Karta przedmiotu nazwa w języku polskim pomiary Optyczne 1



Pobieranie 84.71 Kb.
Data05.05.2016
Rozmiar84.71 Kb.
Zał. nr 4 do ZW 33/2012

WYDZIAŁ Podstawowych Problemów Techniki

KARTA PRZEDMIOTU




Nazwa w języku polskim …………..Pomiary Optyczne 1

Nazwa w języku angielskim ……….Optical Measurements 1

Kierunek studiów (jeśli dotyczy): …Optyka

Specjalność (jeśli dotyczy): ………...…………


Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna*

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany *

Kod przedmiotu FTP002015W

Grupa kursów TAK / NIE*





Wykład

Ćwiczenia

Laboratorium

Projekt

Seminarium

Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU)

30













Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS)

60













Forma zaliczenia

zaliczenie na ocenę













Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X)
















Liczba punktów ECTS

2













w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom

o charakterze praktycznym (P)


















w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK)

1












*niepotrzebne skreślić





WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

  1. Podstawowa wiedza na temat natury światła i sposobów opisu propagacji światła przez układy optyczne (WIEDZA).

  2. Znajomość podstawowych pojęć i wzorów optyki geometrycznej, umiejętność obliczania prostych parametrów układu optycznego (powiększenie, położenie obrazu) (WIEDZA, UMIEJETNOŚCI).

  3. Podstawowe wiadomości o elementach i przyrządach optycznych: soczewka, pryzmat, lupa, luneta, mikroskop (WIEDZA).

  4. Podstawowe wiadomości dotyczące rachunku niepewności pomiarowych w pomiarach fizycznych (WIEDZA, UMIEJETNOŚCI).

\


CELE PRZEDMIOTU

C1 Zapoznanie studentów z budową i zasadą działania przyrządów optycznych, używanych w pomiarach optycznych.

C2 Przedstawienie metod używanych do pomiarów najważniejszych parametrów szkła optycznego – w tym współczynnika załamania i jego dyspersji.

C3 Zaprezentowanie i porównanie metod używanych do pomiarów parametrów elementów układu optycznego – promieni krzywizny soczewek i kątów klinów (pryzmatów).

C4 Przedstawienie i klasyfikacja metod używanych do pomiaru najważniejszych parametrów układów optycznych – ogniskowej, kąta łamiącego, płaskości, równoległości.

C5 Wyjaśnienie sposobu sprawdzania gotowych układów optycznych w zależności od ich zastosowania.





PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA



Z zakresu wiedzy:

PEK_W01 Poszerzona wiedza na temat budowy, zasady działania i zastosowań podstawowych przyrządów optycznych (lupa, luneta, mikroskop).

PEK_W02 Szczegółowa, podbudowana teoretycznie wiedza na temat budowy, zasady działania i sposobu wykorzystania podstawowych przyrządów pomiarowych (kolimator, luneta autokolimacyjna, mikroskop autokolimacyjny, goniometr).

PEK_W03 Podbudowana teoretycznie wiedza na temat budowy i właściwości szkła optycznego oraz pomiarów jego podstawowych parametrów (jednorodność, smużystość pęcherzykowatość, dwójłomność, absorpcja).

PEK_W04 Szczegółowa, podbudowana teoretycznie wiedza na temat różnych metod pomiaru współczynnika załamania szkła i jego dyspersji.

PEK_W05 Szczegółowa, podbudowana teoretycznie wiedza na temat pomiaru podstawowych parametrów elementów układu optycznego – promieni krzywizn soczewek, kątów łamiących pryzmatów i klinów, płaskości i płasko-równoległości płytek.

PEK_W06 Szczegółowa, podbudowana teoretycznie wiedza na temat pomiaru ogniskowej i ogniskowej czołowej układu optycznego a także położenia punktów i płaszczyzn węzłowych, głównych.

PEK_W07 Podbudowana teoretycznie wiedza na temat pomiaru i oceny jakości parametrów instrumentów optycznych – powiększenia, zdolności rozdzielczej, centryczności, równoległości układów dwuocznych, skręcenia obrazu, jakości i dokładności podziałek.


Z zakresu umiejętności:

PEK_U01 Umiejętność oceny przydatność poznanych metod i technik pomiarowych do konkretnego zadania o charakterze praktycznym oraz wybranie odpowiedniego narzędzia i metody pomiarowej.

PEK_U02 Umiejętność oceny niepewności pomiarowej poznanych technik pomiarowych i dobraniu parametrów układu pomiarowego pod kątem minimalizacji niepewności pomiarowych.
Z zakresu kompetencji społecznych:

PEK_K01 Zrozumienie potrzeby ciągłego samodokształcania, wynikającego z konieczności nadążania za rozwojem technik pomiarowych i potrzebą samodzielnego poznawania najnowszych trendów z tej dziedziny.

PEK_K02 Umiejętność określenia priorytetów w realizacji zadania pomiarowego i określenia kolejności realizacji odpowiednich jego etapów.





TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć - wykład

Liczba godzin

Wy1

Program wykładu; podanie literatury, terminów konsultacji, sposobu zaliczenia;

Repetytorium z optyki i optyki geometrycznej:

- dwoista natura światła a podejście geometryczne;

- odziaływanie światła z materią (pojęcie przenikalności dielektrycznej);

- pojęcie współczynnika załamania i dyspersji;

- podstawowe pojęcia i wzory optyki geometrycznej: oś optyczna, ognisko i ogniskowa, wzór soczewkowy i wzór konstrukcyjny soczewki, powiększenia, płaszczyzny główne i węzłowe, przesłony, źrenice i luki.



2

Wy2

Repetytorium - proste przyrządy optyczne – definicje, schematy, zasady działania:

- lupa;


- luneta (typy lunet);

- mikroskop (rodzaje oświetlenia w mikroskopie, dyfrakcyjna teoria Abbego, pojęcie zdolności rozdzielczej).

Oko: układ optyczny oka, budowa siatkówki, głębia ostrości, rozdzielczość, czułość, odczuwanie kontrastów.

Pojęcie paralaksy.

Kryteria zdolności rozdzielczej.


2

Wy3

Oko: układ optyczny oka, budowa siatkówki, głębia ostrości, rozdzielczość, czułość, odczuwanie kontrastów.

Pojęcie paralaksy.

Kryteria zdolności rozdzielczej.


2

Wy4

Przyrządy i elementy przyrządów używane w pomiarach optycznych:

- Kolimatory (zwykłe i szerokokątne; ustawianie na nieskończoność (autokolimacja, obserwacja bardzo dalekiego punktu, metoda pentagonu i lunety; metoda trzech kolimatorów);

- lunety (typu Keplera): astronomiczne, justerskie, autokolimacyjne;

- mikroskopy (miernicze i kontrolne);

- okulary mikrometryczne (śrubowe, spiralne);

- płytki ogniskowe;

- testy zdolności rozdzielczej;

- goniometr;

- pomocnicze przyrządy kontrolne: poziomnice, pryzmaty (pentagonalne!), lupy, dynametry, ławy optyczne.


2

Wy5

Pomiar współczynnika załamania bazujące na prawach Snella:

- metody spektrometryczne: Fraunhofera, Rydberg-Martensa, promienia prostopadle wchodzącego i wychodzącego z pryzmatu, Abbego, Kohlrauscha, Wollastona, Wollastona-Kohlrauscha;



2

Wy6

Pomiar współczynnika załamania bazujące na prawach Snella –cd.:

- refraktometry: Pulfricha, Abbego, Bodnara.

Podstawy pomiarów interferencyjnych, interferometry.





Wy7

Pomiar współczynnika załamania – cd.:

- metody interferencyjne: metoda Obreimowa; interferometry: Rayleigha, Jamina, Macha-Zehndera; metoda de Chaulnesa, metody immersyjne (w mikroskopie);

- pomiar współczynnika załamania gotowych elementów optycznych.


2

Wy8

Szkło: definicja, wytwarzanie, podstawowe parametry optyczne i metody ich pomiaru:

Sprawdzanie jednorodności, smużystości, pęcherzowatości szkła; pomiar dwójłomności; pomiar współczynnika absorpcji.



2

Wy9

Pomiar parametrów elementów układu optycznego:

- pomiary promieni krzywizn soczewek (sferometry: pierścieniowy, czujnikowy, Moffita; za pomocą pryzmy i stycznych powierzchni kulistych; oftalmometr; metody autokolimacyjne; metody autokolimacyjne; sprawdziany interferencyjne); pomiar dużych promieni krzywizn (metoda cieniowa Foucaulta);pomiar bardzo wielkich promieni krzywizn (optyka astronomiczna);



2

Wy10

Pomiar parametrów elementów układu optycznego – cd.:

- badanie płaskości, sprawdzanie płytek płasko-równoległych;

- pomiary katów dwuściennych na goniometrze (kliny i pryzmaty);

- pomiary centryczności soczewek.



2

Wy11

Pomiar ogniskowej układu optycznego:

- pojęcia ogniskowej i ogniskowej czołowej;

- pomiar ogniskowej czołowej przy użyciu kolimatora, kolimatora i mikroskopu; frontofokometr;

- pomiary ogniskowej oparte na określeniu położenia obrazu punktu na osi układu;

- pomiary ogniskowej przy stałej odległości obrazu od przedmiotu (metoda Bessela);

- pomiary ogniskowej bazujące na wzorze Newtona;

- pomiar ogniskowej metoda Erflego;

- pomiar ogniskowej przy zastosowaniu znanego układu;

- określanie ogniskowej przez pomiar powiększenia poprzecznego w jednej i dwóch płaszczyznach;

- pomiar ogniskowej za pomocą klina o znanym kącie odchylenia;



2

Wy12

Pomiar ogniskowej układu optycznego – cd.:

- pomiar ogniskowej na goniometrze;

- pomiar ogniskowej metoda Hartmanna, Porro i Abbego;

- wyznaczanie ogniskowej obiektywów mikroskopowych;

- pomiar długoogniskowych układów za pomocą lunety i kolimatora;

- pomiary ogniskowej ujemnych układów optycznych;

- pomiary ogniskowej zwierciadeł;

- określanie położenia punktów głównych i węzłowych (metody Abbego, Hartmanna).



2

Wy13

Metody sprawdzania instrumentów optycznych:

- pomiary powiększeń: lupy, mikroskopu lunety,

- diafragmy (przesłony) w przyrządach optycznych;

- pomiary pola widzenia: lupy i mikroskopu, lunet;

- pomiar wielkości obrazowego pola widzenia lunet;

- pomiary źrenic (dynametr Ramsdena);



2

Wy14

Metody sprawdzania instrumentów optycznych – cd.:

- pomiar apertury numerycznej obiektywów mikroskopowych;

- pomiar paralaksy położenia;

- pomiary skręcenia obrazu;

- sprawdzanie podziałek przyrządów;

- sprawdzanie równoległości osi przyrządów dwuocznych;

- sprawdzanie zdolności rozdzielczej lunet, aparatów fotograficznych i obiektywów mikroskopowych.


2

Wy15

Kolokwium zaliczeniowe.

2




Suma godzin

30



STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE


N1. Prezentacja multimedialna (PowerPoint).

N2. Pokaz prostych elementów układów optycznych (pryzmaty, soczewki, lupa).

N3. Pytania sprawdzające wiedzę studentów z dziedziny optyki geometrycznej.

N4. Konsultacje

N5. Praca własna – samodzielne studia i przygotowanie do egzaminu



OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA


Oceny (F – formująca (w trakcie semestru), P – podsumowująca (na koniec semestru)

Numer efektu kształcenia

Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia

F1

PEK_W01

PEK_W02


Kartkówka po repetytorium z zakresu optyki, optyki geometrycznej i prostych przyrządów optycznych.

P

wszystkie

Kolokwium zaliczeniowe z całości materiału: 5-7 pytań: „otwartych”, dotyczących opisu wybranych metod pomiarowych oraz przeglądowych, dotyczących np. zestawienia wszystkich poznanych metod pomiaru danej wielkości z oceną ich stosowalności i niepewności pomiarowych.




LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA

literatura PODSTAWOWA:

  1. Z. Bodnar, „Podstawy optyki instrumentalnej” 1957.

  2. T. Hanc, „Pomiary optyczne”, PWT Warszawa, 1959.

  3. F. Ratajczyk, „Instrumenty optyczne”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2002.


literatura UZUPEŁNIAJĄCA:

  1. R. Jóźwicki, „Optyka instrumentalna”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1970.

  2. J Tatarczyk, „Elementy optyki instrumentalnej i fizjologicznej”, Wydawnictwo AGH, Karków, 1994.

  3. J. Nowak, M. Zając, „Optyka, kurs elementarny”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1998.




OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)

Dr hab. inż. Władysław A. Woźniak wladyslaw.wozniak@pwr.wroc.pl

MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU

………….Pomiary Optyczne 1……………

Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU …..Optyka……

I SPECJALNOŚCI ……..…





Przedmiotowy efekt kształcenia

Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności

Cele przedmiotu

Treści programowe

Numer

narzędzia dydaktycznego

PEK_W01 (wiedza)

K1OPT_W09

C1

Wy1, Wy2

1  5

PEK_W02

K1OPT_W09

K1OPT_W12



C1

Wy3, Wy4

1, 4, 5

PEK_W03

K1OPT_W09

K1OPT_W11

K1OPT_W12


C2

Wy8

1, 4, 5

PEK_W04

K1OPT_W09

C2

Wy5  Wy7

1, 4, 5

PEK_W05

K1OPT_W09

K1OPT_W12



C3

Wy9, Wy10

1, 4, 5

PEK_W06

K1OPT_W09

K1OPT_W12



C4

Wy11, Wy12

1, 4, 5

PEK_W07

K1OPT_W09

K1OPT_W12



C5

Wy13, Wy14

1, 4, 5




PEK_U01 (umiejętności)

K1OPT_U08

C2

C3

C4



C5

Wy5  Wy7

Wy9  Wy14



1, 4, 5

PEK_U02

K1OPT_U08

C2

C3

C4



C5

Wy5  Wy7

Wy9  Wy14



1, 4, 5




PEK_K01 (kompetencje)

K1OPT_K01


C2

C3

C4



C5

Wy1  Wy15

1  5

PEK_K02

K1OPT_K04

C2

C3

C4



C5

Wy1  Wy15

1  5







©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna