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Hochauflösende Astronomie: Adaptive Optik und Optische Interferometrie
High Angular Resolution Astronomy (Telescopes, Adaptive Optics, Interferometry, and more)

Modul PH2059

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2018 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2018SS 2017WS 2010/1

Basisdaten

PH2059 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 30 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2059 ist Frank Eisenhauer.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Einführung in die Optik
  • Atmosphärische Turbulenz
  • Speckle-Interferometrie und Koronographie
  • Adaptive Optik I: Wellenfrontsensoren und verformabare Spiegel
  • Adaptive Optik II: Regeltechnik und Laserleitsterne
  • Interferenz, Kohärenz, und Intensitätsinterferometrie
  • Optische Interferometrie I: Technik und Komponenten
  • Optische Interferometrie II: Apertursynthese und Astrometrie
  • Datenanalyse und Bildrestauration

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage

  • den aktuellen Stand der Techniken in der hochauflösenden Astronomie zu überblicken
  • die Grundlagen der Strahlen- und Wellenoptik zu verstehen
  • die Techniken und Möglichkeiten der adaptiven Optik zu verstehen
  • die Grundlagen und Techniken der Optischen und Radio Interferometrie zu verstehen
  • weiterführende Vorlesungen und vertiefende Seminare in diesem Gebiet zu belegen
  • weiterführende Original- und Fachliteratur zu verstehen
  • eine weiterführende Master- oder Doktorarbeit in diesem Fach durchzuführen

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 High Angular Resolution Astronomy Eisenhauer, F. Di, 12:00–14:00, PH II 227

Lern- und Lehrmethoden

Die Vorlesung führt ausgehend von den Grundlagen der Optik hin zu den hoch-spezialisierten Techniken der Adaptiven Optik und Interferometry. Diese werden in thematisch gegliederten Vorträgen präsentiert. Teilweise werden hierzu internationale Experten eingeladen. Zur Vertiefung der Inhalten sind von den Studierenden einzelne Kapitel in Lehrbüchern und Originalliteratur durchzuarbeiten, die dann gemeinsam in der Vorlesung besprochen werden. Dadurch ist der Eigenstudiumsanteil in diesem Modul hoch.

Medienformen

PowerPoint. Die Folien werden im PDF und PowerPoint Format zum download bereitgestellt.

Literatur

  • Observational astrophysics: Léna, Lebrun & Mignard, 2nd revised an enlarged edition, Springer, Berlin 1998
  • Adaptive Optics for Astronomical Telescopes: Hardy, Oxford University Press, USA, 1998
  • An Introduction to Optical Stellar Interferometry: Labeyrie, Lipson & Nisenson , Cambridge University Press, 2006
  • Principles of Optics: Born & Wolf, Cambridge University Press, 7 edition 1999

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Wissens- und Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Was ist "Seeing", welche Parameter werden zur Beschreibung verwendet, beschreiben Sie das Kolmogorov Model der Turbulenz
  • Beschreiben Sie das Prinzip einer Adaptive Optik und seiner Komponenten, beschreiben Sie diese im Formulismus der Regeltechnik
  • Geben Sie einen Überblick zur Arbeitsweise der Optischen Interferometrie, wie hängen die Beobachtungsgrößen mit der Helligkeitsverteilung des Objekts zusammen

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

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