Modulbeschreibung
Photonik 1
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Grundlagen der Lichtausbreitung, verstehen das Konzept der optischen Abbildung und kennen wichtige Strahlengänge.
- können optische Grundelemente zu einfachen optischen Instrumenten zusammensetzen, die optische Abbildung durch diese Systeme konstruieren und berechnen und kennen deren Anwendungen.
- können in einem einschlägigen Optik-Simulationsprogramm (sequentiell) einfache optische Systeme und Instrumente auslegen, bewerten und optimieren.
- kennen die wichtigsten lichttechnischen (radiometrischen und photometrischen) Grössen sowie die Grundlagen der Bewertung von Licht und Farbe.
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Fachbereiche:
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Vorausgesetzt sind die vier Module Materials & Mechanical Design 1, Materials & Mechanical Design 2, Elektrotechnik & Lineare Algebra I sowie Elektrotechnik & Lineare Algebra II.
Anschlussmodule:
Modultyp:
ECTS-Credits pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt.
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Grundlagen optischer Systeme und Lichttechnik eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Grundlagen optischer Systeme und Lichttechnik eine Prüfung (Gewicht 40%) geschrieben.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung (Gewicht 60 %) statt.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Grundlagen optischer Systeme und Lichttechnik
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Grundlagen der Lichtausbreitung, verstehen das Konzept der optischen Abbildung und kennen wichtige Strahlengänge.
- können optische Grundelemente zu einfachen optischen Instrumenten zusammensetzen, die optische Abbildung durch diese Systeme konstruieren und berechnen und kennen deren Anwendungen.
- können in einem einschlägigen Optik-Simulationsprogramm (sequentiell) einfache optische Systeme und Instrumente auslegen, bewerten und optimieren.
- kennen die wichtigsten lichttechnischen (radiometrischen und photometrischen) Grössen sowie die Grundlagen der Bewertung von Licht und Farbe.
Plan und Lerninhalt:
GOptische Abbildung
- Bildkonstruktion mit Konstruktionsstrahlen für Mehrlinsen-/Linse-Spiegel-Kombination
- Dicke Linsen und Matrixmethode
- Aberrationen
- Blenden und ihre Wirkung (Apertur-/Feldblende), Schärfentiefe, Pupillen und Luken, Blendenzahl
Optische Systeme
- Auslegung und Analyse optischer Systeme mittels Ray-Tracing Simulationssoftware ZEMAX
- Beugung (Kreisblende) / Rayleigh / Abbildung / Auflösungsvermögen (Mikroskop, …)
- Performance-Beurteilung optischer Systeme
Lichttechnik
- Grundlagen der Lichterzeugung in LEDs
- Messung und Bewertung optischer Strahlung
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Selbststudium, Optiksimulation
Bibliographie:
Hecht, E: Optik
Hentschel: Licht und Beleuchtung;
Siegfried Banda: Lichttechnische Berechnungen (Reihe Technik);
Präsentationsunterlagen, online-Ressourcen (Applets)
Sammlung von Übungsaufgaben & Lösungen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.