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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Computational Optics CE and MAOT - Cheatsheet
Computational Optics CE and MAOT - Cheatsheet Grundlagen der geometrischen Optik Definition: Grundlagen der geometrischen Optik betreffen die Untersuchung des Lichts als Strahl, der sich geradlinig ausbreitet. Details: Geradlinige Ausbreitung von Lichtstrahlen: Licht breitet sich in homogenen Medien geradlinig aus. Reflexion: \[ Winkel_{einfall} = Winkel_{reflexion} \] Brechung: Bestimmte Änderung...

Computational Optics CE and MAOT - Cheatsheet

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Computational Optics CE and MAOT - Exam
Computational Optics CE and MAOT - Exam Aufgabe 1) Ein Lichtstrahl trifft auf die Grenzfläche zwischen Luft (Brechungsindex: 1) und Glas (Brechungsindex: 1.5) im Winkel von 30 Grad. Untersuche das Verhalten des Lichtstrahls bei diesem Übergang und den erzeugten gebrochenen Strahl. b) Ein Objekt wird in einer Entfernung von 10 cm vor einer Sammellinse mit einer Brennweite von 5 cm platziert. Berech...

Computational Optics CE and MAOT - Exam

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Was beschreibt das Snelliussche Gesetz in der geometrischen Optik?

Wie lautet die Linsengleichung in der geometrischen Optik?

Was ist der Abbildungsmaßstab in der geometrischen Optik?

Was versteht man unter Fourier-Optik?

Welche Arten der Beugung werden in der Fourier-Optik betrachtet?

Welches mathematische Werkzeug ist essentiell für die Analyse von Frequenzkomponenten in der Fourier-Optik?

Was ist das Brechungsgesetz in der Design und Herstellung refraktiver Optiken?

Welche Methoden werden im Design refraktiver Optiken verwendet?

Welche Prüfmethoden werden für refraktive Optiken verwendet?

Was ist der Einsatz von diffraktiven Optiken in der Bildgebung?

Was sind die Vorteile von diffraktiven Optiken?

In welchen Anwendungen sind diffraktive Optiken besonders wichtig?

Was beschreibt das Linsengesetz?

Wie lautet die Abbildungsgleichung für dünne Linsen?

Wie berechnet man die Vergrößerung in einem optischen System?

Was versteht man unter mathematischer Modellierung und Simulation optischer Systeme?

Welche mathematischen Grundlagen sind wichtig für die Modellierung optischer Systeme?

Welche Software-Tools werden häufig zur Simulation optischer Systeme verwendet?

Was sind die Funktionen von Optikdesign-Software?

Nennen Sie Beispiele von kommerzieller Optikdesign-Software.

Welches Ziel verfolgt der Einsatz von Optikdesign-Software?

Was ist das Ziel der Optimierung von Linsenanordnungen?

Welche Methode wird häufig zur Optimierung von Linsenanordnungen verwendet?

Was ist ein typischer Parameter für die Optimierung von Linsenanordnungen?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Computational Optics CE and MAOT an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Grundlagen der optischen Abbildung

Diese Einheit behandelt die theoretischen und mathematischen Grundlagen der optischen Abbildung. Studierende lernen die grundlegenden Prinzipien und Formeln kennen.

  • Grundlagen der geometrischen Optik
  • Linsengesetz und Abbildungsgleichungen
  • Theorie der Beugung und Interferenz
  • Fourier-Optik und Bildgebung
  • Mathematische Modellierung und Simulation optischer Systeme
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Optische Systeme

In diesem Modul werden verschiedene optische Systeme und deren Funktionalitäten vorgestellt. Studierende erhalten Einblicke in die Konstruktion und Anwendung.

  • Konzept und Design von Linsensystemen
  • Spiegelsysteme und ihre Anwendungen
  • Mikroskopische und teleskopische Systeme
  • Laserbasierte Systeme
  • Integration optischer Systeme in mechanische und elektronische Umgebungen
Karteikarten generieren
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Anwendungen der Optik

Diese Sektion konzentriert sich auf die vielseitigen Anwendungen der Optik in verschiedenen Bereichen. Es werden konkrete Beispiele und Anwendungsfelder behandelt.

  • Medizinische Bildgebung und Diagnostik
  • Optische Kommunikationstechnologien
  • Laseranwendungen in der Industrie
  • Biophotonik und optische Sensorik
  • Optische Datenspeicherung
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Refraktive und diffraktive Optiken

Studenten lernen die Unterschiede und Einsatzmöglichkeiten von refraktiven und diffraktiven Optiken kennen. Das Modul umfasst sowohl Grundlagen als auch fortgeschrittene Konzepte.

  • Grundlagen der Lichtbrechung und -beugung
  • Design und Herstellung refraktiver Optiken
  • Einsatz von diffraktiven Optiken in der Bildgebung
  • Mikro- und Nanostrukturen für diffraktive Optiken
  • Simulationsmethoden für refraktive und diffraktive Systeme
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Computergestützte Optikdesign-Tools

Dieses Modul fokussiert sich auf die Nutzung von Software-Tools für das Design und die Analyse optischer Systeme. Es kombiniert theoretische Kenntnisse mit praktischer Anwendung.

  • Einführung in kommerzielle Optikdesign-Software
  • CAD-Software für optisches Design
  • Simulation von optischen Komponenten
  • Optimierung von Linsenanordnungen
  • Verifizierung und Validierung optischer Designs
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Computational Optics CE and MAOT an der Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

In der Vorlesung 'Computational Optics CE and MAOT' an der Universität Erlangen-Nürnberg vertiefst Du Dein Wissen im Bereich der Computergestützten Optik. Der Kurs bietet eine Kombination von theoretischen und praktischen Einheiten, die eng miteinander verknüpft sind. Im theoretischen Teil werden die Grundlagen der optischen Abbildung und Optik behandelt, und Du lernst verschiedene optische Systeme sowie deren Anwendungen kennen. Im praktischen Teil wendest Du das erlernte Wissen in Laborarbeiten oder Projekten an. Diese strukturierte Herangehensweise gibt Dir ein tiefgehendes Verständnis der Computational Optics, das durch praxisnahe Übungen weiter gefestigt wird.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung besteht aus einem theoretischen Teil und einem praktischen Teil, wobei beide Teile eng miteinander verknüpft sind. Der theoretische Teil behandelt die Grundlagen der optischen Abbildung und Optik. Die Studierenden lernen verschiedene optische Systeme und deren Anwendungen kennen. Diese Vorlesung behandelt die Grundlagen und Fortschritte in der Computational Optics. Die Struktur umfasst theoretische Einheiten und praktische Anwendungen, oft in Form von Laborarbeit oder Projekten.

Studienleistungen: Die Prüfungsleistung besteht in der Regel aus einer schriftlichen Klausur am Ende des Semesters. Zusätzlich können während des Semesters kleinere Übungen oder Projekte verlangt werden. Die Leistungsüberprüfung erfolgt in der Regel durch eine schriftliche Prüfung oder Projektarbeit am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird sowohl im Wintersemester als auch im Sommersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Grundlagen der optischen Abbildung, Optische Systeme, Anwendungen der Optik, Refraktive und diffraktive Optiken, Computergestützte Optikdesign-Tools, Praktische Übungen zur Simulation optischer Systeme, Holografische Displays, Optische Technologien für die Automobilindustrie, Displaysysteme für Elektronik (z.B. Mobiltelefone und Fernseher)

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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