Albert-Ludwigs-Universität-Freiburg
Physikalisches Institut Hermann-Herder-Straße 3
Stand: 02.05.2012  

Kommentierte Veranstaltungsankündigung zum Sommersemester 2012

noch nicht vollständig!!

Physikalisches Institut

nach Dozenten alphabetisch geordnet 

zur Orientierung:
Helio- and Asteroseismology (MSc elective subject)
Dozent: Prof. Dr. Svetlana Berdyugina, Dr. Markus Roth
Zeit: 2 st.,  Mi 10-12
Ort: SR I
Beginn: 02.05.2012
Vorläufiges Programm:

Seit der Entedeckung der Fünf-Minuten-Oszillationen der Sonne im Jahr 1962 und der sich daraus ergebenden Erkenntnis der globalen kohärenten Natur dieser solaren Oszillationen, hat die Untersuchung mittels Helioseismologie das Verständnis über den inneren Aufbau der Sonne und Dynamik revolutioniert.
So gibt es nun enge Randbedingungen an die Sonnenmodelle, weiterhin war eine neue Physik notwendig, um das solare Neutrinoproblem zu lösen. Die Helioseismologie hat ein unerwartetes Bild des inneren Rotationsprofils der Sonne dargestellt, das zu einem vollständingen Umdenken in Bezug auf die Modelle des solaren Sonnendynamos geführt hat, der das zyklisch variierende großskalige Magnetfeld der Sonne erzeugt. Mit den neuesten Instrumenten am Boden und im Weltall, haben Daten hoher Qualität es ermöglicht, detaillierte Untersuchungen des Sonneninneren vorzunehmen und neue Techniken zu entwickeln.
Es ist nun auch möglich lokale Eigenschaften des Sonneninneren zu untersuchen, wie z.B. die vorherrschenden Bedingungen unter einem Sonnenfleck oder die lokale Veränderung von Strömungen.
Die Asteroseismologie baut auf dem Erfolg der Helioseismologie auf und erlaubt es im Wesentlichen, alle anderen Sterne ebenfalls seismisch zu untersuchen. Auch hier haben die neuesten im Weltall stationierten Observatorien es erlaubt, mit hoher Präzision den innerne Aufbau der Sterne zu bestimmen.

Ziel:
Diese Vorlesung hat zum Ziel, einen allgemeinen und grundlegenden Überblick über den inneren Aufbau der Sonne und der Sterne und der in der Sonne und den Sternen vorherrschenden Prozesse zu vermitteln.
Dies beinhaltet eine ausführliche Einführung in die Theorie, Methoden und modernen Beobachtungsverfahren der Helio- und Asteroseismologie.

Vorkenntnisse:

Klassische Mechanik
gewöhnliche Differentialgleichungen

Einführende Literatur:
Theoretical Condensed Matter (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Alexander Blumen
Zeit: 4 st.,  Mi, Do 10-12
Ort: HS II
Beginn: 25.04.2012
Vorläufiges Programm:

Es werden zunächst Kristalle und ihre Elementaranregungen  (Phononen und Elektronen) eingeführt, wobei anschließend deren Verhalten untersucht wird. Das Thema erlaubt, vielfältige Methoden der Quantenmechanik für Fortgeschrittene, wie z.B. die zweite Quantisierung, aber auch Symmetrien und Invarianzen auszunutzen. Speziell werden periodische Potenziale und das Blochtheorem, die Born-Oppenheimer-Näherung, die Elektron-Phonon-Kopplung und die Supraleitung behandelt. Anschließend werden Aspekte der Unordnung und ihre Realisierung in Flüssigkeiten und Gläsern untersucht. Dies eröffnet die Möglichkeit, anspruchsvolle Themen der modernen Physik zu diskutieren, wie das Anderson-Problem, den Mott-Hubbard-Übergang, die Grundlagen der Theorie der Spingläser und das Proteinfaltungsproblem.

Vorkenntnisse:

Vom Stoffkanon der Theorie-Vorlesungen vor allem die Quantenmechanik I.
Weitere benötigte, spezielle mathematische Verfahren werden im Rahmen dieser Vorlesung eingeführt.
Einführende Literatur:
Theoretische Physik IV (Quantenmechanik)
Dozent: Prof. Dr. Heinz-Peter Breuer
Zeit: 4 st.,  Mo 10-12, Di 8-10
Ort: HS I
Beginn: 23.04.2012

Anmeldung zu den Übungen

Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Theoretische Physik I - III

Einführende Literatur:
Seminar für mittlere und höhere Semester: Quantum Efficiency
Dozent: Prof. Dr. Heinz-Peter Breuer, Prof. Dr. Andreas Buchleitner, Prof. Dr. Wolfgang Soergel, Prof. Dr. Frank Stienkemeier
Zeit: 2 st., Di 14.15-17.30
Ort: SR FRIAS
zum Thema:

This is the seminar of the Research Focus on "Quantum Efficiency". The audience is interdisciplinary, from mathematics over physics to chemistry and engineering. Students will be coached to understand and present themes of central relevance for the interdisciplinary research agenda. This will require intense preparation, under close guidance by the seminar mentors, along a steep learning curve, and can possibly be combined with a research internship in one of the initiative's research groups. Students will also be welcome to provide input on the agenda in research and education.

Vorkenntnisse:

Essential prerequisites for participation are high motivation and persistence. Contributing students will be expected to attend the seminar regularly, throughout the entire term.

Einführende Literatur:
Theoretische Physik II (Mechanik und spezielle Relativität)
Dozent: Prof. Dr. Andreas Buchleitner
Zeit: 4 st., Di, Do 10-12
Ort: HS I
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:

Theoretische Physik I

Einführende Literatur:
Physics of Order, Chance, Uncertainty for Philosophers
Dozent: Prof. Dr. Andreas Buchleitner
Zeit: 2 st., Fr 10-12
Ort: SR I
Beginn: 27.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Introduction to Relativistic Quantum Field Theory (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Stefan Dittmaier Dr. Christian Schwinn. 
Zeit: 4 st., Di, Mi 14-16
Ort: HS II
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:

Content
Vorkenntnisse:

Prerequisits

Quantum Mechanics, Electrodynamics and Special Relativity

Einführende Literatur:

Textbooks
Superconductivity 2 (MSC, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Christian Elsässer Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik
Zeit: 2 st., Fr 8-10
Ort: SR I
Beginn: 27.04.2012

in englischer oder deutscher Sprache nach Vereinbarung

Vorläufiges Programm:
Inhalt:

In Superconductivity 2 (SS 2012), the microscopic theory of  superconductivity will be discussed.
(In Superconductivity 1 (WS 2011/12), the phenomenology of superconductivity was addressed.)

Vorkenntnisse:
Literatur, z.B.:
Fortgeschrittene Theoretische Physik für Lehramtsstudierende
Dozent: Prof. Dr. Thomas Filk
Zeit: 3 st.,  Mo , Di 10-12
Ort: HS II
Beginn: 23.04.2012
Vorläufiges Programm:

- Allgemeine Informationen und vorläufiges Programm:


Diese Vorlesung richtet sich speziell an Lehramtsstudierende und wird im Sommersemester 2012 zum ersten Mal angeboten. Sie wird in erster Linie die Quantenmechanik behandeln, allerdings auch, in geringerem Umfang, Themen der Statistischen Mechanik ansprechen. Die erfolgreiche Teilnahme an dieser Vorlesung wird für Lehramtsstudierende nach der alten Prüfungsordnung (bis WS 2009/10) als Ersatz für die Theo IV (Quantenmechanik) vom Landeslehrerprüfungsamt anerkannt. Für Studierende nach der neuen Prüfungsordnung mit Physik als erstes oder zweites Hauptfach handelt es sich um eine Pflichtvorlesung, welche die Theo 4 ersetzt. Weitere Informationenen finden Sie auf meiner Home-page:  http://omnibus.uni-freiburg.de/~filk/Fortgeschrittene_Theoretische_Physik/index.html.

- Teilnahmevoraussetzungen gibt es keine. Man sollte aber die Theo I-III gehört haben.

- Parallel zur Vorlesung wird ein Skript erstellt, das den Teilnehmern zugänglich sein wird. Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Astro Particle Physics (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Horst Fischer
Zeit: 3 st., Do 12-14, Fr 12-14 14täglich
Ort: HS II
Beginn: 26.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Computational Complexity and Physics (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. David Gross
Zeit: 4 st.,  Mo, Mi 12-14
Ort: SR I
Beginn: 23.04.2012
Vorläufiges Programm:

Complexity theory is a branch of theoretical computer science. It provides quantitative statements about how hard it is to solve certain problems on a computer. Examples of such problems include:

Physics and complexity theory overlap in two distinct ways:

In principle, the laws of physics enable a computer to make arbitrary predictions about the behavior of physical systems. In practice, however, this often involves solving problems for which no efficient algorithms are known to exist. Complexity theory helps us to decide when the lack of efficient algorithms reflects an insurmountable, intrinsic difficulty of the problem, rather than our limited understanding.

Conversely, physics also contributes to complexity theory. The reason is that computers are physical systems themselves and what they can and cannot do is therefore ultimately a physical question. The task here is to decide whether the mathematical models employed by computer scientists faithfully capture all computational processes allowed for by Nature (the young theory of quantum computing indicates that this may not be the case).

Covered topics

Vorkenntnisse:

Prerequisites: The quantum computing part requires basic knowledge of quantum mechanics. Beyond that, the course will be self-contained.

Einführende Literatur:
Dissipation in Light-Atom Interaction (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Hanspeter Helm
Zeit: 4 st., Di, Do 10-12
Ort: FMF SR a Stefan-Meier-Str. 21, 1. Stock
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:
 
Content:

Origins of friction in light-atom interaction are derived from  theoretical concepts and compared to experimental findings. The goal is to gain insight into advanced methods of laser cooling of matter, specifically atoms.  On this basis we will discuss modern realizations of atomic clocks,  Bose-Einstein condensation, coherent matter waves and atom interferometry.
The script of a previous lecture on this topic is available from the author upon request, but the script will be rewritten during this course.
For interested students a two hour practice session is offered weekly to learn how to solve problems in this field using analytical and numerical computer methods.  For this purpose it is useful to install Mathematica or a similar program on your laptop. Students wishing to participate in the practice session are requested to register by email (helm@uni-freiburg.de).
     
Initial Programm:

•    Mechanical Forces of Light
     ◦    Spontaneous force
     ◦    Dipole force
•    Optical Molasses and Magneto Optic Trap
     ◦    Radiation force on moving atoms
     ◦    Friction and diffusion     
     ◦    MOT concept and realizations
•    Coupling of Atomic States
     ◦    Stationary case
     ◦    Time-dependent interaction
     ◦    Spontaneous emission
     ◦    Dressed states
•    Dipole Force and Dissipation
     ◦    Mollow triplet
     ◦    Dissipative motion in standing waves
•    Polarization Gradient Cooling
     ◦    Sisyphus effect
     ◦    Light pressure on oriented atoms
•    Coherent population trapping
     ◦    Dark states and VSCPT
     ◦    optical pumping in velocity space
 
The course also covers the following topics:

Density matrix formalism for two- and three-level atoms, Landau-Zener approximation, partial wave expansion, Bloch vector, Bose-Einstein condensation

 Vorkenntnisse:
 
Prerequisites: Theoretical Physics IV - Quantum Mechanics
 
Einführende Literatur:
Hadron Collider Physics (MSc)
Dozent: Prof. Dr. Gregor Herten
Zeit: 3 st., Mo, Mi 10-12
Ort: SR Gustav-Mie-Haus
Beginn: 23.04.2012

Vorlesung + Übungen: 7 ECTS, Seminararbeit: 3 ECTS
Mit einer zusätzlichen Seminararbeit können insgesamt 10 ECTS Punkte erlangen werden
Vorläufiges Programm:

ECTS Points:
The course has officially 3 lecture and 2 exercise hours per week. This corresponds to 7 ECTS points. After the lectures students will be given the occasion to complete a term paper (to be completed by about mid September). The term paper will count in addition 3 ECTS points, thus in total 10 ECTS points can be obtained in the course. The term paper will consist of  a small data analysis of simulated ATLAS events.

Preliminary Program:  
The aim of the course is to introduce the important concepts and topics, which are required to understand results from LHC and to perform own LHC data analysis. Therefore the course provides the basis for a master or diploma thesis on LHC data analysis.  
 
Topics:
Vorkenntnisse:
Prerequisites: Nuclear- and ParticlePrerequisites: Nuclear- and Particle Physics, Advanced Particle Physics Physics, Advanced Particle Physics

Einführende Literatur:
Einführungsvorlesung Statistik zum Fortgeschrittenenpraktikum I
Dozent: Prof. Dr. Karl Jakobs, Dr. Christian Weiser
Zeit: Blockveranstaltung, Ankündigung im FP
Ort: 
Beginn: 
Vorläufiges Programm:




Vorkenntnisse:
Einführende Literatur
Fachdidaktik I: Einführung
Dozent: OStR Hermann Krämer
Zeit: 2 st., Fr 14-16
Ort: HS II
Beginn: 27.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Grundlagen der Physik mit Experimenten für Studierende der Medizin, Zahnmedizin und Pharmazie
Dozent: Prof. Dr. Ulrich Landgraf
Zeit: 4 st., Mo, Fr 8-10
Ort: Gr. HS
Beginn: 27.04.2012
Tutorat dazu abwechselnd Mo, Mi
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Elektronische Struktur der Materie (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Michael Moseler, Dr. Michael Walter
Zeit: 4 st.,Di, Mi 110-12
Ort: SR III
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Advanced Optics and Lasers (BSc, MSc, WP2)
Dozent: PD Dr. Marcel Mudrich
Zeit: 3 st.,  Do 14-15, Fr 10-12
Ort:  Do SR I, Fr SR GMH
Beginn: 262.04.2012
Vorläufiges Programm:

Die Vorlesung Laserphysik beginnt mit einer Einführung in die physikalischen Grundlagen von Licht und Licht-Materie-Wechselwirkung. Dann wird das Laserprinzip vorgestellt. Ausgehend von der Inversionsbedingung wird z.B. der stationäre Betrieb oder auch Einschaltvorgänge mit Hilfe von Ratengleichungen behandelt. Es folgt die Vorstellung der Bestandteile eines Lasers wie z.B. Resonatoren und Komponenten zur Modenselektion oder Pulserzeugung. Anschließend werden verschiedene Lasertypen, deren Aufbau und Eigenschaften vorgestellt. Schließlich sollen aktuelle Methoden zur Erzeugung extrem kurzer und intensiver Pulse behandelt werden, sowie auf Methoden der nichtlinearen Optik wie Frequenzmischung bzw. Frequenzvervielfachung eingegangen werden.
Es ist geplant im Rahmen der Vorlesung eine Exkursion zu einem führenden Laserinstitut wie z.B. dem Max-Born-Institut für nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie in Berlin oder zum Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching durchzuführen.
Die Übungen beinhalten neben der Behandlung von begleitenden schriftlichen Aufgaben auch einen Teil mit praktischen Aufgaben an verschiedenen Lasersystemen.

The lecture starts with a revision of the basic concepts of light and light-matter interaction. Then the laser principle is introduced. Based on the condition for population inversion, the stationary mode of operation as well as the dynamics of switching processes is discussed using rate equations. Different components of a laser such as resonators and devices for frequency selection or short pulse
generation are presented. Then, different most commonly used types of lasers are presented and their properties are discussed. Finally, current methods for the generation of extremely short and intense pulses will be addressed as well as nonlinear optical techniques such as frequency mixing and harmonic generation.
We plan to organize an excursion to a leading laser institute such as the Max-Born- Institut für nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie in Berlin or the Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching.
The tutorials include problem sheets as well as practical laboratory courses to work on different laser systems.

Vorkenntnisse:

Einführende Literatur:
Fortgeschrittene Konzepte der Statistischen Physik (MSc, BSc, WP2)
Dozent: PD Dr. Lothar Mühlbacher
Zeit: 4 st., Di, Do  16-18
Ort: Di HS HH6, Do SR GMH
Beginn: 24.04.2012

Die Vorlesung richtet sich an MSc-, WPII-, BSc-Studierende (10 ECTS-Punkte)

 Vorläufiges Programm:
 
Advanced Concepts in Statistical Physics

This lecture aims at both extending some of the concepts explored during the statistical physics lecture as well as introducing new ones which allow to treat more complex and advanced situations. This includes phase transitions, liquids with non-constant density profiles, or non-equilibrium phenomena like Onsager's regression hypothesis. Since a quantitative description of such complex systems on analytical grounds is often not feasible, the lecture further offers an introduction to some numerical approaches like renormalization group theory or Monte Carlo methods.

Fortgeschrittene Konzepte der Statistischen Physik

In dieser Vorlesung sollen sowohl Konzepte aus der Theoretischen Physik V (Statistische Physik) erweitert als auch darüber hinaus gehende, neue Ansätze vorgestellt werden. Dies beinhaltet z.B. die Behandlung von Phasenübergängen, Flüssigkeiten mit nicht-homogenen Dichteprofilen oder Nicht-Gleichgewichtsphänomene wie die Onsagersche Regressionshypothese. Da eine quantitative Beschreibung solcher komplexen Systeme auf analytischer Ebene meist kaum möglich ist, werden zudem einige numerische Verfahren wie Renormierungsgruppentheorie oder Monte-Carlo-Methoden eingeführt.

Vorkenntnisse:
Theoretische Physik IV (Quantenmechanik I)
Theoretischen Physik V (Statistische Physik)

Einführende Literatur:
Dynamics in Complex Systems - Theoretical Models with Applications to Physics, Chemistry, and Biology (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Oliver Mülken
Zeit: 4 st.,  Di, Do 10-12
Ort: SR GMH
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:
In this lecture we will study different theoretical methods for describing the dynamics in complex systems. These can be, for instance, molecules, complex molecular aggregates, ultracold gases, or atoms in optical lattices. In these systems one can have the transfer/transport of charge (electrons, ions), mass (combinations/reactions of atoms or molecules), or energy (photons,excitons). For systems at fairly large temperatures the dyanmics is (mostly) diffusive, leading to so-called master equations. Other systems which are more isolated from environmental influences (heat baths) will be described quantum mechanically, which then will lead us to quantum master equations. This then will allow us to address a vast majority of the currently studied transport phenomena in soft and hard condensed matter physics, chemistry, and even biology.

Inhalt:

-    Motivation
-    Stochastic variables
-    Stochastic processes
-    Markovian processes
-    The master equation 5
-    Poisson processes, random walks, first-passage problems
-    Chemical reactions
-    Fokker-Planck and Langevin equations
-    Closed and open quantum systems
-    Quantum master equation(s)

Vorkenntnisse:
The lecture is intended for students having passed the lectures Theoretical Physics I-IV, in particular Quantum Mechanics I. Having passed Statistical Physics is certainly helpful but not crucial for following the lecture. Further concepts and mathematical methods will be introduced when necessary.

Einführende Literatur:
Physik der Polymere (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Güntet Reiter, Dr. Falko Ziebert
Zeit: 3 st.,  Mi 10-11, Do 14-16
Ort: Hochhaus Raum 315
Beginn: 25.04.2012

On demand this lecture can be given in English.

Vorläufiges Programm:
Kurzbeschreibung:

Polymere sind aus dem täglichen Leben und der Technologie nicht mehr wegzudenken, wenn man z.B. an Materialien wie PET-Flaschen und PVC, Nylon, Teflon oder Gummis denkt. Auch in der Natur sind Biopolymere allgegenwärtig, wie z.B. DNA, Proteine oder Zellulose.
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die experimentellen und theoretischenKonzepte zum Verständnis und der Beschreibung von Polymersystemen.
Dabei werden sowohl angewandte und Materialaspekte diskutiert - wie das Fließen von Polymeren, Elastomere und kristalline Polymere - als auch aktuelle Themen aus der Grundlagenforschung wie z.B. der Glasübergang, die Dynamik in eingeschränkten Geometrien und Selbstassemblierung.
Die Vorlesung behandelt grundlegende theoretische Konzepte und anschauliche Experimente, wird mit einfachen Einzelkettenphänomenen beginnen und dann stufenweise die komplexeren Strukturen und Dynamiken in Polymerlösungen, -schmelzen und -mischungen entwickeln.

In den zugehörigen Übungen werden sowohl einfache Experimente durchgeführt als auch Rechenbeispiele besprochen. 

Vorkenntnisse:
Grundvorlesungen und etwas Thermodynamik.

Einführende Literatur:
Moderne Optik II (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Alexander Rohrbach
Zeit: 3 st., Mi 10-13
Ort: IMTEK, SR 102, 1.OG
Beginn: 25.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Lineare und Nichtlineare optische Mikroskopie (MSc, BSc, WP2)
Dozent: Prof. Dr. Alexander Rohrbach
Zeit: 4 st.,  Di 10-13
Ort: Hochhaus Physik SR I
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Experimentalphysik IV (Atom-, Molekül- und Festkörperphysik)
Dozent: Prof. Dr. Tobias Schätz
Zeit: 4 st., Mi, Do 8-10
Ort: HS I
Beginn: 25.04.2012

Wird im SS 2012 als Fortgeschrittene Experimentalphysik für Lehramtsstudierende anerkannt.

Vorläufiges Programm: 
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Zeitreihenanalyse II
Dozent: Dr. Björn Schelter, Prof. Dr. Jens Timmer
Zeit: 3 st.,  Di 10-13, Do 14-16
Ort: Di SR II, Do SR III
Beginn: 24.04.2012
Vorläufiges Programm:
 Vorkenntnisse:
etwas Statistik, Mathematische Methoden zur Analyse von Zeitreihen komplexer Systeme I (hilfreich, aber nicht notwendig)

Einführende Literatur:
Digitalelektronik (WP2) (BOK)
Dozent: PD Dr. Christian Schill
Zeit: 3 st., Mo 16-17, Di 16-18
Ort: SR I
Beginn: 23.04.2012
Vorläufiges Programm: 
Ziel: 

Die Teilnehmenden erhalten einen Überblick über die wesentlichen Anwendungsgebiete und Methoden in der heutigen Digitalelektronik. Sie lernen an Hand von Beispielen die Konzepte und Funktionsweise digitaler Schaltkreise kennen und werden in die Programmierung von logischen Bausteinen eingeführt. In der praktischen Übung werden Logikbausteine (FPGA) selbst programmiert.

Inhalt:

Folgende Themen werden behandelt:
Vorkenntnisse:
Einführende Literatur:
Halbleiterbauelemente (BSc, WP1)
Dozent: PD Dr. Harald Schneider, h.schneider@hzdr.de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)
Zeit: 2 st., Blockvorlesung 29.05. - 01.06.2012, 10-12 und 14-17 sowie 1-2 Veranstaltungen nach Vereinbarung
Ort: HS II
Beginn: 29.05.2011

Diese Vorlesung richtet sich an die noch verbliebenen Studenten des Diplomstudiengangs sowie als Vorlesung im Rahmen des Wahlmoduls Physik des Bachelor-Studiengangs (5 ECTS Punkte).

Vorläufiges Programm:

1.      Transportphänomene

2.      Metall-Halbleiter-Kontakt, Schottky-Diode

3.      p-n Diode
   Photodiode, LED, Laserdiode, Solarzelle

4.      bipolare Transistoren, HBT

5.      Feldeffekt-Transistoren
   JFET, MESFET, HEMT, MOSFET, FGFET

6.      Quantenstruktur-Bauelemente
   Inter-Subband-Detektor und –Emitter, Hot-Electron-Transistor, Resonant-Tunnelling-Diode


Vorkenntnisse:
Vorlesung Theorie und Technologie der Halbleiter, Vorlesungsteil Theorie der Halbleiter, J. Wagner, WS
Einführende Literatur:
  • S.M. Sze and K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, Wiley, 2006
  • S.M. Sze, Semiconductor Devices, Wiley, 2001
    • Experimentelle Methoden der Teilchenphysik (BSc)
    Dozent: Prof. Dr. Markus Schumacher
    Zeit: 3 st., Mo 14-16, Fr 10-12 14täglich
    Ort: HS II
    Beginn: 23.04.2012
    Vorläufiges Programm:

    Es wird ein Einblick in verschiedene Methodengebiete der experimentellen Teilchenphysik gegeben.

    Behandelt werden als Schwerpunkte:

    -  Wechselwirkung von Strahlung und Teilchen mit Materie
    -  Detektortechnologien zum Nachweis von Teilchen (Spurdetektoren, Kalorimeter, Teilchenidentifikation) 
    -  Elemente der elektronischen Signalverarbeitung
    -  statistische Methoden der Datenanalyse (Hypothesentest, Parameterschätung, Ereignisklassifizierung)

    Vorkenntnisse:
    Experimentalphysik I bis III

    Einführende Literatur:
    Experimentalphysik II (Einführung in die Physik II mit Experimenten für Studierende der Physik, Mathematik und Mikrosystemtechnik, Elektromagnetismus) 
    Dozent: Prof. Dr. Frank Stienkemeier
    Zeit: 4 st., Mo, Mi 10-12
    Ort: Gr. HS
    Beginn: 23.04.2012
    Vorläufiges Programm:

    Die Vorlesung Experimentalphysik II vermittelt die experimentellen Grundlagen der Elektrizität, des Magnetismus und der Optik. Im Zentrum der Vorlesung stehen Demonstrationsexperimente.
    Die Vorlesung wird durch Übungen begleitet. Teilnahme an den Übungen ist für das Verständnis der Vorlesung dringend erforderlich.

    Folgende Themen werden behandelt:

    Vorkenntnisse:

    Experimentalphysik I

     Einführende Literatur:
    Computational Physics: Molecular Dynamics Simulation (MSc, BSc, WP2)
    Dozent: Prof. Dr. Gerhard Stock, Dr. Francesco Rao
    Zeit: 4 st., Mo, Fr 10-12
    Ort: SR III
    Beginn: 23.04.2012
    Vorläufiges Programm:

    I. Statistische Mechanik molekularer Systeme
    II. Molekulardynamik-Simulationen
    III. Stochastische Beschreibung
    Vorkenntnisse: 
    Literatur:
    Von der Mathematischen Biologie zur Systembiologie (MSc, BSc, WP2)
    Dozent: Prof. Dr. Jens Timmer
    Zeit: 3 st., Do 11-13, Fr 12-13
    Ort: SR I
    Beginn: 26.04.2012


    Scheinerwerb für Diplom Wahlpflichtfach 2, B.Sc. und M.Sc. ist möglich
    Die Vorlesung ist für mathematisch interessierte Studierende der Biologie und Medizin geeigneeignet.

    Die physikalisch motivierte mathematische Modellierung biologischer Systeme stellt einen wichtigen Zugang dar, die in der Regel recht qualitative Biologie zu quantifizieren und so einem dynamischem Verständnis zuzuführen. Während die Mathematische Biologie die Eigenschaften relativ einfacher Systeme untersucht, steht im Rahmen der Systembiologie in der jüngsten Zeit das Verhalten komplexer Netzwerke im Zentrum des Interesses. In der Vorlesung werden die biologischen Grundlagen exemplarischer Modelle erörtert und ihre mathematischen und physikalischen Eigenschaften diskutiert.

    Vorläufiges Programm:     Vorkenntnisse:

    Klassische Mechanik, Differentialgleichungen

    Einführende Literatur:
    Advanced Quantum Mechanics
    Dozent: Prof. Dr. Jochum Johan van der Bij
    Zeit: 4 st.,  Do, Fr 11-13
    Ort: SR WB 2.OG
    Beginn: 
    Vorläufiges Programm:
     Vorkenntnisse:
    Einführende Literatur:
    Einführung in die Astrophysik (BSc)
    Dozent: Prof. Dr. Oskar von der Lühe
    Zeit: 3 st.,  Mi 10-13
    Ort: HS I
    Beginn: 25.04.2012
    Vorläufiges Programm:

    Diese Vorlesung vermittelt einen Überblick über Ziele und Ergebnisse der modernen Astrophysik und über das moderne Weltbild. Themen sind die Grundlagen der physikalischen Eigenschaften der Sonne und des Planetensystems, des Aufbaus und der Entwicklung von Sternen, sowie die Grundlagen der Physik von Sternsystemen und des modernen kosmologischen Weltbildes. Die Vorlesung ist gedacht für den Studiengang Physik Bachelor im 4. Semester sowie für das Lehramt Physik.

    Themen:

    1.  Einleitung
    2. Koordinatensysteme
    3. Das Sonnensystem
    4. Teleskope und Instrumente
    5. Photometrie
    6. Aufbau und Entwicklung von Sternen
    7. Die Sonne
    8. Veränderliche Sterne
    9. Die Milchstraße
    10. Das Interstellare Medium
    11. Extragalaktische Physik
    12. Strukturen im Universum und Kosmologie
    Der Skript (Präsentationen) werden über CampusOnline zur Verfügung gestellt. Anmeldung und Zugang in der 1. Vorlesungsstunde. Die Studienleistung umfasst die aktive Teilnahme an den  Übungen. Die Prüfungsleistung umfasst zusätzlich die erfolgreiche Teilnahme an der Abschlussklausur (1. August).

    Vorkenntnisse:
    Experimentalphysik I-III, Theoretische Physik I-III
     
    Literaturempfehlungen
    Seminar Physik organischer Halbleiter
    Dozent: Prof. Dr. Elizabeth von Hauff
    Zeit: Do 12-14, Fr 13-14
    Ort: SR GMH
    Beginn: 26.04.2012
    Vorläufiges Programm:
    Vorkenntnisse: 
    Einführende Literatur
    Advanced Experimental Solid State Physics (MSc, BSc, WP2)
    Dozent: Prof. Dr. Bernd von Issendoff
    Zeit: 4 st., Di, Mi 12-14
    Ort: HS II
    Beginn: 24.04.2012
    Vorläufiges Programm:

    The lecture will give an overview of the questions addressed by modern solid state physics and discuss in detail state-of-the art experimental techniques.
     
    Examples of subjects treated are:

    -         atomic order: from single crystals to quasi-crystals
    -         lattice vibrations: from heat capacities to ballistic phonons
    -         electronic structures: from simple metals to heavy fermion systems
    -         electron dynamics: single and collective excitations, ultrafast screening
    -         surface related phenomena: influence of the boundary
    -         quantum effects in low dimension systems: 2D, 1D, 0D systems
    -         macroscopic quantum effects: magnetism, superconductivity
     
    Examples of experimental techniques discussed:

    -         diffraction methods (photons, neutrons, electrons, atoms)
    -         energy resolved scattering
    -         microscopy (electron microscopy, scanning probe methods)
    -         time-resolved methods (clocking techniques, attosecond laser experiments)
    -         low temperature conductivity measurements
    -         optical spectroscopy

     Vorkenntnisse:
    Knowledge of the principles of solid state physics will be helpful.

    Einführende Literatur:
    Quantummagnetism in the Nanoworld  (MSc, BSc, WP2) Advanced Solid State Physics (Experimental)
    Dozent: Prof. Dr. Oliver Waldmann
    Zeit: 4 st., Mo 14-16, Do 9-11
    Ort: SR I
    Beginn: 23.04.2012
    Vorläufiges Programm: 
    MSc, 4+2 SWS, 10 ECTS-Punkte   
    Elective 2, 4+2 SWS, 10 ECTS-Punkte 
    BSc,  3+2 SWS, 7 ECTS-Punkte

    Criteria of the written or oral examinations: Will be discussed in the lecture

    Course content and preliminary program:
    Quantummagnetism in nanosized systems is at the forefront of modern physics because of the intriguing fundamental questions which have to be addressed and the relevance to future applications. Several experimental realizations of nanosized quantum spin systems have been exploited in the recent past, with molecular nanomagnets and artificially engineered spin structures being two most important ones. The topic also establishes excellent examples to study and understand better the basics and application of quantum mechanics, perfectly building on and enhancing previously acquired knowledge. In this lecture the basics of quantum magnetism in nanosized objects as well as current important research topics will be covered in this lecture:
    Vorkenntnisse: 
    Previous knowledge: Experimental physics, good knowledge of quantum mechanics
    Einführende Literatur
    Photovoltaische Energiekonversion
    Dozent: Prof. Dr. Eicke R. Weber, Dr. Uli Würfel
    Zeit: 2 st., Di 9-11
    Ort: Westbau 2. OG SR
    Beginn: 24.04.2012
    Vorläufiges Programm:
    Vorkenntnisse: für Studenten nach dem Vordiplom
    Einführende Literatur

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    Bearbeitung: W. Heck wilfried.heck@physik.uni-freiburg.de 
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