Archívum
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Optika | |||
|
Optics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMINMOP | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 0 | 1 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | - | önálló | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Nagy Balázs Vince (71428949344) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | nagyb@mogi.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
| http://www.mogi.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | http://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMINMOP | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy megismertesse a hallgatókat a fény kettős természetéből adódó jelenségeknek a műszaki rendszerekben történő felhasználási lehetőségeivel. Ismereteket szerezhetnek a geometriai optikai módszerekről, amelyekkel képalkotó optikai rendszereket tervezhetnek. Megismerik a kvantummechanikai optikai elveket, amelyekkel megérthetik a kamerák, detektorok működését, továbbá a lézerek működésének alapjait. Az elektromágneses térelmélet Maxwell egyenletei segítségével megértik a hullámoptika alapjait, amelynek segítségével megismerik az interferencia jelenségeket és ez alapján a holográfiát, továbbá a 3D képalkotás lehetőségeit. A Fourier- transzformáció segítségével képesek lesznek az optikai rendszereket az egyéb mechatronikai rendszerekhez hasonló ún. átviteli függvényekkel jellemezni és ezáltal a felhasználás számára hasznos minőség mutatókat számolni és mérni.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Különbséget tesz , hogy az adott optikai jelenséget geometriai, hullámoptikai, vagy kvantummechanikai módszerrel érdemes leírni. Érti a képalkotó optikai rendszerek elméletét, számítási módszereit. Tudomása van a gépi látásnak és az emberi látórendszernek a hasonlóságáról és a különbségeiről. Értelmezi a rendszertechnikában tanult átviteli függvényeket a képalkotó optikai rendszerekre. Értelmezi az elektromágneses tér Maxwell egyenleteit, le tudja vezetni belőlük az adott feladat megoldását. Ismeri a kvantummechanika alaptörvényeit, ezeket alkalmazni tudja az optikai detektorokra, kamerákra is. Tájékozott az infra optika törvényei és az éjjel látó kamerák működésének terén. Összekapcsolja az interferencia jelenség optikai alkalmazásait, alkalmazni tudja azt a holográfia megértésére. Ismeri az optikai vákuumos vékonyréteg technika elméletét és annak alkalmazásait színszűrők, reflexiómentesítő bevonatok készítésére. Tájékozott a polarizáció jelenségéről és a folyadékkristályok működéről. Tájékozott az optikai kommunkáció és a távolság mérés elveiről. Ismeri a spektrális optika alaptörvényeit, az infra és az UV optikai alkalmazásokat. Átlátja az energetiai optika módszereit és alkalmazásait.
Képesség
Képes meghatározni, hogy az adott jelenséget hullámoptikai, vagy kvantummechanikai módszerrel érdemes-e leírni. Megtervezi az adott feladra alkalmas képalkotó optikai rendszer elemeit, paramétereit. Alkalmazza az optikai tervezést az aberrációk értékelésére. Az emberi látószerv működéséből következtet a gépi látás technikai elemeinek felépítésére. A rendszer adatai alapján meghatározza az optikai átviteli függvényeket és a rendszer alkalmazási területét. Megoldja a Maxwell egyenleteket adott peremfeltételek esetére. Képes spektrális optikai feladatok megoldására a kvantummechanika alaptörvényeit alkalmazva. Kiválasztja a megfelelő detektorokat és kamerákat az adott megfigyelő feladatra. Kiválasztja az éjjellátó kamerákat a megfigyelési körülmények figyelembevételével. Képes konvertáló színszűrőt tervezni egy detektor és egy elérendő érzékenységi spektrum alapján. Meghatározza egy antireflexiós vékonyréteg felépítését, paramétereit adott hullámhosszú minimális visszaverődés céljára. Meghatározza adott megvilágítás-függvényű felületű energetikai optikai rendszert. Megtervezi mobil távolságmérő rendszer elemeit, távolságtartó berendezéseket.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti az optikai rendszerekkel kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi. Empatikus mások - véleményétől eltérő szakmai nézeteit illetően.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóival és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során elválik egymástól az előadás és laboratóriumi gyakorlat, mind tartalmában, mind pedig módszertanában. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadások és az főbb (on-line) elérhető írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Ábrahám: Optika. Panem- McGraw.Hill 1998. Budapest ISBN: 963545144X
Ábrahám: Műszaki Optika segédlet. Akadémiai Kiadó 2018.Budapest ISBN: 978 963 05 9926 9
Jegyzet
A tantárgyhoz az adatlap kitöltése során még nem áll rendelkezésre könyv vagy jegyzet, annak legkorábbi megjelenési ideje 2020.
