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Modulhandbuch ab WS 2020/21

Modul ME4270-KP04

Beugung, Auflösung und Superauflösung - Limitierungen der modernen Mikroskopie (BAS)

Dauer:


1 Semester
Angebotsturnus:


Jedes Sommersemester
Leistungspunkte:


4
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:
  • Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2020 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, Beliebiges Fachsemester
  • Master Medizinische Ingenieurwissenschaft 2014 (Wahlpflicht), Medizinische Ingenieurwissenschaft, Beliebiges Fachsemester
Lehrveranstaltungen:
  • ME4270-Ü: Beugung, Auflösung und Superauflösung (Übung, 1 SWS)
  • ME4270-V: Beugung, Auflösung und Superauflösung (Vorlesung, 2 SWS)
Workload:
  • 30 Stunden Vortrag (inkl. Vor- und Nachbereitung)
  • 45 Stunden Selbststudium
  • 15 Stunden Gruppenarbeit
  • 30 Stunden Präsenzstudium
Lehrinhalte:
  • Wellenoptische Eigenschaften von Licht
  • Gaußsche Strahlen und Beugungsphänomene
  • Wellenfrontmessung und Strahlcharakterisierung
  • Aberrationskompensation und adaptive Optik
  • Grundlagen Fourieroptik
  • Bestimmung des Auflösungslimits eines Mikroskops nach Abbe
  • Experimentelle Visualisierung der Gouy Phase
  • Axiale Auflösungsverbesserung bei konfokalen Mikroskopen
  • Grundlagen superauflösende Mikroskopie
Qualifikationsziele/Kompetenzen:
  • Übergeordnetes Ziel ist die praxisorientierte Vermittlung der wellenoptischen Lichtphänomene und deren Einfluss auf die mikroskopische Auflösung. Weiter werden superauflösende Mikroskopiemethoden besprochen und experimentell verständlich gemacht:
  • Die Studierenden erforschen die wellenoptischen Eigenschaften des Lichts, von Gaußscher Strahlenoptik bis hin zur Beugung von Licht an Grenzflächen und bei optischen Abbildungen.
  • Die Studierenden lernen Wellenfrontaberrationen, deren Entstehung und Quantifizierung sowie adaptive Verfahren kennen, um diese zu kompensieren.
  • Fourieroptische Grundlagen und deren Bezug zur modernen Mikroskopie werden praxisnah vermittelt.
  • Es werden Grundlagen der modernen superauflösenden Mikroskopie vermittelt. Im Labor werden die zu Grunde liegenden Ideen der Auflösungsverbesserung jenseits des Beugungslimits beispielhaft im Labor umgesetzt.
  • Die Studierenden erwerben Fach-, Sozial- und Kommunikationskompetenz durch Diskussion von komplexen technischen Problemstellungen in der Gruppe.
  • Sie erlernen im Rahmen von Kurzvorträgen, komplexe Themen im Team zu erarbeiten und kompakt darzustellen.
Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:
  • Wissenschaftlicher Vortrag
  • Regelmäßige und erfolgreiche Teilnahme am Kurs
  • Protokolle
Modulverantwortlicher:
Lehrende:
Literatur:
  • B. E. A. Saleh, M.C. Teich: Grundlagen der Photonik - John Wiley & Sons, USA
  • J.W. Goodman: Fourier Optics - Roberts & Company Publisher, USA
  • L. Bergmann, C. Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik - Bd.3, Optik, de Gruyter, Deutschland
Sprache:
  • Englisch, außer bei nur deutschsprachigen Teilnehmern
Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine

Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Keine

Modulprüfung(en):
- ME4270-L1: Beugung, Auflösung und Superauflösung, Vortrag und anschließende Diskussion, 100% der Modulnote

Letzte Änderung:
31.7.2023

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