Technische Universität Ilmenau

Optical Engineering 2 and Optics Lab 2 - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties module number 200229 - common information
module number200229
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group2332 (Optical Engineering)
module leaderProf. Dr. Stefan Sinzinger
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse in den Bereichen

  • Strahlenoptik und
  • Wellenoptik,
wie sie in den Lehrveranstaltungen Technische Optik I und Technische Optik II vermittelt werden.
learning outcomeNach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage,
  • den Dualismus des Lichtes zu benennen und an Beispielen zu erläutern
  • das Fermat'sche Prinzip anzugeben und Anwendungsmöglichkeiten zu erklären.
  • Intensitätsberechnungen an brechenden/reflektierenden Grenzflächen mit Hilfe der Fesnelschen Formeln durchzuführen.
  • die Polarisationsarten/-grade zu benennen sowie die Klassifikationen "elliptische", "zirkulare" oder "lineare" Polarisation zu erklären.
  • Polarisationseffekte zu berechnen.
  • Anwendungen und Konsequenzen von Polarisation, Interferenz und Beugung zu benennen und an Beispielen zu erläutern.
  • den Unterschied und die Bedeutung zwischen "weißem" Licht und monochromatischem Licht/Strahlung zu erläutern.
  • die Gültigkeitsbereiche der Fresnelschen und Fraunhoferschen Beugung zu erläutern.
  • Intensitätsbetrachtungen/-berechnungen an Beugungsgittern mit Hilfe des Modells der Fraunhoferschen Beugung durchzuführen.
  • den Aufbau eines Spektrometers zu skizzieren und das Beugungsgitter zu dimensionieren.
  • zu erklären, was aus der physikalischen Grenzauflösung resultiert und welche Bedeutung diese für optische Instrumente (Mikroskop, Fernrohr) und optische Geräte (Kamera) besitzt.
  • Berechnungen für Luftbildkameras zu auflösbaren Strukturen auf der Erdoberfläche durchzuführen und die Ergebnisse zu beurteilen.
  • die Begriffe "Förderliche Vergrößerung" und "leere Vergrößerung" zu erläutern und für konkrete Berechnungen hierzu anzuwenden.
  • die Begriffe "Telezentrie", "Perspektive", "Schärfentiefe/Abbildungstiefe" zu definieren und an Beispielsystemen zu erläutern.
  • den Aufbau einer Köhlerschen Beleuchtung (kollineares Modell) inklusive der Strahlenverläufe zur Objekt/Bildabbildunung sowie zur Pupillenabildung zu skizzieren und die Funktion der einzelnen Bestandteile zu erläutern
Nach erfolgreicher Teilnahme an den Übungen sind die Studierenden in der Lage,
  • Aufgaben selbständig zu lösen und ihren Lösungsweg vor ihren Kommilitonen darzustellen.
  • die Leistungen ihrer Kommilitonen zu würdigen und richtig einzuschätzen und Feedback zu geben.
  • Feedback anzunehmen und in ihren Lern- und Entwicklungsprozess einfließen zu lassen.

Nach erfolgreicher Teilnahme an den Praktika sind die Studierenden in der Lage,

  • einen Versuchsaufbau auf einem optischen Tisch/einer optischen Schiene gemäß einer Anleitung aufzubauen
  • Messungen vorzunehmen und diese zu dokumentieren
  • aus den Messungen Schlussfolgerungen zu ziehen und in einem Protokoll zusammenzustellen
  • mit dem Praktikumsbetreuer und ihren Kommilitonen über Zusammenhänge zu diskutieren
  • ein Praktikumsprotokoll in Teamarbeit zu erstellen

content
  • Einführung in die Wellenoptik,
  • Spezielle Abbildungsprobleme (z.B. Physikalische Grenzauflösung, "Tiefenschärfe", Perspektive, Bauelemente, optische Systeme),
  • Sehvorgang, Optische Instrumente und Geräte (z.B. Mikroskop, Fernrohr, Endoskop, Fotografie, Scanner)
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Daten-Projektion, Folien, Tafel, Vorlesungsskript

literature / references

W. Richter: Technische Optik 2, Vorlesungsskript TU Ilmenau.
H. Haferkorn: Optik, 4. Auflage, Wiley-VCH 2002.
E. Hecht: Optik, Oldenbourg, 2001.

evaluation of teaching
Details reference subject
module nameOptical Engineering 2 and Optics Lab 2
examination number230473
credit points5
SWS4 (1 V, 2 Ü, 1 P)
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examexamination performance with multiple performances
details of the certificateDas Modul Technische Optik 2 und Optik-Praktikum 2 mit der Prüfungsnummer 230473 schließt mit folgenden Leistungen ab:
  • mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 75% (Prüfungsnummer: 2300653)
  • Studienleistung mit einer Wichtung von 25% (Prüfungsnummer: 2300654)


Details zum Abschluss Teilleistung 2:

Praktika gemäß Testatkarte in der Vorlesungszeit

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants