrahlen mit ABCD Gesetz berechnen

Stabilität eines Resonators berechnen

Optische Eckdaten eines Lasers berechnen

Für eine vorgegebene Applikation einen geeigneten Laser und ein geeignets optisches
System auswählen

Alle obige Kenntnisse sollen kein zusammenhangloses Wissen bilden, sondern durch ein tiefes Verständnis der folgenden Dinge miteinander verknüpft sein und Transferleistungen erlauben:

- Physik der Entstehung von Laserlicht und dessen physikalischen Eigenschaften
- Physik der Laserlicht-Material Wechselwirkung
- Beugungstheorie

Praktikum

- Laser aufbauen, justieren und zünden.

- Einen Aufbau zu Messung transversaler Moden errichten, transversale Moden messen und Strahlqualität sowie Beugungsmaßzahl berechnen

- Axiale Moden messen. Bestimmung des freien Spektralbereichs, der spektralen Breite einer Mode, der Verstärkungsbandbreite eines Lasers, dessen Kohärenzlänge

- Diodengepumpten Festkörperlaser aufbauen

- Einheit zur Frequenzverdopplung aufbauen und mit einem diodengepumpten Festkörperlaser in Betrieb nehmen

- Wissenschaftlichen Bericht verfassen
Aufgabenbestellung beschreiben
Lösungsansatz darstellen
Versuchsaufbau erläutern
Verarbeitung der Messdaten darlegen
Fehlerrechnung durchführen
Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Mthematik:
Matrizenrechnung
Differentialrechnung
Integralrechnung

Physik / Optik:
Grundkentnisse geometrische Optik
Grundkenntisse Wellenoptik
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 4 Versuchstermine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • Eichler, Eichler: Laser - Bauformen, Strahlführung, Anwendungen (Springer)
  • Poprawe: Lasertechnik (Copy-Shop AC-UNI-COPY)
  • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel MA1_BaOPT2021
Modulbezeichnung Mathematik
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung MA1 - Mathematik 1
ECTS credits 10
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Heiko Knospe/Professor Fakultät IME
Dozierende*r
  • Prof. Dr. Heiko Knospe/Professor Fakultät IME
  • Prof. Dr. Hubert Randerath/Professor Fakultät IME
  • Prof. Dr. Beate Rhein/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Das Modul vermittelt die grundlegenden Konzepte und Methoden der Mathematik, die in der Technik benötigt werden (K. 3). Die Abstraktion und mathematischen Formalisierung von Problemen soll erlernt und angewendet werden (K. 2). Die Studierenden lernen in der Mathematik die Grundzüge wissenschaftlichen Arbeitens kennen (K. 12).
Womit: Der Dozent/die Dozentin vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in der Vorlesung. In der Übung bearbeiten die Studierenden unter Anleitung Aufgaben. Die Übung wird durch Hausaufaben und Online-Aufgaben (E-Learning) ergänzt. Zusätzlich findet ein Tutorium statt.
Wozu: Grundlegende Mathematik-Kenntnisse werden in mehreren Modulen des Studiengangs benötigt und sind anerkannter Teil der Basisausbildung. Mathematische Methoden sind essentiell zur Planung, Realisierung und Integration technischer Anwendungen (HF 1). Die Analyse und Bewertung von Anforderungen, Konzepten und Systemen erfordert häufig mathematische Methoden (HF 2).

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Grundlagen
- Mengen, Zahlen, Summen, Produkte, Fakultät, Binomialkoeffizienten
- Reelle Zahlen, Anordnung, Intervalle, Betrag, Vollständigkeit
- Aussagenlogik
- Vollständige Induktion
- Abbildungen und ihre Eigenschaften
- Reelle Funktionen, Beschränktheit, Monotonie, Umkehrfunktion

Elementare Funktionen
- Polynome und rationale Funktionen
- Potenz-, Wurzel-, Exponential-, Logarithmusfunktionen
- Trigonometrische Funktionen

Folgen, Reihen und Stetigkeit
- Reelle Folgen und Grenzwerte
- Reihen und (optional) Konvergenzkriterien
- Potenzreihen und (optional) Konvergenzradius
- Grenzwerte von Funktionswerten
- Stetigkeit und Eigenschaften stetiger Funktionen
- Asymptoten

Differentialrechnung
- Differenzierbarkeit und Ableitung
- Ableitungsregeln
- Höhere Ableitungen
- Extremstellen und Kurvendiskussion
- Taylor-Polynom, Taylor-Reihe
- Newton-Verfahren
- Regel von de l`Hospital

Vektoren, Matrizen und lineare Gleichungssysteme
- Vektorrechnung im R^n
- Skalarprodukt
- Vektorprodukt
- Geraden
- Ebenen
- Matrizen und ihre Rechenregeln
- Lineare Gleichungssysteme und Gaußscher Algorithmus
- Lineare Unabhängigkeit, Erzeugendensystem und Basis
- Rang einer Matrix
- Quadratische Matrizen und invertierbare Matrizen
- Determinante
- Cramersche Regel (optional)

Komplexe Zahlen
- Normalform und Rechenregeln
- Polar- und Exponentialform
- Komplexe Folgen, Reihen, Funktionen, Potenzreihen, Eulersche Formel
- Potenzen und Wurzeln

Übungen / Praktikum

Online Mathematik Kurs OMB+ mit den Inhalten:
- Mengen, Zahlen, Bruchrechnung
- Wurzeln, Potenzen, Proportionalität
- Gleichungen in einer Unbekannten
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Übungen / Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 300 Stunden
Präsenzzeit 57 Stunden ≙ 5 SWS
Selbststudium 243 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Schulkenntnisse Mathematik und Vorkurs oder Brückenkurs Mathematik, insbesondere:
Zahlen, Bruchrechnen, Terme, Gleichungen, Funktionen, Geraden, quadratische Funktionen, Polynome, Nullstellen, rationale Funktionen, Wurzel-, Potenz, Exponential- und Logarithmusfunktionen, trigonometrische Funktionen, elementare Geometrie, Vektorrechnung, Geraden, Ebenen, Lösung von linearen Gleichungssystemen (mit zwei oder drei Variablen).
Zwingende Voraussetzungen Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Übungen / Praktikum
Empfohlene Literatur
  • P. Hartmann, Mathematik für Informatiker, vieweg Verlag
  • T. Westermann, Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag
  • T. Rießinger, Mathematik für Ingenieure, Springer Verlag
  • M. Knorrenschild, Mathematik für Ingenieure 1, Hanser Verlag
  • W. Schäfer, G. Trippler, G. Engeln-Müllges (Hrg.), Kompaktkurs Ingenieurmathematik, Fachbuchverlag Leipzig
  • L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1 und 2, Vieweg+Teubner Verlag
  • G. Hoever, Höhere Mathematik kompakt, Springer Verlag
  • O. Forster, Analysis 1, Vieweg Verlag
  • C. Blatter, Analysis 1, Springer Verlag
  • hm4mint.nrw, Online-Kurs Höhere Mathematik 1
  • M. Spivak, Calculus, Cambridge University Press
  • G. Strang, Lineare Algebra, Springer Verlag
  • H. Grauert, I. Lieb, Differential- und Integralrechnung I, Springer Verlag
  • W. Walter, Analysis 1, Springer Verlag
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel NDQ_BaOPT2021
Modulbezeichnung Nachhaltigkeit durch Qualität
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung NDQ - Nachhaltigkeit durch Qualität
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Ansgar Beuten/Lehrbeauftragter
Dozierende*r Ansgar Beuten/Lehrbeauftragter

Learning Outcome(s)

Die Studierenden kennen die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit (ökologisch, ökonomisch, sozial), können diese voneinander abgrenzen und im Kontext erläutern.
Die Studierenden können für die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit Ziele definieren, Kennzahlen ableiten und Ansätze im Hinblick auf Nachhaltigkeit bewerten.
Die Studierenden können Nachhaltigkeit zielgruppenspezifisch argumentieren und fachlich vertreten.
Die Studierenden sind in der Lage das Mindset eines Gegenübers in Themen der Nachhaltigkeit positiv zu verändern.
Die Studierenden können verschiedene Arten von Qualität benennen, erkennen, erklären und differenzieren.
Die Studierenden können verschiedene Methoden des Qualitätsmanagements erkennen, erklären, differenzieren und anwenden.
Die Studierenden kennen verschiedene Werkzeuge des Qualitätsmanagements und können diese erklären und anwenden.
Die Studierenden sind in der Lage, Verbindung zwischen Nachhaltigkeit und Qualität herzustellen, Abhängigkeiten zu erkennen und zu analysieren. Die Studierenden können durch Anwenden der erlerneten Methoden und Werkzeuge Nachhaltigkeit erzeugen und optimieren.

Modulinhalte

Vorlesung

Die Studierenden kennen die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit (ökologisch, ökonomisch, sozial), können diese voneinander abgrenzen und im Kontext erläutern.

Die Studierenden können für die verschiedenen Formen von Nachhaltigkeit Ziele definieren, Kennzahlen ableiten und Ansätze im Hinblick auf Nachhaltigkeit bewerten.

Die Studierenden können Nachhaltigkeit zielgruppenspezifisch argumentieren und fachlich vertreten.

Die Studierenden sind in der Lage das Mindset eines Gegenübers in Themen der Nachhaltigkeit positiv zu verändern.

Die Studierenden können verschiedene Arten von Qualität benennen, erkennen, erklären und differenzieren.

Die Studierenden können verschiedene Methoden des Qualitätsmanagements erkennen, erklären, differenzieren und anwenden.

Die Studierenden kennen verschiedene Werkzeuge des Qualitätsmanagements und können diese erklären und anwenden.

Die Studierenden sind in der Lage, Verbindung zwischen Nachhaltigkeit und Qualität herzustellen, Abhängigkeiten zu erkennen und zu analysieren. Die Studierenden können durch Anwenden der erlerneten Methoden und Werkzeuge Nachhaltigkeit erzeugen und optimieren.

seminaristischer Unterricht

identisch zu Vorlesung
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • seminaristischer Unterricht
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
  • Modul MA1: erforderlich für das Verständnis statistischer Methoden
  • Modul MA2: erforderlich für das Verständnis statistischer Methoden
  • Mathematik 1 und Mathematik 2, um bei den Werkzeugen des Qualitätsmanagements ein Verständnis für die statistischen Methoden zu ermöglichen.
Zwingende Voraussetzungen
  • seminaristischer Unterricht erfordert Anwesenheit im Umfang von: An mindesten acht Terminen des Seminars müssen sich die Studierenden anwesend sein und sich beteiligen.
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an seminaristischer Unterricht
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel OD_BaOPT2021
Modulbezeichnung Raytracing optischer Instrumente
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung OD - Optik-Design
ECTS credits 5
Sprache deutsch und englisch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Kompetenz zum Aufbau, zur Analyse, zur Optimierung und Auslegung abbildender optischer Systeme unter Zuhilfenahme von Simulationssoftware.
Kompetenz zum Erwerb vertiefter Fertigkeiten im Optik-Design durch eigenständiges Durcharbeiten von Literatur und Software-Dokumentation zu einer speziellen Thematik.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Zusammenhang von Gaußscher Optik, geometrischer Optik und Wellenoptik
Grundbegriffe der Bildfehlertheorie
Modellierung eines abbildenden Systems im Optik-Design
Modellierung von Bildfehlern als Strahl- und Wellenaberrationen
Bedeutung von Simulationssoftware im Rahmen des Optik-Designs

Verwendung von Optik-Design-Software für die/den:
Aufbau abbildender optischer Systeme
Analyse abbildender optischer Systeme
Optimierung abbildender optischer Systeme
Tolerierung abbildender optischer Systeme

Praktikum

Selbständige Erarbeitung / Programmierung von Simulationsskripten unter Zuhilfenahme von englischsprachiger Software-Dokumentation
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik und Wellenoptik
Grundlagen in Mathematik und Physik
Grundkenntnisse technisches Englisch
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • R. Kingslake, R. B. Johnson: Lens Design Fundamentals, 2nd Edition, Academic Press, 2009
  • R. Kingslake: Optical System Design, Academic Press, 1983
  • H. Gross (Ed.): Handbook of Optical Systems, Volume 3: Aberration Theory and Correction of Optical Systems, Wiley, 2007
  • W. J. Smith: Modern Optical Engineering: The Design of Optical Systems, 4th Edition, McGraw-Hill, 2007
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel OMT_BaOPT2021
Modulbezeichnung Anwendungen optischer Messtechniken
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung OMT - Optische Messtechnik
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 6
Häufigkeit des Angebots jedes Wintersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Die Studierenden können optische Detektoren, Spektroskopieverfahren und Reflektometriesysteme vergleichen, analysieren, beurteilen und bewerten und diese in der Optometrie anwenden,
Womit: indem sie in Vorträgen die verschiedenen physikalischen Strahlungsdetektions- Verfahren, konkrete Vertreter und den physikalischen Aufbau von Detektoren und Grundlegendes zur optischen Spektroskopie und u.v.m. kennen lernen, sowie in Übungen selbstständig vertiefen.
Indem sie in Praktikumsversuchen die Theorien, eigenen Berechnungen und selbst erstellten Programme durch Experimente verifizieren,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optometrieschen, optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme auswählen, beurteilen und bewerten, ob sie zur Lösung in der Augenheilkunde geeignet sind."

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

Optische Detektoren
Photodiode: optische Eigenschaften, elektrische Kenngrößen, Beschaltungen
/ weitere Detektoren: Avalanchediode, Photomultiplier

Reflektometrie: Entspiegelungsschichten, Dielektrische Spiegel

Spektroskopie: Prismenspektrometer, Gitterspektrometer, Winkel- und Lineardispersion
Spektrale Auflösung
/ Emissionsspektrokopie, Absorptionsspektroskopie
/ Anwendungen der Spektroskopie: Farbmessung, Berührungslose Schichtdickenmessung

Vielstrahlinterferenz: Fabry-Perot-Interferometer

Lichtwellenleiter
GRIN Optik

Optische Messsysteme: Transmissionslichtschrank, Reflektionslichtschranke, Laserlichtschranke

Berechnen der Schichtdicke aus spektralen Messungen

Charakterisieren und Zeitverhalten von optischen Empfängern

Auswählen von Photodioden für spezielle Anwendungsfälle

Beurteilen und bewerten der Messgenauigkeit von optischen Messsystemen

erkennen von Messanforderungen

benennen von Lösungsansätzen für erkannte optische Messanforderungen

Praktikum

optische Aufbauten justieren

Messreihen aufnehmen und dokumentieren

Diagramme erstellen

Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

Zusammenhänge erkennen und verstehen

Messung mit dem Oszilloskop

Fehlerrechnung

grundlegende optische Aufbauten selber realisieren

naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen

selbst gewonnenen Messreihen wissenschaftlich auswerten

einen nachvollziehbaren Versuchs-Bericht verfassen mit Aufgabenstellung, Lösungsansatz und Ergebnissen

Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Geometrische Optik
Radiometrie,
Mathematik 1
Mathematik 2
Physik
Wellen Optik
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Praktikumstermine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene 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
  • Mark Johnson, Photodetection and Measurement, Mc Graw Hill
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel SGA_BaOPT2021
Modulbezeichnung Anerkennung "Staatlich geprüfter Augenoptiker"
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung SGA - Anerkennung "Staatlich geprüfter Augenoptiker"
ECTS credits 90
Sprache
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 3
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Optometrie
Dozierende*r

Learning Outcome(s)

Modulinhalte

Lehr- und Lernmethoden
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 2700 Stunden
Präsenzzeit 0 Stunden ≙ 0 SWS
Selbststudium 2700 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel SRF_BaOPT2021
Modulbezeichnung Strahlung, Radiometrie, Fotometrie
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung SRF - Strahlung, Radiometrie, Fotometrie
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Michael Gartz/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was: Die Studierenden können Licht- und Strahlungsquellen ausmessen, charakterisieren, analysieren, vergleichen und bewerten. Sie können die Spektren von Strahlungsquellen berechnen und beurteilen und Licht und optische Strahlung differenzieren. Sie können Radiometrische Größen in Fotometrische Größen, also vom Auge wahrgenommene Größen, umrechnen.
Womit: indem sie in Vorträgen die Radiometrischen- und Fotometrischen Grundgrößen sowie die Strahlungsübertragungsgesetze kennen gelernt haben, sowie die physikalischen Grundprinzipien zur Strahlungserzeugung und die Theorie zur Berechnung der Spektren von Hohlraumstrahlern. \nIndem sie in Übungen die Theorie und Berechnungen selbstständig vertiefen und in Praktikumsversuchen die Theorien und eigenen Berechnungen durch Experimente verifizieren,
Wozu: um später eigene Strahlungs- oder Lichtquellen und Messsystem zur Beurteilung von Strahlungsquellen zu entwerfen und mittels mathematischer Formeln relevante optische charakterisierende Größen der Quellen zu berechnen. Um später bestehende Licht- und Strahlungsquellen für verschiedenste Beleuchtungs-Applikation auszuwählen und zu bewerten.Um die Unterschiede zwischen radiometrischen Größen und denen vom Auge wahrgenommen Größen bewerten und berücksichtigen zu können.

Modulinhalte

Vorlesung / Übungen

  • Grundbegriffe der Radiometrie und Fotometrie
  • Spektrum der elektromagnetischen Strahlung
    • Radiometrische Grundgrößen, Fotometrische Grundgrößen
    • Lambertscher Strahler
    • Grundgesetz der Strahlungsübertragung
    • Materialkennzahlen zur Beschreibung der Wechselwirkung Strahlung mit Materie
    • Thermisches Gleichgewicht und Stationarität

  • Strahlungsgesetze des schwarzen Hohlraumstrahlers:
    • Plancksches Strahlungsgesetz
    • Rayleigh-Jeans-Gesetz
    • Wiensches Strahlungsgesetz
    • Wiensches Verschiebungsgesetz
    • Stefan Boltzmann Gesetz
    • Kirchhoffsches Gesetz

Rayleigh Streuung und Mie Streuung

Strahlungsdetektoren: Photodiode, Spektrometer, Bolometer, Sonderdetektoren

Eigenschaften spezieller Elemente und optischer Systeme /
Strahlungsquellen / Pyrometrie / Lichtquellen

  • Umrechung von spektraler Energiedichte in spektraler Strahldichte
  • Umrechnung von Frequenz bezogener spektraler Strahldichte in Wellenlänge bezogene Strahldichte
  • spezifischen Ausstrahlung aus spektralen Strahldichte
  • Umrechnung zwischen Radiometrischen Größen und Fotometrische Größen

Charakterisieren vom Zeitverhalten thermischer- und Lumineszenz- Strahler

Beurteilen und bewerten von thermischen Strahlern, Lumineszenzstrahlern, Entladungsstrahlungsquellen

Praktikum

optische Aufbauten justieren

Messreihen aufnehmen und dokumentieren

Diagramme erstellen

Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen

Zusammenhänge erkennen und verstehen

Fehlerrechnung

grundlegende optische Aufbauten selber realisieren

naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen

selbst gewonnenen Messreihen auswerten

einen nachvollziehbaren Bericht verfassen

Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung / Übungen
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 45 Stunden ≙ 4 SWS
Selbststudium 105 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Differentialrechnung
Integralrechnung
Trigonometrie
elementare Geometrie
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 3 Praktikumstermine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene 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
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel TAI_BaOPT2021
Modulbezeichnung Technologien der augenoptischen Industrie
Art des Moduls Wahlpflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung TAI - Technologien der augenoptischen Industrie
ECTS credits 5
Sprache
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 4-6
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Studiengangsleiter(in) Bachelor Optometrie
Dozierende*r

Learning Outcome(s)

Modulinhalte

Lehr- und Lernmethoden
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 0 Stunden ≙ 0 SWS
Selbststudium 150 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel TO_BaOPT2021
Modulbezeichnung Technische Optik
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung TO - Technische Optik
ECTS credits 5
Sprache deutsch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 5
Häufigkeit des Angebots jedes Sommersemester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME
Dozierende*r Prof. Dr. Stefan Altmeyer/Professor Fakultät IME

Learning Outcome(s)

Was:
Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Konzepzionierung (K.5, K.11), Auslegung (K.5, K.11), Analyse (K.2, K.3, K.4, K.11 ) und Überprüfung (K.11) technischer optischer Systeme, insbesondere mit eigenen Lichtquellen und der daraus resultierenden verflochtenen Strahlengänge.
Vorlesungsbegleitend findet ein projektnahes (K.18) Praktikum statt. Sprachliche Kompetenzen (K.20) zur präzisen Darstellung technisch komplexer Zusammenhänge (K.12), werden durch verpflichtende schriftliche Vorbereitung und Ausarbeitung geschult. Die durchzuführende Fehleranalyse und -diskussion sowie Spiegelung an erwartbaren Ergebnissen, vermittelt Bewertungskompetenzen (K.13).

Feste Zeitvorgaben und Termine für Vorbereitung, Ausarbeitung, Protokoll-Abgabe und ggf. Überarbeitung befördern die Entscheidungsfähigkeit (K.16) und vor allem die Selbstorganisation (K.19).

Womit:
Der Dozent vermittelt neben Wissen und Basisfertigkeiten in einer Vorlesung mit integrierten kurzen Übungsteilen verschiedene Fertigkeiten bezüglich technischer, optischer Syteme, die auf die Augenoptik übertragbar sind. So sind Konzepte für die Berechnung von Hauptebenen übertragbar auf die Augenmodelle oder die Auslegungsprinzipien für optische Systeme mit eigener Lichtquelle sind übertragbar auf Spaltlampen oder OCT Systeme. Weiterhin wird ein Praktikum durchgeführt, welches projektartigen Charakter hat: Neben einer schriftlichen Vorbereitung ist der optische Aufbau aus Einzelteilen selber zu gestalten, zu justieren und zu optimieren, bevor die eigentliche Messaufgabe erfolgen kann. Zu jedem Versuch ist eine schriftiche Ausarbeitung erforderlich.

Wozu:
Kompetenzen im Verständnis, des Entwurfes, der Entwicklung, der Analyse und der Überprüfung technischen, optischen Systeme sind essentiell für Personen die im Bereich der Photonik tätig sein wollen. Für Optometristen bedeutet das ein tieferes Verständnis für den Aufbau, die Funktionsweise und die Verlässlichkeit der Messergebnisse von Optometrischen Geräten. Damit ist vornehmlich das Handlungsfeld HF.1 berührt. Einige der Konzepte lassen sich jedoch auch auf das Auge selbst übertragen und berühren damit HF.3

Modulinhalte

Vorlesung

Vergrößerung
Abbildungsmaßstab
Winkelvergrößerung
Lupenvergrößerung
Axiale Vergrößerung

Kardinalebenen und Punkte
Knotenpunkte und Brennpunkte in optischen Systemen, die unsymmetrisch in der Brechzahl sind
Gezielte Verlagerung von Hauptebenen
Teleobjektiv
Objektiv zur Laser Materialbearbeitung

Mehrlinsige optische Systeme
Analytische Berechnung eines Zweilinsers
Fokusglied einer Kamera
Vorsatzlinsen für Makroaufnahmen
Berechnung durch wiederholte Zusammenfassung von Zweilinsern

Bildhebung
Fotografie unter Wasser
Mikroskopie Spezialobjektive zur Verwendung mit Deckglas
Abbildungsfehler planparalleler Glasplatten

Fermatsches Prinzip
Herleitung des Brechungsgesetzes
Erklärung der Wirkungsweise einer Linse
Herleitung des Sinussatzes

Apertur und Blendenzahl
Apertur
einer Glasfaser
eines abbildenden optischen Systems
Blendenzahl
gravierte Blende
effektive Blende
Zusammenhang von Apertur und (effektiver) Blendenzahl
Gegenstandsseitige und bildseitige Aperturen und Blendenzahlen
Bildhelligkeit und Belichtungszeit

Beugung an der Kreisblende
mathematische Beschreibung
Auflösungskriterien
Rayleigh Kriterium
Sparrow Kriterium
Größe des Airy-Scheibchens
Kleinster auflösbarer Abstand
im Gegenstand und im Bild
ausgedrückt in Blendenzahlen und in Aperturen
Förderliche Vergrößerung und leere Vergrößerung
Anwenungsbeispiele: optische Lithographie, Mikroskop, CD/DVD/blu-ray pickup

Linsen
abbildende Linsen: Glas- und Kunststoff Linsen
Feldlinsen: Eignung von Fresnellinsen, Staubfreiheit

körperliche Blenden und deren Bilder
Aperturblenden und Feldblenden
Pupillen und Luken
Hauptstrahlen
Komplementäre Rolle der Blenden in Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengängen
Konstruktionsprinzipien von optischen Geräten mit eigener Lichtquelle. Bsp: Overheadprojektor, Beamer,
Mikroskop

Mikroskope
einstufig und zweistufig
mit und ohne Feldlinse
Auflicht und Durchlicht
Köhlersche Beleuchtung
Verflochtene Strahlengänge

Falls im Semester genug Zeit ist:

Abbesche Theorie der Bildentstehung
Zerlegung eines Gegenstandes in Gitter (Fourier Zerlegung)
Beugungsordnungen: Anzahl und relative Phasenlage
Grenzauflösung
Kontrast
off-axis Beleuchtung
Realisierung
Auflösungssteigerung
Kontrastminderung
Konstruktionsprinzip einer Lithografieanlage

Mehrlinsige Optische Systeme analysieren, deren Grundeigenschaften paraxial berechnen

Konstruktionsprinzip zur Verlagerung von Hauptebenen anwenden

Aperturen und Blendenzahlen gegenstands- und bildseitig ineinander umrechnen

Gegenstands- und bildseitiges Auflösungsvermögen optischer Geräte berechnen

Bildhebungen berechnen können.

Auflösungsverminderung durch winkelabhängige Bildhebung an hoch geöffneten Systemen berechnen können.

Strahlengänge für optische Systeme mit eigener Beleuchtung entwerfen

Konstruktionsprinzipien verschiedener Mikroskope auf andere optische Geräte übertragen können

Kontraste für on- und off-axis Systeme berechnen

Praktikum

- Aufbau und Justage eines astronomischen oder terrestrischen Fernrohrs.

- Bestimmung der Brennweite eines Objektivs nach Abbe, Bessel oder der Umschlagmethode.

- Bestimmung der Hauptebenen nach Abbe oder nach der Methode der Extrapolation des Abbildungsmaßstabes.

- Bestimmung der Grenzauflösung an einem Mikroskop nach Köhler.

- Quantitative Bestimmung der Bildhelligkeit an einem Mikroskop in Abhängigkeit von Abbildungsmaßstab und Apertur.

- Beobachtung von Objekt und Beugungsbild in einem Diffraktionsapparat. Gezielte Beeinflussung des Bildes durch Eingriff in die Fourier-Ebene, zum Beispiel räumliche Frequenzverdopplung.

- Wissenschaftlichen Bericht verfassen
Aufgabenbestellung beschreiben
Lösungsansatz darstellen
Versuchsaufbau erläutern
Verarbeitung der Messdaten darlegen
Fehlerrechnung durchführen
Ergebnis präsentieren und kritisch diskutieren
Lehr- und Lernmethoden
  • Vorlesung
  • Praktikum
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 150 Stunden
Präsenzzeit 34 Stunden ≙ 3 SWS
Selbststudium 116 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Mathematik:
Differentialrechnung
Integralrechnung

Physik / Optik:
Grundkentnisse geometrische Optik
Grundkenntisse Wellenoptik
Zwingende Voraussetzungen
  • Praktikum erfordert Anwesenheit im Umfang von: 5 Termine
  • Teilnahme an abschließender Prüfung nur nach erfolgreicher Teilnahme an Praktikum
Empfohlene Literatur
  • Pedrotti, Pedrotti, Bausch, Schmidt: Optik für Ingenieure. Grundlagen (Springer)
  • Hecht: Optik (Oldenbourg)
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16
Modulkürzel VWA_BaOPT2021
Modulbezeichnung Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten
Art des Moduls Pflichtmodul
Anerkannte Lehrveranstaltung VWA - Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten
ECTS credits 3
Sprache deutsch und englisch
Dauer des Moduls 1 Semester
Empfohlenes Studiensemester 7
Häufigkeit des Angebots jedes Semester
Modul-Verantwortliche*r Prof. Dr. Holger Weigand/Professor Fakultät IME
Dozierende*r verschiedene Dozenten

Learning Outcome(s)

Kompetenz zum Recherchieren von Fachliteratur
Kompetenz zum Verfassen wissenschaftlicher Aufsätze
Kompetenz zum Ausarbeiten wissenschaftlicher Vorträge

Modulinhalte

Seminar

Verschiedene Ansätze für eine Recherche kennen
Navigation in Bibliotheken, Katalogen und Datenbanken
Suchstrategien und Suchwerkzeuge kennen und anwenden
Suchwörter generieren

Eigenständige Durchführung einer Literaturrecherche zu einem ausgewählten Thema

Projekt

Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit kennen
Grundlagen wissenschaftlichen Schreibens reflektieren
Regeln wissenschaftlichen Zitierens und Belegens kennen und anwenden
Aufbau eines wissenschaftlichen Vortrags kennen und einüben

Wissenschaftliche Aufsätze verfassen können
Wissenschaftliche Vorträge ausarbeiten und präsentieren können
Lehr- und Lernmethoden
  • Seminar
  • Projekt
Prüfungsformen mit Gewichtung siehe Prüfungsordnung
Workload 90 Stunden
Präsenzzeit 23 Stunden ≙ 2 SWS
Selbststudium 67 Stunden
Empfohlene Voraussetzungen Deutsche Sprachkenntnisse auf dem Niveau der Sekundarstufe 2
Zwingende Voraussetzungen
Empfohlene Literatur
  • Nach Vorgabe des / der Dozenten der Kompetenzwerkstatt
Verwendung des Moduls in
weiteren Studiengängen
Besonderheiten und Hinweise
Letzte Aktualisierung 19.7.2025, 14:32:16

Wahlbereiche🔗

Im Folgenden wird dargestellt, welche Module in einem bestimmten Wahlbereich gewählt werden können. Für alle Wahlbereiche gelten folgende Hinweise und Regularien:

  • Bei der Wahl von Modulen aus Wahlbereichen gelten zusätzlich die Bedingungen, die im Abschnitt Profile formuliert sind.
  • In welchem Semester Wahlpflichtmodule eines Wahlbereichs typischerweise belegt werden können, kann den Studienverlaufsplänen entnommen werden.
  • Module werden in der Regel nur entweder im Sommer- oder Wintersemester angeboten. Das heißt, dass eine eventuell erforderliche begleitende Prüfung nur im Sommer- oder Wintersemester abgelegt werden kann. Die summarischen Prüfungen werden bei Modulen der Fakultät 07 für Medien-, Informations- und Elektrotechnik in der Regel in der Prüfungszeit nach jedem Semester angeboten.
  • Ein absolviertes Modul wird für maximal einen Wahlbereich anerkannt, auch wenn es in mehreren Wahlbereichen aufgelistet ist.
  • Bei manchen Modulen gibt es eine Aufnahmebegrenzung. Näheres hierzu ist in den Bekanntmachungen zu den Aufnahmebegrenzungen zu finden.
  • Die Anmeldung an und die Aufnahme in fakultätsexterne Module unterliegen Fristen und anderen Bedingungen der anbietenden Fakultät oder Hochschule. Eine Aufnahme kann nicht garantiert werden. Studierende müssen sich frühzeitig bei der jeweiligen externen Lehrperson informieren, ob Sie an einem externen Modul teilnehmen dürfen und was für eine Anmeldung und Teilnahme zu beachten ist.
  • Auf Antrag kann der Wahlbereich um weitere passende Module ergänzt werden. Ein solcher Antrag ist bis spätestens vier Monate vor einer geplanten Teilnahme an einem zu ergänzenden Modul formlos an die Studiengangsleitung zu richten. Über die Annahme des Antrags befindet der Prüfungsausschuss im Benehmen mit der Studiengangsleitung und fachlich geeigneten Lehrpersonen. Eine anzuerkennde Studienleistung
    • muss sich in das intendierte AbsolventInnen-Profil des Studiengangs fügen und zu dessen Erreichung beitragen,
    • muss lernergebnisorientiert sein und darf nicht allein der Wissensvermittlung dienen,
    • muss mindestens dem Qualifikationsniveau eines Bachelorstudiengangs entsprechen,
    • muss einen vor dem Hintergrund des vorgesehenen Studienverlaufs sinnvollen Kompetenzzuwachs darstellen,
    • muss durch eine Prüfungsleistung abgeschlossen worden sein und
    • darf hinsichtlich ihrer Inhalte und Learning-Outcomes nicht mit bereits erfüllten Studienleistungen identisch sein.
  • Im Folgenden sind Module nicht aufgeführt,
    • die in Vergangenheit lediglich im Rahmen individueller Anerkennungsverfahren für einen Wahlbereich anerkannt wurden oder
    • die in Vergangenheit lediglich im Rahmen eines Auslandsaufenthaltes und damit verbundenem, individuellem Learning-Agreements für einen Wahlbereich anerkannt wurden.

Auslandsaufenthalte

  • Studierende, die einen Auslandsaufenthalt in ihr Studium integriert haben und dabei Studienleistungen an einer ausländischen Hochschule erbracht haben, können sich diese auf Antrag und mit Zustimmung des Prüfungsausschusses anerkennen lassen.
  • Vor Antritt des Auslandsaufenthaltes ist mit dem Anerkennungsbeauftragten der Fakultät ein Learning-Agreement abzuschließen. Es wird dabei insbesondere vereinbart, für welche Pflichtmodule oder Wahlbereiche die im Ausland erbrachten Studienleistungen anerkannt werden.
Im Rahmen der Wahlmodule können Fächer aus dem Wahlmodulverzeichnis gewählt werden.

Aus diesem Wahlbereich müssen Module im Umfang von mindestens 15 ECTS-Kreditpunkten belegt werden.

Module der Fakultät:

Profile🔗

In diesem Studiengang sind keine Studienschwerpunkte vorgesehen

Prüfungsformen🔗

Im Folgenden werden die in den Modulbeschreibungen referenzierten Prüfungsformen näher erläutert. Die Erläuterungen stammen aus der Prüfungsordnung, §19ff. Bei Abweichungen gilt der Text der Prüfungsordnung.

(elektronische) Klausur

Schriftliche, in Papierform oder digital unterstützt abgelegte Prüfung. Genaueres regelt §19 der Prüfungsordnung.

Mündliche Prüfung

Mündlich abzulegende Prüfung. Genaueres regelt §21 der Prüfungsordnung.

Mündlicher Beitrag

Siehe §22, Abs. 5 der Prüfungsordnung: Ein mündlicher Beitrag (z. B. Referat, Präsentation, Verhandlung, Moderation) dient der Feststellung, ob die Studierenden befähigt sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine praxisorientierte Aufgabe nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig zu bearbeiten und mittels verbaler Kommunikation fachlich angemessen darzustellen. Dies beinhaltet auch, Fragen des Auditoriums zur mündlichen Darstellung zu beantworten. Die Dauer des mündlichen Beitrags wird von der Prüferin beziehungsweise dem Prüfer zu Beginn des Semesters festgelegt. Die für die Benotung des mündlichen Beitrags maßgeblichen Tatsachen sind in einem Protokoll festzuhalten, zur Dokumentation sollen die Studierenden ebenfalls die schriftlichen Unterlagen zum mündlichen Beitrag einreichen. Die Note ist den Studierenden spätestens eine Woche nach dem mündlichen Beitrag bekanntzugeben.

Fachgespräch

Siehe §22, Abs. 8 der Prüfungsordnung: Ein Fachgespräch dient der Feststellung der Fachkompetenz, des Verständnisses komplexer fachlicher Zusammenhänge und der Fähigkeit zur analytischen Problemlösung. Im Fachgespräch haben die Studierenden und die Prüfenden in etwa gleiche Redeanteile, um einen diskursiven fachlichen Austausch zu ermöglichen. Semesterbegleitend oder summarisch werden ein oder mehrere Gespräche mit einer Prüferin oder einem Prüfer geführt. Dabei sollen die Studierenden praxisbezogene technische Aufgaben, Problemstellungen oder Projektvorhaben aus dem Studiengang vorstellen und erläutern sowie die relevanten fachlichen Hintergründe, theoretischen Konzepte und methodischen Ansätze zur Bearbeitung der Aufgaben darlegen. Mögliche Lösungsansätze, Vorgehensweisen und Überlegungen zur Problemlösung sind zu diskutieren und zu begründen. Die für die Benotung des Fachgesprächs maßgeblichen Tatsachen sind in einem Protokoll festzuhalten.

Projektarbeit

Siehe §22, Abs. 6 der Prüfungsordnung: Die Projektarbeit ist eine Prüfungsleistung, die in der selbstständigen Bearbeitung einer spezifischen Fragestellung unter Anleitung mit wissenschaftlicher Methodik und einer Dokumentation der Ergebnisse besteht. Bewertungsrelevant sind neben der Qualität der Antwort auf die Fragestellung auch die organisatorische und kommunikative Qualität der Durchführung, wie z.B. Slides, Präsentationen, Meilensteine, Projektpläne, Meetingprotokolle usw.

Praktikumsbericht

Siehe §22, Abs. 10 der Prüfungsordnung: Ein Praktikumsbericht (z. B. Versuchsprotokoll) dient der Feststellung, ob die Studierenden befähigt sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine laborpraktische Aufgabe selbstständig sowohl praktisch zu bearbeiten als auch Bearbeitungsprozess und Ergebnis schriftlich zu dokumentieren, zu bewerten und zu reflektieren. Vor der eigentlichen Versuchsdurchführung können vorbereitende Hausarbeiten erforderlich sein. Während oder nach der Versuchsdurchführung können Fachgespräche stattfinden. Praktikumsberichte können auch in Form einer Gruppenarbeit zur Prüfung zugelassen werden. Die Bewertung des Praktikumsberichts ist den Studierenden spätestens sechs Wochen nach Abgabe des Berichts bekanntzugeben.

Übungspraktikum

Siehe §22, Abs. 11 der Prüfungsordnung: Mit der Prüfungsform "Übungspraktikum" wird die fachliche Kompetenzen bei der Anwendung der in der Vorlesung erlernten Theorien und Konzepte sowie praktische Fertigkeiten geprüft, beispielsweise der Umgang mit Entwicklungswerkzeugen und Technologien. Dazu werden semesterbegleitend mehrere Aufgaben gestellt, die entweder alleine oder in Gruppenarbeit, vor Ort oder auch als Hausarbeit bis zu einem jeweils vorgegebenen Termin zu lösen sind. Die Lösungen der Aufgaben sind durch die Studierenden in (digitaler) schriftlicher Form einzureichen. Die genauen Kriterien zum Bestehen der Prüfung wird zu Beginn der entsprechenden Lehrveranstaltung bekannt gegeben.

Übungspraktikum unter Klausurbedingungen

Siehe §22, Abs. 11, Satz 5 der Prüfungsordnung: Ein "Übungspraktikum unter Klausurbedingungen" ist ein Übungspraktikum, bei dem die Aufgaben im zeitlichen Rahmen und den Eigenständigkeitsbedingungen einer Klausur zu bearbeiten sind.

Hausarbeit

Siehe §22, Abs. 3 der Prüfungsordnung: Eine Hausarbeit (z.B. Fallstudie, Recherche) dient der Feststellung, ob die Studierenden befähigt sind, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine Fachaufgabe nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig in schriftlicher oder elektronischer Form zu bearbeiten. Das Thema und der Umfang (z. B. Seitenzahl des Textteils) der Hausarbeit werden von der Prüferin beziehungsweise dem Prüfer zu Beginn des Semesters festgelegt. Eine Eigenständigkeitserklärung muss vom Prüfling unterzeichnet und abgegeben werden. Zusätzlich können Fachgespräche geführt werden.

Lernportfolio

Ein Lernportfolio dokumentiert den studentischen Kompetenzentwicklungsprozess anhand von Präsentationen, Essays, Ausschnitten aus Praktikumsberichten, Inhaltsverzeichnissen von Hausarbeiten, Mitschriften, To-Do-Listen, Forschungsberichten und anderen Leistungsdarstellungen und Lernproduktionen, zusammengefasst als sogenannte „Artefakte“. Nur in Verbindung mit der studentischen Reflexion (schriftlich, mündlich oder auch in einem Video) der Verwendung dieser Artefakte für das Erreichen des zuvor durch die Prüferin oder den Prüfer transparent gemachten Lernziels wird das Lernportfolio zum Prüfungsgegenstand. Während der Erstellung des Lernportfolios wird im Semesterverlauf Feedback auf Entwicklungsschritte und/oder Artefakte gegeben. Als Prüfungsleistung wird eine nach dem Feedback überarbeitete Form des Lernportfolios - in handschriftlicher oder elektronischer Form - eingereicht.

Schriftliche Prüfung im Antwortwahlverfahren

Siehe §20 der Prüfungsordnung.

Zugangskolloquium

Siehe §22, Abs. 12 der Prüfungsordnung: Ein Zugangskolloquium dient der Feststellung, ob die Studierenden die versuchsspezifischen Voraussetzungen erfüllen, eine definierte laborpraktische Aufgabe nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbständig und sicher bearbeiten zu können.

Testat / Zwischentestat

Siehe §22, Abs. 7 der Prüfungsordnung: Mit einem Testat/Zwischentestat wird bescheinigt, dass die oder der Studierende eine Studien-arbeit (z.B. Entwurf) im geforderten Umfang erstellt hat. Der zu erbringende Leistungsumfang sowie die geforderten Inhalte und Anforderungen ergeben sich aus der jeweiligen Modulbe-schreibung im Modulhandbuch sowie aus der Aufgabenstellung.

Open-Book-Ausarbeitung

Die Open-Book-Ausarbeitung oder -Arbeit (OBA) ist eine Kurz-Hausarbeit und damit eine unbeaufsichtigte schriftliche oder elektronische Prüfung. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass gemäß Hilfsmittelerklärung der Prüferin bzw. des Prüfers in der Regel alle Hilfsmittel zugelassen sind. Auf die Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis durch ordnungsgemäßes Zitieren etc. und das Erfordernis der Eigenständigkeit der Erbringung jedweder Prüfungsleistung wird besonders hingewiesen.

Abschlussarbeit

Bachelor- oder Masterarbeit im Sinne der Prüfungsorndung §25ff.: Die Masterarbeit ist eine schriftliche Hausarbeit. Sie soll zeigen, dass die oder der Studierende befähigt ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein Thema aus ihrem oder seinem Fachgebiet sowohl in seinen fachlichen Einzelheiten als auch in den fachübergreifenden Zusammenhän-gen nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Methoden selbstständig zu bearbeiten. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit kann auch bei der Abschlussarbeit berücksichtigt werden.

Kolloquium

Kolloquium zur Bachelor- oder Masterarbeit im Sinne der Prüfungsordnung §29: Das Kolloquium dient der Feststellung, ob die Studentin oder der Student befähigt ist, die Ergebnisse der Masterarbeit, ihre fachlichen und methodischen Grundlagen, fachübergreifende Zusammenhänge und außerfachlichen Bezüge mündlich darzustellen, selbständig zu begründen und ihre Bedeutung für die Praxis einzuschätzen.

Profil-Modulmatrix🔗

Im Folgenden wird dargestellt, inwieweit die Module des Studiengangs die Kompetenzen und Handlungsfelder des Studiengangs sowie hochschulweite Studiengangskriterien stützen bzw. ausbilden.

Kürzel Modulbezeichnung HF1 - Auslegung, Entwicklung un... HF2 - Verständnis der physiolog... HF3 - Untersuchung optischer Wa... K.1 - Finden sinnvoller Grenzen... K.2 - Abstrahieren K.3 - Optische Vorgänge in Real... K.4 - Erkennen, Verstehen und a... K.5 - MINT Modelle nutzen K.6 - Augenoptische Systeme sim... K.7 - Augenoptische Systeme ana... K.8 - Augenoptische Systeme ent... K.9 - Augenoptische Systeme rea... K.10 - Augenoptische Systeme prü... K.11 - Informationen beschaffen ... K.12 - Optometrische Zusammenhän... K.13 - Arbeitsergebnisse bewerte... K.14 - Betriebswirtschaftliches ... K.15 - Komplexe Aufgaben im Team... K.16 - In unsicheren Situationen... K.17 - Gesellschaftliche und eth... K.18 - Lernkompetenz demonstrier... K.19 - Sich selbst organisieren ... K.20 - Sprachliche und interkult... SK.1 - Global Citizenship SK.2 - Internationalisierung SK.3 - Interdisziplinarität SK.4 - Transfer
ABT Abbildungstheorie
AVW Visuelle und auditive Wahrnehmung
BAA Bachelorarbeit
BMO Bildgebende Verfahren der Optometrie
BWR Betriebswirtschaft und Recht
EPR Erstsemesterprojekt
KL CAD-Konstruktion für die Optometrie
KOLL Kolloquium zur Bachelorarbeit
KOP Kinderoptometrie
LB Licht- und Beleuchtungstechnik ergonomischer Arbeitsplätze
LMK Mikroskopieverfahren
LMW Licht-Materie-Wechselwirkung
LT Lasertechnik
MA1 Mathematik
MSS Medizinische Statistik und Studienplanung
NDQ Nachhaltigkeit durch Qualität
NO Neuroophthalmologie
OD Raytracing optischer Instrumente
OMT Anwendungen optischer Messtechniken
PAT Pathologie
PHA Pharmakologie
PX1 Praxisphase 1
PX2 Praxisphase 2
PXP Praxisprojekt
SGA Anerkennung "Staatlich geprüfter Augenoptiker"
SKL Spezielle Kontaktlinsen
SRF Strahlung, Radiometrie, Fotometrie
TAI Technologien der augenoptischen Industrie
TO Technische Optik
VWA Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten

Versionsverlauf🔗

In untenstehender Tabelle sind die verschiedenen Versionen des Lehrangebots aufgeführt. Die Versionen sind umgekehrt chronologisch sortiert mit der aktuell gültigen Version in der ersten Zeile. Die einzelnen Versionen können über den Link in der rechten Spalte aufgerufen werden.

Version Datum Änderungen Link
1.4 2024-11-29-12-00-00
  1. Version zur Abstimmung im Fakultätsrat
Link
1.3 2024-11-29-12-00-00
  1. Begutachtete Version für Reakkreditierung 2024
  2. Neues Layout für sämtliche Modulhandbücher
Link
1.2 2024-02-23-15-00-00
  1. Generelle Überarbeitung des Layouts
  2. Eingangstexte bei Wahlmodulkatalogen und Schwerpunkten überarbeitet und POs angeglichen
  3. Lehrveranstaltung BWR (Kim) sowohl im Sommer- als auch Wintersemester.
  4. Modellierung von Energiesystemen der Fakultät 09 als wählbares Modul im allgemeinen Wahlkatalog im Master Technische Informatik
Link
1.1 2023-03-08-16-00-00
  1. Licht- und Beleuchtungstechnik (LB) Wintersemester-Wahlmodulen zugeordnet; BaTIN-Modul "Web-Architekturen" SGL zugeordnet und vakante Lehrveranstaltung vorerst entfernt.
Link
1.0 2023-02-24-20-00-00
  1. Allgemeine Bereinigung von kaputten Links (http 404)
Link