| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Műszaki optika | |||
|
Engineering optics
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMIBMOA | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 1 | 1 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | kapcsolt | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Nagy Balázs Vince | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | nagyb@mogi.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék | |||
| https://www.mogi.bme.hu | ||||
| Tantárgy weblapja | https://www.mogi.bme.hu/tantargyak/BMEGEMIBMOA | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | BMETE94BG01 | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | BMEGEFOAMG3, BMEGEMIBMMO | |||
Célkitűzés
A tantárgy célja, hogy bemutassa az optika műszaki alkalmazási lehetőségeit. Ennek érdekében megismertesse a fény kettős természetét, a geometriai, a hullámoptikai és a kvantummechanikai magyarázatát, a Fermat-elvet, a Snellius-Cescartes törvényt, annak alkalmazását sugárátvezetéssel végzett lencsetervezésre, a totálreflexió alkalmazását konstrukciójára, a képalkotó optikai rendszerek tervezésére, a távcsövek konstrukciójára, valamint az optikai rendszerek minősítésére. A tantárgy célja az emberi látással kapcsolatos ismereteknek az optikai eszközökkel együttes rendszerszerű jellemzőinek megismertetése, a látás műszaki eszközökkel való korrekciós lehetőségeinek megtanítása.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Ismeri az optika geometriai-, hullámoptikai és kvantum mechanikai tárgyalás módjait, a Fermat elvet, a Snellius – Descartes törvényt és az optikai úthossz fogalmát. Tudja alkalmazni a totálreflexió jelenségét az optikai szálak, kamera-prizmák és a refraktométerek eseteire. Ismeri a geometriai optika alaptörvényeit és érvényességi határait, a lézer fény eltérő viselkedését. Ismeri a fény sebességének változását a különböző közegekben, illetve a különböző optikai anyagokban, az ABBE számot. Felidézi az optikában használatos előjel szabályokat és egyetlen gömbfelület esetén be tudja mutatni a képalkotás jelenségét, a fókusz és a dioptria fogalmát paraxiális esetre. Meghatározza a fősík, a főpont és a csomópont fogalmát video kamerák esetére is. Különbséget tesz a Kepler és a Galilei – féle távcsövek sugármenetét és nagyítását tekintve. Tájékozott a tetszőlegesen sok felületből álló lencserendszerek fókusztávolságát illetően. Rendszerezi a képalkotási hibákat, azok altípusait és ábrázolja őket. Átlátja az optikában használatos lineáris, szög- és longitudinális nagyítások fogalmait és egymással való összefüggéseit. Tájékozott az apertura- és a mezőrekesz fogalmát illetően.
Képesség
Képes felismerni, hogy a geometriai, hullámoptika, vagy a kvantummechanika modellje alkalmas az adott feladat megoldására. Képes optikai sugárátvezetéssel kiszámítani egy összetett optikai rendszer jellemzőit. Képes minősíteni a képalkotó optikai rendszereket felbontóképesség és képminőség szempontjából. Megtervezi az adott feladatra leggazdaságosabb távcső típus optikai rendszerét. Működteti az egyszerű optikai/optomechatronikai műszerek alaptípusait. Értelmezi a képalkotási hibákat összetett optikai rendszerekben. Használja adott feladatra és céleszközben az optikai elemeket. Megtervezi ipari környezetben egyszerű, képfelvevőből és megjelenítőből álló optikai rendszer összeállítását. Vázolja az emberi szem optikai rendszerét és az emberi látás jellemzőit. Alkalmazza a totálreflexió elvén működő optikai rendszereket.
Attitűd
Törekszik optikai ismereteinek további bővítésére, a technika legújabb eredményeit megismerve. Fejleszti és egyszerűsíti a bonyolult képfeldolgozási-informatikai feladatokat. Fogékony a környezetében a nem megfelelő megvilágítás, a látás ergonómiájának nem megfelelő monitor-alkalmazási hibák iránt. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti az optikai rendszerekkel kapcsolatos tudását. Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Törekszik az anyagtakarékosságra, amikor a lencsék vastagságát megválasztja. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóival és hallgatótársaival. Lényeglátással különbözteti meg az egyes hibaokozókat, az elhanyagolásokat felelősséggel és ellenőrizve végzi. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapatmunkában – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során tematikájában nem, módszertanában viszont elválnak egymástól az előadás, gyakorlat és laboratóriumi foglalkozások. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadások és a gyakorlati és labor foglalkozások és a főbb (on-line) elérhető írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Ábrahám (szerk.), Optika, 1998., Budapest, Panem-McGrawHill, ISBN 963-545-144-X
Jegyzet
Műszaki Optika, 2014, online jegyzet. (A tananyag a TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0042 azonosító számú „ Mechatronikai mérnök MSc tananyagfejlesztés ” projekt keretében készült.)
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://www.mogi.bme.hu/TAMOP/muszaki_optika/index.html
http://www.mogi.bme.hu/TAMOP/jamu_optika/index.html
https://mersz.hu/abraham-muszaki-optika-segedlet
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2022. május 15. |
| Hatályosság vége: | 2026. július 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények évközi értékelése során egy darab házi feladat (részteljesítményértékelés - HF), a laboratóriumi gyakorlatok elvégzése és jegyzőkönyvek elkészítése (részteljesítményértékelés - JKV) a félévközi követelmény. A házi feladat célja, hogy a képesség kompetenciát vizsgálja. Elkészítéséhet a félév közepén kapják meg a hallgatók a kiírást. A laboratóriumi gyakorlatokat rendszeres időközönként szükséges teljesíteni és róluk jegyzőkönyvet készíteni.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés (házi feladat - HF) a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája egy egyénileg készített tervezési feladat kidolgozása és dokumentálása. A házi feladat tárgya egy kamerarendszer tervezése, a pontos feladatkiírás és követelmények a tantárgy weboldalán lesznek elérhetőek a félév során. A házi feladatot a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontig, előreláthatólag a 14. hét végéig kell beadni. A házi feladat minősítése megfelelt / nem felelt meg lehet, az aláírás megszerzésének feltétele a "megfelelt" minősítés. A vizsgajegy megajánlásakor az írásbeli vizsga eredménye mellett a házi feladat minősége (+,-) kerekítési tényezőként kerülhet figyelembevételre. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, időponthoz kötött személyes cselekmény | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés (jegyzőkönyv - JKV) a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája a laboratóriumi foglalkozásokon való aktív részvétel és a mérések eredményei alapján jegyzőkönyv elkészítése. A méréseket és a jegyzőkönyveket 3 fős csoportokban kell elkészíteni, a jegyzőkönyvek minősítése megfelelt / nem felelt meg lehet. Az aláírás megszerzésének feltétele az összes mérés elvégzése és a jegyzőkönyvekkel "megfelelt" minősítés megszerzése. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | Az írásbeli vizga részben a gyakorlatokon szerepeltekhez hasonló, a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszáló, feleletválasztós, szöveges választ igénylő, vagy számpéldát megoldó típusú 5-10 kérdésből áll. A kidolgozási idő kb. 60 perc. Az írásbeli vizsga két napon belül kijavításra kerül, eredménye alapján vizsgajegy kerül megajánlásra, amelybe a házi feladat minősége (+,-) kerekítési tényezőként kerül figyelembevételre. | |
| Szóbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | a hallgató választása szerinti opcionális (rész)vizsgaelem, a más részvizsga alapján megajánlott vizsgaérdemjegy korlátozottan módosulhat | |
| Leírás: | A hallgató élhet a szóbelizés lehetőségével, ahol a megajánlott jegytől jobb és rosszabb (±1) érdemjegy érhető el, a feltett kérdések igazodnak a megajánlott jegyhez. A szóbeli vizsgán elméleti kérdések, levezetések is szóba kerülhetnek, valamint felmérhető a gyakorlatokon és a laboratóriumi foglalkozásokon szerzett tudás is. A szóbeli vizsga az írásbeli vizsgától időben és a feladatokat tekintve is elkülönül. | |
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
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 100 % |
| Szóbeli részvizsga | 15 % |
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 gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
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.
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| igen | ||
| 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 | 56 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| felkészülés a laboratóriumi gyakorlati foglalkozásokra | 14 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| vizsgafelkészülés | 35 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 10 |
| összesen | 152 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2022. május 15. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2026. július 15. |
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
- Elsajátította az elméletileg megalapozott, rendszerszemléletű gyakorlatorientált mérnöki gondolkodásmódot.
Képesség
- Képes a műszaki-, gazdasági-, környezeti- és humánerőforrások felhasználásának komplex tervezésére, menedzselésére.
Attitűd
- Törekszik arra, hogy a munkáját rendszerszemléletű és folyamatorientált gondolkodásmód alapján komplex megközelítésben végezze.
Önállóság és felelősség
- Felelősséggel viseltetik a fenntarthatóság, a munkahelyi egészség- és biztonságkultúra, valamint a környezettudatosság iránt.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |