PTI02010 – Experimentalphysik III

Modul
Experimentalphysik III
Experimental Physics III - Optics
Modulnummer
PTI02010
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. Peter Hartmann
Peter.Hartmann(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Peter Hartmann
Peter.Hartmann(at)fh-zwickau.de

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Experimentalphysik III"

ECTS-Credits

5.00 Credits

Workload

150 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (2.00 SWS Praktikum | 2.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

90.00 Stunden
30.00 Stunden Selbststudium - Experimentalphysik III
60.00 Stunden Vorbereitung Praktikum - Experimentalphysik III

Prüfungsvorleistung(en)

Praktikumstestat
in "Experimentalphysik III"

Prüfungsleistung(en)

mündliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 30 min | Wichtung: 100%
in "Experimentalphysik III"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Vorlesung/Übung: (1) Modelle zur Beschreibung der Ausbreitung von Licht Lichtmodelle und Gliederung der Optik; Ausbreitung von Licht im Vakuum und in Medien; Messung der Lichtgeschwindigkeit; anisotrope optische Medien; geometrische Optik und Naturerscheinungen (2) Geometrische Optik Grundaxiome der Geometrischen Optik und Fermatsches Prinzip; Reflexion; Brechung und Totalrefle-xion an Grenzflächen; optische Abbildung an Spiegeln, Linsen, Prismen und Platten (3) Wellenoptik Wellengleichung der Optik; ebene Wellen und Kugelwellen; Zeitliche und räumliche Kohärenz; Zwei- und Vielstrahlinterferenz; Interferometer; Klassifizierung der Beugungserscheinungen und Babinet-sches Theorem; Beugung am Spalt, Doppelspalt und Gitter; Huygens-Fresnelsche Prinzip; Erzeugung und Anwendung von polarisiertem Licht ; Doppelbrechung; kohärente und inkohärente Streuung (4) Optische Instrumente Spektralapparate und Monochromatoren; vergrößernde optische Instrumente; beugungsbegrenztes Auflösungsvermögen optischer Instrumente (5) Moderne Methoden der Optik adaptive Optik; diffraktive Optik; integrierte Optik Physikalisches Praktikum: räumliche und zeitliche Kohärenz; Messung der Lichtgeschwindigkeit; Pockelszelle und Polarisation durch Doppelbrechung; Atomabsorptionsspektroskopie; Beugung am Spalt; Beugung am Gitter

Qualifikationsziele

Die Studierenden erlangen Grundlagenwissen über Gesetze, Prinzipien, Modelle und Messmethoden der physikalischen Optik, welches sie für ein erfolgreiches Studium der technischen Wissenschaften insbesondere technisch optischer Fächer wie der technischen Optik oder der Lasertechnik benötigen. Die Lehrveranstaltung befähigt die Studierenden praktische optische Probleme systematisch und ef-fektiv bearbeiten zu können. Die Studierenden können ihr Wissen auf praxisnahe optische Problem-stellungen anwenden, physikalische Gleichungen aufstellen und lösen sowie die Ergebnisse interpre-tieren. Die Studierenden gewinnen praktische Erfahrungen in der experimentellen Bestimmung opti-scher Größen sowie den Grundprinzipien beim Aufbau und der Justage komplexer optischer Systeme und Geräte. Ein wichtiger Schwerpunkt ist der Erwerb von praxisrelevanten Kenntnissen über die Grenzen optischer Techniken und das Auflösungsvermögen optischer Geräte.

Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Grundkenntnisse über elektrische und magnetische Felder (vergleichbar zum Modul Experimentalphy-sik I), mathematische Grundkenntnisse (vergleichbar zu den Modulen Mathematik I und II)

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

- W. Demtröder: „Experimentalphysik 2 – Elektrizität und Optik“, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York. - L. Bergmann, C.S. Schäfer: „Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. III: Optik, de Gruyter Verlag, Berlin.

Hinweise
Keine Angabe