Modul ME4270-KP04

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

Modulverantwortliche:

• Prof. Dr.-Ing. Maik Rahlves

Lehrende:

• Institut für Biomedizinische Optik
• Prof. Dr.-Ing. Maik Rahlves
• Prof. Dr. rer. nat. Sebastian Karpf

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:

Letzte Änderungen:

31.07.2023