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://mogi.bme.hu/TAMOP/muszaki_optika/math-index.html
http://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMINMOP
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. augusztus 31. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése 3 db évközi írásbeli teljesítménymérés (2 db összegző tanulmányi teljesítményértékelés és a laboratóriumi jegyzőkönyvekből álló részteljesítmény-értékelés) alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában. A dolgozatok egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszálnak, így a problémafelismerést és -megoldást helyezik a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat is meg kell oldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kérik számon. A rendelkezésre álló munkaidő 2x45 perc.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelések együttesen vizsgálják és mérik fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az egyes összegző értékelések a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajátítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. Egy-egy összegző értékelés 65%-ban az elméleti ismeretekre, 35%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésükre a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 8. és 14. oktatási héten kerül sor. A két összegző teljesítményértékelésen egyenként 40-40 pont szerezhető, az eredményes teljesítéshez egyenként legalább 40% (16 pont) elérése szükséges. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, egyszerű | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja a tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja laboratóriumi mérések elvégzése és mérési jegykőkönvek leadása. Az elvégzendő mérési feladatokat, valamint a jegyzőkönyv tartalmi és formai követelményeit a mérési leírások tartalmazzák. A mérések és a jegyzőkönyvek 2-3 fős csoportban készítendők. A feladat értékelése a szemeszter során folyamatos, összesen legfeljebb 20 pont szerezhető. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 80 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 20 % |
Az aláírás megadásának feltétele, hogy az évközi teljesítményértékeléseken szerezhető pontszám legalább 40 %-át elérje.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 70 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 55 % - 70 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 40 % - 55 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 40 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A laboratóriumi gyakorlatok legalább 85 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| igen | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések egyenként javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás lehetősége kizárt | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
| El nem végzett laboratóriumi gyakorlatok teljesítése: | ||
| az el nem végzett laborgyakorlatok a pótlási időszakban kötelezően elvégzendők | ||
| Hibásan (pl. jegyzőkönyvhiba) teljesített laboratóriumi gyakorlatok ismétlése: | ||
| a hibásan teljesített laborgyakorlat csak a teljes laborgyakorlati cselekmény ismételt elvégzésével teljesíthető | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 4 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 28 |
| összesen | 120 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2021. szeptember 1. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
mechatronikai_mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Összefüggéseiben ismeri és alkalmazza a mechatronikai mérnöki szakmához kötött természettudományos és műszaki elméleti ismereteket és ok-okozati összefüggéseket.
- Elsajátította az elméletileg megalapozott, rendszerszemléletű gyakorlatorientált mérnöki gondolkodásmódot.
- Rendelkezik a mechatronikai területhez kapcsolódó gépészeti és villamos méréstechnikai, valamint matematikailag és informatikailag megalapozott méréselméleti ismeretekkel.
Képesség
- Képes a mechatronikai rendszerek és folyamatok üzemeltetése során gyűjtött információk feldolgozására és rendszerezésére, különböző módon történő elemzésére, elméleti és gyakorlati következtetések levonására.
- Képes átfogó elméleti ismereteit a gyakorlatban is alkalmazni a gépészetet az elektronikával, az elektrotechnikával és a számítógépes irányítással szinergikusan integráló berendezések, folyamatok és rendszerek területén.
- Képes a mechatronikai rendszerek, technológiák és folyamatok minőségbiztosítására, méréstechnikai és folyamatszabályozási feladatatok elméleti megfogalmazására és gyakorlati megoldására.
Attitűd
- Törekszik szakmai kompetenciái fejlesztésére.
- Törekszik arra, hogy a munkáját rendszerszemléletű és folyamatorientált gondolkodásmód alapján komplex megközelítésben végezze.
- Elkötelezett a magas színvonalú, minőségi munkavégzés iránt és törekszik e szemléletet munkatársai felé is közvetíteni.
Önállóság és felelősség
- Szakmai problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel.
- Munkatársait és beosztottjait felelős és etikus szakmagyakorlásra neveli.
- Kezdeményező szerepet vállal műszaki problémák megoldásában.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
A tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti valamely, széleskörű képfeldolgozó eszközkészlettel rendelkező programozói környezet vagy eszköztár (pl.: MATLAB, LabVIEW, OpenCV) ismerete. |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |