Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
BİYOMEDİKAL OPTİK Birinci Düzey BMM416 Seçmeli 7 3.00 3.00 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri Yok
Eğitimin Dili Türkçe
Koordinatör
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı Prof. Dr. Ömer Galip Saraçoğlu, Arş. Gör. Dr. Erdem Aslan
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı -
Dersin Veriliş Şekli Yüz yüze
Dersin Amacı Işığın tıp ve biyolojide kullanımı ve optik sinyal ile biyolojik dokuların etkileşmelerine ait ilkelerin kavranması amaçlanmaktadır
Dersin Tanımı Optiğin temel kavramları, ışın optiği, dalga optiği, elektromanyetik optik, kuantum optiği, girişim, saçılma, kırınım konuları; dokuların optik özellikleri ve ışık hücre/doku etkileşmeleri; spektroskopik ve tomografik görüntülemenin temelleri.

Dersin İçeriği
1 Fotonik, biyomedikal optik ve biyofotonik kavramlarının açıklanması. Biyofotonik konusundaki ar-ge alanları hakkında bilgi verilmesi.
2 Optik teorileri ve postülatları.
3 Snell kanunu, kırılma, tam iç yansıma, ışın ayırıcı ve birleştiriciler.
4 Işın optiğinin kullanıldığı biyomedikal uygulamalar. Dalga optiği ve düzlem dalgalar.
5 Işığın elektromanyetik dalga ve foton doğasının açıklanması. Işığın yayılımının açıklanması.
6 Işık kaynakları ve karakteristikleri. Evre-uyumluluk, girişim, kırınım, optik aktiflik ve çift-kırılma kavramlarının açıklanması.
7 Işığın madde etkileşimi. Biyolojik sistemlerin hiyerarşik yapıları.
8 Işığın saçılması ve saçılma teorileri.
9 Optik radyasyonun soğurulması. Spektroskopi yöntemleri ve spektroskopik görüntüleme.
10 Yansıma ve saçılma spektroskopisi, flüoresans spektroskopisi.
11 Lazerler ve çalışma prensipleri. Lazerlerin biyomedikal optik uygulamaları. Lazerler ile doku birleştirme.
12 Biyomedikal optik uygulamaları için önemli lazer çeşitleri: diyot lazerler, argon iyon lazeri, titanyum-safir lazeri. Doğrusal olmayan optik süreçler. Lazerde güvenlik.
13 Optik biyogörüntüleme yöntemleri ve diğer yöntemler ile karşılaştırılması. Optik eşfazlı tomografi ve flüoresans yöntemleri.
14 Öğrenci ödev/araştırma sunumları
15
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 Işın optiği, dalga optiği ve elektromanyetik optik kavramlarını ayrıntılı şekilde açıklayabilir.
2 Girişim ve kırınım kavramlarını ayrıntılı şekilde açıklayabilir.
3 Işığın dokularla etkileşimini açıklayabilir.
4 Işığın saçılmasını ve saçılma teorilerini açıklayabilir.
5 Spektroskopi ile ilgili kavramları tanımlayabilir ve açıklayabilir.
6 Spektroskopi çeşitlerini tanımlayabilir ve açıklayabilir.
7
8
9
10

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi.
2 Karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.
4 Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7 Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9 Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
10 Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
11 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12 12 a) biyoloji ve fizyoloji konularını anlayabilme;
13 12 b) türevsel denklemler ve istatistik dahil, ileri matematik, fen ve mühendislik bilgilerini biyoloji ve mühendisliğin arakesitindeki problemlerin çözümüne uygulayabilme becerisi;
14 12 c) canlı sistemler üzerinde ölçüm yapabilme ve bu ölçümlerden toplanacak verileri yorumlama becerisi;
15 12 d) canlı ve cansız malzemeler ve sistemler arasındaki etkileşime ilişkin problemleri çözme becerisi
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü
  Sayısı Süresi (saat) Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim 14 2 28
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 4 56
Ödevler 1 2 2
Sunum / Seminer hazırlama 1 2 2
Kısa sınavlar 0 0 0
Ara sınavlara hazırlık 1 4 4
Ara sınavlar 1 2 2
Proje (Yarıyıl ödevi) 0 0 0
Laboratuvar 0 0 0
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 1 5 5
Yarıyıl sonu sınavı 1 2 2
Araştırma 0 0 0
Toplam iş yükü     101
AKTS     4.00

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 1 50
Kısa sınav 0 0
Ödev 1 50
Yarıyıl içi toplam   100
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   40
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   60
Genel toplam   100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı Ders notları ve sunumlar (yayınlanmamış)
Yardımcı Kaynaklar Biomedical Optics: Principles and Imaging, Wang, Lihong V.; Wu, Hsin-i, John Wiley&Sons, 2007 Handbook of Biomedical Optics, David A. Boas, Constantinos Pitris, Nimmi Ramanujam (Editors), CRC Press, 2011

Ders İle İlgili Dosyalar