| 6787 | Angewandte Optik / Applied Optics (D/E) Di 14-16, HS, IAP, und 2 st nach Vereinbarung |
| Instructor(s): | K. Buse | |
| For terms no.: | ab 5. | |
| Hours per week: | 2+1 | |
| Prerequisites: | nothing special | |
| Contents: | The lecture will cover optical measurement techniques (measurements of, e.g., length, distance, velocity,
topography, concentration, temperature), photonics (semiconductor lasers, opto-electronics, waveguides, modulators,
fiber-optical networks, optical data storage), optical signal processing (Fourier optics, phase contrast microscopy, image
correlation, time-space conversion, phase conjugation), and optical material processing (thermal processes, plasma
generation, laser welding, laser cutting, laser surface treatment, laser chemistry, lasers in medicine). The course will
explain the underlying physical processes and will enable the attendants to solve by themselves with the help of optical
techniques several practical problems that occur in science and technology. The summer term is the first where the "Vertiefungsvorlesungen" will be presented in a new structure. For each topic (Applied Optics, Particle Physics etc.) there will be each term just one "Vertiefungsvorlesung" that is entitled to give a certificate ("Schein"). In Optics we will have the following schedule: each second year in the summer term the "Applied Optics" and "Laser Spectroscopy" lectures will be given, and each year in the winter term a lecture about "Lasers" will be provided. The lectures are 3 h per week. That means: Each Tuesday there will be from 2-4 p.m. a lecture. And some Thursdays from 2-4 p.m. there will be talks given by some of the attendants of the lecture. The talks incl. discussion are about 45 min each. They cover part of the subjects listed above. Detailed material for preparation of the talks will be provided. In order to get a certificate ("Schein") attendance to the lectures and preparation of one talk is required. If there are any questions: please contact kbuse@uni-bonn.de . | |
| Literature: | a literature list will be given in the lecture | |
| Comments: | don't miss it ... |
| 6788 | Teilchenbeschleuniger II / Particle Accelerators, Part II (D/E) Di 14-16, SR, ISKP |
| Instructor(s): | R. Maier | |
| For terms no.: | 6-8 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | Mechanics, Electrodynamics | |
| Contents: | 1. Particle Motion in Circular Accelerators 2. Perturbations in Beam Dynamics 3. Particle Beam Parameters 4. Cooling Methods 5. Particle Distribution in Phase Space 6. Wiggler and Undulators 7. Free-Electron-Laser (FEL) 8. Beam Emittance and Lattice Design | |
| Literature: | 1. F. Hinterberger, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Ionenoptik", Springer Verlag (1996) 2. K. Wille, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen", Verlag B. G. Teubner (1992) ca. 300 S. 3. H. Wiedemann, "Particle Accelerator Physics", Springer-Verlag (1993) 445 S. 4. D. A. Edwards, M. J. Syphers, "An Introduction to the Physics of Energy Accelerators" (1993) | |
| Comments: | Additionally you can get the CERN-Yellow and DESY-Reports for special problems. |
| 6789 | Reaktorphysik / Reactor Physics (D/E) Mo 11-13, SR, ITKP |
| Dozent(en): | P.-D. Eversheim, A. Gillitzer, R. Jahn | |
| Fachsemester: | 5 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Kinematik, Mechanik, Wärmelehre | |
| Inhalt: | Der Schwerpunkt dieser Vorlesung liegt auf den physikalischen Grundlagen der verschiedenen Bauarten von Kernreaktoren. Auf Strahlenschutz- und technische Aspekte wie Sicherheitskonzepte, Kernbrennstoffkreislauf oder Reaktorunfälle wird in diesem Zusammenhang ausführlich eingegangen. Wann immer es sich anbietet wird auch auf ungewöhnliche Anwendungen der Kernenergie eingegangen. | |
| Literatur: | Lehrbücher über Reaktorphysik und Kernenergie | |
| Bemerkungen: |
| 6790 | Durchgang von Teilchen durch Materie und Detektoren / Interaction of Particles with Matter; Detector
Principles (D/E) Do 14-16, SR, ISKP |
| Dozent(en): | P.-D. Eversheim, R. Jahn | |
| Fachsemester: | 6 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Quantentheorie 1, Atomphysik, Kern- oder Teilchenphysik | |
| Inhalt: | Mit dieser Vorlesung soll dem von studentischer Seite geäußerten Wunsch entsprochen werden, besonders wichtige Experimente der Kern- und Teilchenphysik ausführlicher zu behandeln, als dies in den Kursvorlesungen oder Praktika geschehen kann, wie z.B. Experimente zum Test fundamentaler Symmetrien, die Entdeckung der Quarkstruktur der Materie etc.. Dabei werden die Konzeption der ausgewählten Experimente und die Experimentiertechnik detailliert erläutert und in den historischen Kontext gestellt. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt ausschließlich auf Experiment und experimenteller Methodik, einschließlich Datenaufnahme und ggf. Fehlerdiskussion. Theoretische Zusammenhänge werden nur behandelt soweit es für das Verständnis der experimentellen Konzepte nötig ist. Auf Wunsch können experimentelle Einrichtungen besichtigt werden. | |
| Literatur: | K. Kleinknecht, Detektoren für Teilchenstrahlung (Teubner Studienbücher 1984) W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments (Springer 1994) Lehrbücher der Kern- und Teilchenphysik | |
| Bemerkungen: |
| 6791 | Medizinische Physik: Bildgebung des Gehirns / Medical Physics: Imaging of the Brain (D/E) Mo 9-11, Mi 12-13, SR, ITKP |
| Instructor(s): | P. David, K. Lehnertz | |
| For terms no.: | 5-8 | |
| Hours per week: | 3 | |
| Prerequisites: | Vordiplom | |
| Contents: | Physical Imaging Methods and Medical Imaging - Nerve Cells, Architecture of the brain - Patch-Clamp Method - Magnetic Resonance Computer Tomography - Functional Magnetic Resonance Imaging - Transmission Computer Tomography (Röntgen-CT) - Emission Computer Tomography (PET, SPECT) - Time series analyses of brain signals (EEG, SEEG) | |
| Literature: | 1. E.R. Kandel, J.H. Schwartz, Eds. Principles of Neural Science Elsevier, 2nd Edt. 2. H. Morneburg (Hrsg.) Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik Siemens, 3. Aufl. 3. P. Bösiger Kernspin-Tomographie für die medizinische Diagnostik Teubner 4. Ed. S. Webb The Physics of Medical Imaging Adam Hilger, Bristol 5. H. Kantz, T. Schreiber, Nonlinear time series analysis Cambridge 6. More literature will be offered | |
| Comments: | Location: Seminarraum ITKP, III. Etg., Raum 355 Beginning: Mo 15. April 2002, 9:00 c.t. |
| 6933 | Einführung in die Extraterrestrische Physik II Mi 14-16, HS Astronomie |
| Dozent(en): | G. Prölß | |
| Fachsemester: | Hauptstudium | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Einführung in die Extraterrestrische Physik I | |
| Inhalt: | 1. Magnetosphäre (Innere Magnetosphäre; Teilchenbewegung im Dipolfeld der Erde;
Plasmapopulationen der inneren Magnetosphäre; äußere Magnetosphäre; Plasmapopulationen der
äußeren Magnetosphäre) 2. Interplanetares Medium (Sonnenkorona; Sonnenwind; interplanetares Magnetfeld; Wechselwirkung mit interstellarem Medium) 3. Solar-terrestrische Beziehungen (Energietransfer Sonnenwind- Magnetosphäre; elektrische Felder und Ströme in der polaren Hochatmosphäre; Polarlichter; magnetische, thermosphärische und ionosphärische Stürme; Sonneneruptionseffekte) | |
| Literatur: | G.W. Prölss: Physik des erdnahen Weltraums, Springer Verlag, 2001 | |
| Bemerkungen: | Die Vorlesung ist für eine relativ breite Zuhörerschaft gedacht. Sie orientiert sich an dem Prinzip, daß im Konfliktfall die Einfachheit der formalen Strenge vorgezogen wird. |
| 6937 | Wellenoptik und astronomische Anwendungen Mi 16.00-17.30, HS Astronomie |
| Dozent(en): | G. Weigelt | |
| Fachsemester: | ab 5. | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Keine | |
| Inhalt: | Grundlagen der Fourier-Mathematik und
Fourier-Optik Michelson-Interferometrie Speckle-Interferometrie Knox-Thompson-Methode Bispektrum-Speckle-Inter ferometrie Interferometrische Spektroskopie Optische Long-Baseline-Interferometrie Phase-Closure-Methode | |
| Literatur: | J.W. Goodmann, Fourier Optics (McGraw Hill) | |
| Bemerkungen: |
| 6792 | Materialphysik II / Physics of Materials, Part II (D/E) Fr 8-11, SR, ITKP |
| Instructor(s): | M. Moske | |
| For terms no.: | 7/8 | |
| Hours per week: | 3 | |
| Prerequisites: | Basic knowledge of Solid State Physics and thermodynamics | |
| Contents: | Introduction to the basics of Physics of Materials, part II, containing the following topics: - Structure of metallic phases and their physical origin - Atomic transport in solids - Decomposition and ordering transformations - Solid state reactions and metastable phases - Elastic properties of solids (basics) - Dislocations, plastic deformation and recrystallization - Alloy hardening - Physical properties of alloys and their applications | |
| Literature: | P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer 1994 H. Böhm, Einführung in die Metallkunde, BI Taschenbücher 1968 G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer 1998 G.E.R. Schulze, Metallphysik, Akademie-Verlag 1967 E. Hornbogen, H. Warlimont, Metallkunde, 1995 | |
| Comments: | The course starts on Friday, April 26, at 8:15 am. |
| 6793 | Teilchen-Astro-Physik und Kosmologie / Particle Astro-Physics and Cosmology (D/E) Mo 11-13, Mi 12, HS I, PI |
| Instructor(s): | U. Klein, H.-P. Nilles, N. Wermes | |
| For terms no.: | 6 | |
| Hours per week: | 3 | |
| Prerequisites: | Quantentheorie, Teilchenphysik, Einführung in die Astronomie | |
| Contents: | 1. Introduction: observational overview 1.1 What is cosmology? chronology 1.2 Some numbers no. of stars, galaxies, average density of matter crit.density mass of sun, some important distances, length scales, etc. 1.3 Evidences for big bang expansion 1.3.1 isotropic distribution of galaxies 1.3.2 redshift (naive & relativistic formula) 1.3.3 Hubble expansion (observational, age of the universe) 1.3.4 Cosmic microwave background number of photons cm, black body spectrum, Wien law, Stefan-Boltzmann 1.3.5 Olbers' Paradox 1.3.6 The cosmological principle homogeneity & isotropy is not the same 1.4 Useful quantities and constants 1.5 The cosmic distance latter solar system, parallax, star clusters, spectroscopic parallax, cepheids, SN-Ia, Tully-Fisher 1.6 A brief history in time (BB evolution) time table and relations between energy density, temperature, time and scale factor (without derivation) 2. Standard Cosmology cosmological principle, expansion scale factor 2.1 Hubble's law revisited Hubble-parameter - Scale factor relation, true meaning of redshift 2.2 Curved Space equivalence principle, 3-D analogy, Robertson-Walker metric 2.3 Events, Horizons 2.4 The Friedmann-Lemaitre-Equations 2.4.1 Classical derivation of the first FL-equation 2.4.2 From Einstein's Field Equations to FL-equations 2.4.3 Classical derivation of 2nd Friedman-equation 2.4.4 Interpretation of Friedmann equations 2.4.5 The age of the universe 2.4.6.Critical density and Omega 2.4.7 The deceleration parameter 2.5 Redshift dependencies 2.5.1 Distance Measures angular size and luminosity distance 2.5.2 Cosmic time and redshift (lambda=0) 2.5.3 Distance measure and redshift (lambda=0) 2.5.4 Angular size and redshift (lambda=0) 2.5.5 Relations with non-zero lambda 2.6 Cosmic Sum Rule different densities and Omegas 2.7 The cosmological constant Einstein's reason, omega_m vs omega_l Plot, cosmic triangle 2.8 Summary of cosmology equations Friedmann eq., fluid equation, 1st law of thermodynamics 2.9 Equation of state for the universe 2.10 Solving Friedmann equations R(t) dependencies, solving for lambda-dom. term 2.11 Problems of the standard cosmology 2.11.1 Flatness/Age/Fine Tuning Problem 2.11.2 Horizon/Homogeneity Problem 2.11.3 Further questions to which Standard Cosmology has no answer 3. Thermodynamics in the Universe 3.1 Equilibrium Thermodynamics 3.1.1 First Law and Entropy entropy in comoving volume, entropy density thermal equilibrium 3.1.2 Quantum Statistics distribution functions, degrees of freedom 3.2 Deviations from thermal equilibrium 3.2.1 Neutrino decoupling (as an example) 3.2.2 Reheating 3.2.3 Neutrino background 3.3 Equality of matter and radiation 4. Particle Physics 4.1 Elementary particles and interactions 4.2 Quantum numbers 4.3 Field theory and Lagrange formalism 4.4 Gauge symmetry interactions 4.5 Symmetry breaking and Higgs mechanism 4.5.1 Goldstone Bosons 4.5.2 Higgs mechanism 4.6 Standard model of particle physics 5. Nucleosynthesis 5.1 Neutrino decoupling 5.2 Annihilation 5.3 Helium abundance 5.4 Fusion processes 5.5 Photon/baryon ratio 6. Cosmic Microwave Background 6.1 Spectrum of the CMB observations 6.2 CMB anisotropy 6.2.1 Dipole anisotropy 6.2.2 Other anisotropies 6.3 Density and temperature fluctuations 6.4 Density fluctuations 6.4.1 Jeans instability 6.4.2 Jeans instability in an expanding medium 6.4.3 The basic problem.... 6.5 Sound waves 6.5.1 Particle horizon 6.5.2 Jeans length 6.5.3 Sound horizon 6.5.4 Thickness of LSL 6.5.5 Damping scale 6.6 Measurements of CMB anisotropies 6.6.1 Bolometric measurements 6.6.2 Data analysis 6.6.3 Results 6.7 Interpretation 6.7.1 Acoustic oscillations 6.7.2 First peak 6.7.3 Second peak 6.7.4 Third and higher peaks 6.7.5 Damping 6.8 Sunyaev-Zel'dovich effect 7. Neutrinos 7.1 Neutrino species 7.2 Dirac & Majorana neutrinos 7.3 Neutrino interaction 7.4 Neutrino mass limits 7.5 Seesaw model 7.6 Neutrinos and cosmology 7.7 Neutrino oscillations 7.7.1 Atmospheric neutrinos 7.7.2 Solar neutrinos 7.7.3 MSW effect 8. Particles and their contribution to the density of the Universe 8.1 Relics 8.2 Hot relics (HDM) 8.3 Cold relics (CDM) 8.4 Baryon - antibaryon symmetric universe 8.5 Heavy neutrinos 9. Dark Matter 9.1 Introduction 9.2 DM and cosmology 9.3 Galaxy rotation curves 9.4 Clusters of galaxies 9.4.1 Velocity dispersion 9.4.2 X-ray halos 9.4.3 Gravitational lensing 9.5 Problems galaxy rot. curves, lensing, CMB anisotropy (short, results only), x- ray halos, machos, wimps Inflation Scenarios need for inflationary models (flatness, horizon, smoothness, monopole problem) standard inflation (Guth), higgs field, chaotic inflation (Linde), reheating, wormholes, quintessence Structure Formation evolution of fluctuations, hot and cold matter scenarios The State of the Universe | |
| Literature: | Longair: "Galaxy Formation", Springer, 1998 Roos: "Introduction to Cosmology", Wiley, 1997 Liddle: "An Introduction to Modern Cosmology", Wiley, 1999 Peacock: "Cosmological Physics", Cambr. Univ. Press, 1999 | |
| Comments: | Vorlesung Mo. 2 Stunden, Mi. 1 Stunde, mit Übungen & Klausur |
| 6795 | Strukturuntersuchungen der Nukleonen und Kerne mit elektromagnetischer Wechselwirkung / The nucleon in
the view of electroweak probes (D/E) Mi 10-12, HS, IAP, und 1 st plus Übungen nach Vereinbarung |
| Instructor(s): | H. Schmieden, C. Weinheimer | |
| For terms no.: | 5 - 8 | |
| Hours per week: | 3 + 1 | |
| Prerequisites: | Prerequisite for this lecture is Quantum Mechanics I. The lecture ``Hadrons and Nuclear Physics'' of the last semester is not required, though useful. | |
| Contents: | The nucleon is well understood from lepton scattering experiments at very high energies and momentum
transfers. This is the regime of asymptotic freedom where phenomena can be described by almost massless `current quarks'
and gluons in the framework of perturbative quantum chromodynamics. However, despite the amazing success of the
constituent quark model in explaining the observed hadron spectra, fundamental low energy properties of mesons and
nucleons remain poorly understood, e.g. the origin of the spin of the nucleon. The dynamics of the confinement regime is currently investigated at various accelerator laboratories all over the world. Real and virtual photons provide a particularly clean probe. Experimental techniques, recent results and future options will be discussed. Topics of the lecture include: -Mesons, Baryons and their quark content -Nucleon models -Relativistic kinematics -Detectors for photons, leptons and hadrons -Electromagnetic probes and polarization degrees of freedom -Meson and Baryon spectroscopy -Deeply inelastic lepton scattering, parton model and structure functions -Elastic and inelastic scattering, form factors -Deeply virtual compton scattering and generalized parton distributions | |
| Literature: | D.H. Perkins, Introduction to High Energy Physics Addison-Wesley (1987), Cambridge Univ. Press (2000) A.W. Thomas and W. Weise, The Structure of the Nucleon Wiley-VCH (2001) | |
| Comments: | A certificate (Schein) will be given. |
| 6796 | Quantentheorie II Di, Do 10-12, HS, ISKP |
| Dozent(en): | S. Krewald, J. Speth | |
| Fachsemester: | ab 6 | |
| Wochenstundenzahl: | 4+2 | |
| Voraussetzungen: | Die Vorlesung baut auf der QM I auf und entwickelt in systematischer Weise die Quantentheorie weiter. | |
| Inhalt: | 1. Zusammenfassung der bisherigen Themen (1. Doppelstunde) 2. Formale Streutheorie 3. Grundzüge der relativistischen Quantenmechanik 4. Elemente der Vielteilchentheorie | |
| Literatur: | L.I. Schiff, "Quantum Mechanics" J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics" A. Messiah Band 1&2 L.D. Landau Band 3 | |
| Bemerkungen: |
| 6798 | Advanced Quantum Mechanics Tu 10-12, Th 8-10, SR, ISKP |
| Instructor(s): | B. Metsch | |
| For terms no.: | ab 6 | |
| Hours per week: | 4+2 | |
| Prerequisites: | Quantum Mechanics | |
| Contents: | Potential Scattering: -time dependent scattering -Möller operators, S-Matrix -stationary scattering theory -Potential scattering -Born approximation; partial wave method -inelastic scattering Relativistic Wave Equations -Klein-Gordon equation -Dirac equation -relativistic Hydrogen atom Elements of many body physics: -occupation number formalism; Fock space -Hartree-Fock approximation -many electron atoms, nuclear shell model | |
| Literature: | -L.I. Schiff, "Quantum Mechanics" -J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics" -A. Messiah Band 1&2 -L.D. Landau Band 3 | |
| Comments: |
| 6800 | Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie / General Relativity and Cosmology (D/E) Di 12, Mi 10-12, HS, ISKP |
| Dozent(en): | H.-R. Petry | |
| Fachsemester: | 5 | |
| Wochenstundenzahl: | 3 | |
| Voraussetzungen: | Elektrodynamik,multilineare Algebra | |
| Inhalt: | Spezielle Relativitätstheorie und Elektrodynamik,Lorentztransformati- onen und allgemeine Koordinatenwechsel. Gravitationspotentiale und metrischer Tensor. Raumzeitgeometrie und Gravitation. Freier Fall als Raumzeitgeodäte . Variationsprinzipien für Bahnkurven und Felder. Spezielle Lösungen der Feldgleichungen : Schwarzschild ,Kerr ,Weyl, Gravitationswellen. Teilchenbahnen im Gravitationsfeld,Periheldrehung,Parallentransport, Teilchenhorizont. Materie im Gravitationsfeld :Sternentwicklung,Neutronensterne,Schwarze Löcher. Kosmologie : Friedmannkosmos , Rotverschiebung ,Hubbles Gesetz, Baryonsynthese , Kosmische Hintergrundstrahlung .Teilchenphysik und Kosmologie. | |
| Literatur: | S.Weinberg : Gravitation and cosmology .J.Wiley N.Y. 1972 J.Andersen : Princples of relativity physics .Academic Press N.Y.1973 C.Misner : Gravitation . Freeman San Francisco 1973 Landau,Lifschitz : Klassische Feldtheorie . Akademieverlag Berlin 1977 | |
| Bemerkungen: | The lecture will be held in english on request |
| 6809 | Seminar über Neuere Fragen der Physik: Experimente zu Top-Quarks, Higgs und Supersymmetrie /
Seminar on current topics in Physics: Experiments on Top Quarks, Higgs, and Super Symmetry (D/E) WPEX, VEXP Di 11-13, Zi. 300, PI |
| Instructor(s): | A. Quadt, M. Kobel, M. Schumacher, N. Wermes | |
| For terms no.: | 6-8 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | Quantum Mechanics Particle Physics (at least in parallel) | |
| Contents: | Seminar on current topics in elementary particle physics, addressed by the CDF and D0 experiments at the
proton-antiproton collider Tevatron at Fermilab (Chicago), and the ATLAS and CMS experiments at the proton-proton collider
LHC at CERN (Geneva), both running at highest energies. Highlights are: - Search for Higgs bosons or other mechanisms of electroweak symmetry breaking - Search for Supersymmetry - precise measurements of tt-bar cross-sections and the top-quark mass and what we can learn from that | |
| Literature: | will be announced in the seminar | |
| Comments: | The language of the seminar will depend on the participants preferences. |
| 6810 | Seminar über Messmethoden, Apparate und Zeitreihenanalysen für die Bildgebung in der
medizinischen Diagnostik / Seminar on Tomography, Sensors, and Time Series Analyses in Medical Diagnostics (D/E) WPEX, VANG Mo 14-16, SR, ISKP, und 1 st nach Vereinbarung |
| Instructor(s): | P. David | |
| For terms no.: | 5-8 | |
| Hours per week: | 3 | |
| Prerequisites: | - Vor-Diplom - Ultrasound - Magnetic Spin Resonance | |
| Contents: | - Physical Imaging Methods and Medical Imaging - Magnetic Resonance Computer Tomography - Transmission Computer Tomography (Röntgen-Ct, Synchroton Radiation) - Emission Computer Tomography (PET, SPECT) - Ultrasonic Imaging and Diagnostic Ultrasound - Biological Aspects - Digital Image Processing - Biological Signals: Bioelectricity, Biomagnetism - Recording (EEG, MEG, ECG, MCG) - SQUIDS - Dynamical Dissipative Systems; Time Series Analyses - Basics of Deterministic and Stochastic Dynamical Systems - Application (Sudden Cardiac Death, Epilepsy, Traffic, Economy, Weather, Solid State Physics) - Critical States - Fractals, Noise - Detectors (Anger-Camera, Proportional-, Drift-Chamber, Semiconductor Pixel Detectors) | |
| Literature: | 1. H. Morneburg (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 3.
Aufl. 2. E. Krestel (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 2. Aufl. 3. H.J. Maurer / E. Zieler (Hrsg.): Physik der bildgebenden Verfahren in der Medizin, Springer 4. P. Bösiger, Kernspin-Tomographie für die medizinische Diagnostik, Teubner 5. Ed. S. Webb: The Physics of Medical Imaging, Adam Hilger, Bristol 6. More literature will be offered | |
| Comments: | Location: Seminarraum ISKP, I. Etage, Raum 154 Time: Mo 14-16, SR ISKP and one lecture to be arranged Beginning: Mo 15, April 2002, 14:00 c.t. |
| 6811 | Seminar über Durchgang von Teilchen durch Materie und Detektoren / Seminar on Interaction of
Particles with Matter; Detector Principles (D/E) (s. auch 6790) WPEX, VANG Fr 14-16, SR, ISKP |
| Dozent(en): | P.-D. Eversheim, R. Jahn | |
| Fachsemester: | 6 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Quantentheorie 1, Atomphysik, Kern- oder Teilchenphysik | |
| Inhalt: | Das Seminar begleitet die Vorlesung "Schlüsselexperimente in der Kern- und Teilchenphysik" und soll ausgewählte Aspekte vertiefen. Die einzelnen Seminarvorträge werden überwiegend von denTeilnehmern anhand von Originalliteratur und unter intensiver Betreuung durch die Dozenten gehalten. | |
| Literatur: | K. Kleinknecht, Detektoren für Teilchenstrahlung (Teubner Studienbücher 1984) W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments (Springer 1994) Lehrbücher der Kern- und Teilchenphysik | |
| Bemerkungen: |
| 6812 | Seminar über Atomkerne mit extremer Deformation (Kernstruktur) / Seminar on Atomic Nuclei with
extreme Deformation (Nuclear Structure) (D/E) WPEX, VEXP Fr 10-12, Bespr.R., ISKP und 2 st nach Vereinbarung |
| Dozent(en): | H. Hübel | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 2 + 2 | |
| Voraussetzungen: | Vorlesungen Atom- und Kernphysik | |
| Inhalt: | Atomkerne können bei hoher Energie und hohem Drehimpuls in Anregungszuständen mit extrem grosser Deformation vorkommen. Das Verhältnis der Hauptachsen der bisher beobachteten Zustände reicht bis 2:1. Theoretisch werden sogar Zuständen mit Achsenverhältnissen von 3:1 vorhergesagt, die aber experimentell noch nicht gefunden wurden. Im Seminar werden die neuesten experimentellen Ergebnisse diskutiert. | |
| Literatur: | Wird im Seminar verteilt. | |
| Bemerkungen: |
| 6813 | Seminar über Archäometrie: Naturwissenschaftliche Methoden in der Archäologie WPEX, VANG Do 14-16, SR des Instituts für Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie |
| Dozent(en): | H. Mommsen | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | keine | |
| Inhalt: | Naturwissenschaftliche Grundlagen, Durchführung und archäologische Ziele und Ergebnisse neuerer
archäometrischer Untersuchungsmethoden kulturhistorischer Objekte: ú archäometrische Prospektion (Suche und Kartierung archäologischer Fundstätten) ú zerstörungsfreie Materialanalysen (Röntgenfluoreszenz, Neutronenaktivierung, Isotopenanalyse u.a.) und ihre Ziele: Identifikation der Materialien, Stand der Technologie, verfeinerte Klassifizierung, Herkunftsbestimmung, Echtheitsprüfung) ú Datierung (radioaktive, biologische, magnetische u. a. Uhren: Radiokohlenstoff, Lumineszenz, Dendrochronologie u.a.) | |
| Literatur: | NEUERE LITERATUR: s. http://www.archaeometrie.de (Nachrichtenblatt) LITERATUR (ältere Lehrbücher) M.J. Aitken: Science-based Dating in Achaeology, Longman, London 1990 H. Mommsen: Archäometrie, Teubner-Studienbücher, Stuttgart 1986 A.M. Pollard & C. Heron: Archaeological Chemistry, The Royal Society of Chemistry-Paperbacks, 1996 J. Fassbinder & W. Irlinger: Archaeological Prospection, Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege, 1999 R.E. Taylor & M.J. Aitken: Chronometric Dating in Archaelogy, Plenum Press, New York and London, 1997 G.A.Wagner: Altersbestimmungen von jungen Gesteinen und Artefakten, Stuttgart 1995 (in engl: Springer 1998: Age determination in ...) Zeitschriften:- Archaeometry, Oxford, seit 1958, in der Präsenzbibliothek des Rheinischen Landesmuseums, Bonn - Journal of Archaeological Science, seit 1974, ebda | |
| Bemerkungen: | Die Übung wird im Seminarraum des Instituts für Vor- und Frühgeschichte
(Hauptgebäude) abgehalten. Bei der Vorbereitung der Seminarvorträge ist eine interdisziplinäre Zusammen- arbeit der Studenten der Geistes- und Naturwissenschaften vorgesehen. |
| 6814 | Theoretisches Seminar: Ausgewählte Probleme der Quantenfeldtheorie / Theoretical Seminar: Special
Problems in Quantum Field Theory (D/E) WPTH, VTHE Mi 14-16, SR I, PI und 1 st nach Vereinbarung |
| Dozent(en): | E. Kraus | |
| Fachsemester: | ab 6. Semester | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Quantenmechanik Elektrodymamik Quantisierung freier Felder | |
| Inhalt: | Feynmanregeln, Feynmangraphen, Greensche Funktionen und Gell-Mann-Low-Formel, Renormierung: phi^4 Theorie Dimensionale Regularisierung Renormierung der QED Renormierung nichtabelscher Eichtheorien Anomalien | |
| Literatur: | C. Itzykson, J.B. Zuber, Quantum field theory N.N. Bogolubov, D.V. Shirkov, Introduction to the theory of quantized fields | |
| Bemerkungen: | Vorbesprechung am 17.4.2002, 14:15h in SRI |
| 6815 | Theoretisches Seminar: Feldtheoretische Methoden für die statistische Mechanik / Field Theoretical
Methods in Statistical Mechanics (D/E) WPTH, VTHE Fr 14-16, HS, IAP |
| Dozent(en): | R. Flume | |
| Fachsemester: | ab 7. Fachsemester | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Grundkenntnisse der Statistischen Mechanik,Quantenmechanik | |
| Inhalt: | Von der Brownschen Bewegung zur Euklidischen Feldtheorie; XY Modell; Renormierungsgruppe; Hierarchisches Modell; 1/n Entwicklung; Fluktuations-Dissipations Theorem | |
| Literatur: | C.Itzykson u.J-M Drouffe, Statistical Field Theory 1,2 . G.Parisi,Statistical Field Theory | |
| Bemerkungen: |
| 6961 | Seminar der Astronomie / Astrophysik WPEX, VAST Mo 14.00-15.30, HS Astronomie |
| Dozent(en): | U. Klein, P. Biermann, K.S. de Boer, H. Falcke, A. Heithausen, W. Kundt, U. Mebold, J. Schmid-Burgk, P. Schneider, W. Seggewiß, G. Weigelt, R. Wielebinski u.M. | |
| Fachsemester: | 5 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | ||
| Inhalt: | siehe Ankündigung (www-Link) http://www.astro.uni-bonn.de/~uklein/teaching/seminar.html | |
| Literatur: | wird für jeden Vortrag bereitgestellt | |
| Bemerkungen: | Vorbesprechung am 15.4., 14 Uhr s.t., HS0.03 Astron. Institute Weitere Information siehe www-Link |
| 6963 | Seminar über theoretische Astrophysik VAST Mo 11.00-12.30, MPIfR, HS 0.01 |
| Dozent(en): | J. Schmid-Burgk, E. Krügel, K. Menten | |
| Fachsemester: | nach dem Vordiplom | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Grundkenntnisse Astronomie und Theoretische Physik, gute Kenntnis der englischen Sprache | |
| Inhalt: | Besprechung von Originalarbeiten der theoretischen Astrophysik mit Schwerpunkten in - Kosmologie - Radioastronomie - Physik des interstellaren Mediums | |
| Literatur: | wird im Seminar zur Verfügung gestellt | |
| Bemerkungen: |
| 6819 | Seminar für Lehramtsstudierende: Festkörperphysik Do 14-16, SR I, PI, und 2 st nach Vereinbarung |
| Dozent(en): | R. Meyer-Fennekohl, u.M. | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 2+2 | |
| Voraussetzungen: | Elementare Kenntnisse der Atomphysik und Quantentheorie, möglichst auch der Festkörperphysik | |
| Inhalt: | Es sollen grundlegende Eigenschaften von Festkörpern, ausgewählte Spezialgebiete und Experimente besprochen werden, auch im Hinblick darauf, was für die Schulphysik relevant ist. | |
| Literatur: | Zur allgemeinen Vorbereitung: Kopitzki, Einführung in die Festkörperphysik (Teubner) Kittel, Introduction to Solid State Physics (Wiley, übersetzt bei Oldenbourg) Zu den einzelnen Vortragsthemen gibt es weitere Literatur. | |
| Bemerkungen: | Wahlpflichtseminar, gedacht zur Vorbereitung auf das Staatsexamen. Auf didaktisch gute Darstellung in den Vorträgen und Verständnis der Grundlagen wird Wert gelegt. |
| 6820 | Übungen zur Festkörperphysik in Sekundarstufe I 2 st nach Vereinbarung Vorbesprechung: nach der ersten Vorlesung 'Physik der kondensierten Materie' (6783) |
| Dozent(en): | R. Meyer-Fennekohl | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Zwischenprüfung | |
| Inhalt: | Hier wird nicht der Stoff der Vorlesung "Physik der kondensierten Materie" geübt, sondern der des
Physikunterrichts in Sekundarstufe I, wo die Festkörperphysik weit verstreut ist. Anknüpfungspunkte zur
Vorlesung können dabei gern genutzt werden. Keine Klausur, gelegentlich Hausaufgaben aus Schulbüchern. | |
| Literatur: | Schulbücher, auch alte aus der eigenen Schulzeit. | |
| Bemerkungen: | Fachdidaktische Lehrveranstaltung für die Sek.I-Zusatzprüfung. Ein zusätzlicher Leistungsnachweis wird dafür nicht verlangt. |
| 6821 | Seminar zur Fachdidaktik der Physik Do 10-12, HS, IAP, und 2 st nach Vereinbarung |
| Dozent(en): | R. Meyer-Fennekohl u.M. | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 2+2 | |
| Voraussetzungen: | Zwischenprüfung | |
| Inhalt: | Der amtliche Lehrplan (NRW) und die gängigen Schulbücher werden herangezogen und mögliche
Realisierungen diskutiert, auch im Hinblick auf TIMSS und PISA. Neben der Elementarisierung des Fachwissens ist zu
untersuchen, was wir gegen die Unbeliebtheit des Faches zu tun haben. Die Teilnehmenden sollen Einzelstunden mit
geeigneten Experimenten planen und vorführen. Anleitungen dazu gibt es in den zwei zusätzlichen Stunden. Zwar können die Unterrichtsentwürfe nicht in echten Klassen ausprobiert werden, aber die Mitstudierenden sollen versuchen, wie Schülerinnen und Schüler der jeweiligen Jahrgangsstufe mitzuarbeiten (oder eventuell wie sie eine begründete Protesthaltung einzunehmen). Auch das ist eine gute Übung. | |
| Literatur: | Muckenfuß: Lernen im sinnstiftenden Kontext (Cornelsen) | |
| Bemerkungen: | Teilnahmebescheinigung für Zusatzprüfung Sekundarstufe I |
| 6822 | Demonstrationspraktikum für Lehramtsstudierende in Gruppen, Mo 15-18, HS, IAP |
| Dozent(en): | R. Meyer-Fennekohl u.M. | |
| Fachsemester: | ab 7. | |
| Wochenstundenzahl: | 3 | |
| Voraussetzungen: | Fortgeschrittenenpraktikum | |
| Inhalt: | Demonstrationsexperimente sollen nicht physikalische Phänomene erforschen oder Größen genau messen, sondern anschaulich erklären. Dementsprechend werden hier Experimentalvorträge gruppenweise ausgearbeitet und gehalten. Dabei sollen Freihandversuche und aufwändigere Experimente entworfen oder ausgewählt, aufgebaut, geübt und vorgeführt werden, die in Schulbüchern für Sekundarstufe II beschrieben sind: viele schon seit langem, andere vielleicht erst demnächst. Auch die physikalischen Phänomene selbst werden diskutiert, vor allem, wenn sie nicht zum Kanon gehören. Die sogenannten Neuen Medien werden genutzt; möglicherweise ergibt sich etwas für das Medienportfolio. | |
| Literatur: | Vorliegende Protokolle, Schulbücher und fachdidaktische Werke der Institutsbibliothek | |
| Bemerkungen: | qualifizierter Studiennachweis für Lehramt |
| 6823 | Schulpraktische Studien in Physik 4 st nach Vereinbarung, EMA-Gymnasium |
| Dozent(en): | H. Busse, R. Meyer-Fennekohl | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 4 | |
| Voraussetzungen: | möglichst Seminar zur Fachdidaktik der Physik | |
| Inhalt: | Die Teilnehmenden halten der Reihe nach eine Doppelstunde pro Woche Unterricht, und zwar mit
Schülerversuchen. Wie die organisiert werden, das kann nicht theoretisch vermittelt werden, muss aber für
erfolgreiches Unterrichten bekannt sein. Vorbereitung und Nachbesprechung erfolgen gemeinsam nachmittags im
Begleitseminar; im Unterricht selbst müssen die jeweils anderen genau beobachten. Bei den Schülerversuchen
helfen allerdings alle mit. Die Veranstaltung findet je nach Bedarf als Blockpraktikum statt, überwiegend in der vorlesungsfreien Zeit. | |
| Literatur: | Schulbuch des EMA (Cornelsen) und Experimentierliteratur werden zur Verfügung gestellt | |
| Bemerkungen: | Pflicht für Lehramt |
| 6828 | Angewandte Quantenfeldtheorie / Starke Wechselwirkung / Applied Quantum Field Theory / Strong
Interaction (D/E) Do 14-16, SR, ITKP Übungen: Do 16-17, SR, ITKP |
| Instructor(s): | S. Krewald | |
| For terms no.: | 7 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | Quantenmechanik | |
| Contents: | -Introduction to Feynman diagrams for interacting mesons and baryons -Relativistic two-body equations -bound states and unitarity -dispersion relations -applications to meson production in hadronic reactions -exotic mesons | |
| Literature: | Peskin-Schroeder, An introduction to Quantum field theory Gross, Relativistic Quantum Mechanics and Field Theory | |
| Comments: |
| 6829 | Festkörperoptik Mo 11-13, HS, IAP |
| Instructor(s): | H. Gießen | |
| For terms no.: | 6-8 and higher | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | Basic knowledge of quantum mechanics and solid state physics | |
| Contents: | Festkörperoptik (Solid State Optics) contains the following topics: - Physics of two-level systems - Coherent transients, Dephasing - Review: Lasers - Review: Bandstructures in solids - Excitons - Polaritons - Phonons - Plasmons - Linear Optical Properties - Nonlinear Optical Properties - Ultrafast Spectroscopy | |
| Literature: | - Milonni, Eberly: Lasers, Wiley&Sons - P. Meystre: Elements of Quantum Optics, Springer - Allen/Eberly: Optical Resonances and Two Level Systems - C.F. Klingshirn: Semiconductor Optics | |
| Comments: | The course starts on Monday, April 15, at 11:15 am. (HS IAP) |
| 6830 | Laser in der Medizin Mi 8-10, HS, IAP |
| Dozent(en): | F. Kühnemann | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Vordiplom | |
| Inhalt: | Laser werden in zunehmendem Maße ein Werkzeug in der medizinischen Praxis. Dabei geht es nicht nur
um bekannte therapeutische Anwendungen wie die Laserchirurgie, sondern auch um Verfahren der Diagnostik. Die Vorlesung
will einen grundlegenden Einblick in dieses interessante Gebiet geben, das auch ein mögliches Arbeitsfeld für
den Physiker ist. Zunächst werden die Erzeugung der Laserstrahlung und die für die Medizin relevanten Lasertypen
behandelt. Unter dem Einfluß des Laserlichts können im Gewebe chemische und thermische Effekte ausgelöst
werden, wobei letztere sehr stark von der Intensität und der Länge der Bestrahlung (von Pikosekunden bis
Minuten) abhängen. Daraus ergeben sich die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des Lasers. Zusammen mit den
entsprechenden Lasersystemen werden dann verschiedene Methoden vorgestellt wie die photodynamische und thermische
Tumortherapie, die Hornhautchirurgie, der Einsatz in der Orthopädie, Gefäßchirurgie und der Zahnheilkunde.
Besondere Fortschritte ergeben sich durch den Einsatz von Faseroptiken, die das Licht an den gewünschten Punkt im
Körper bringen können. Ein besonderes Kapitel ist der Einsatz neuer Lasertechniken für die Untersuchung molekularer Prozesse in einzelnen lebenden Zellen. Lasers are more and more becoming a tool in medicine. That is not only true for established techniques like laser-based surgery, but also in diagnostics. The course will give an overview over this interesting field of laser application, which also is a potential professional area for physicists. The course starts with the principles of laser operation and presents the laser types which are relevant for medical applications. The interaction between laser light and the human tissue may cause photochemical and photothermal effects. The latter are strongly depending on intensity and duration of the irradiation (from picoseconds to minutes). This results in different mode of laser application. Methods to be presented include photodynamic and thermal tumor therapy, eye surgery, othopedics, angioplasty,and dentistry. Progress is made in particular with the application of fiber optics, bringing the light to the desired place inside the human body. A special chapter will deal with the application of new laser techniques for diagnostic purposes and the study of molecular processes in living cells. | |
| Literatur: | J. Eichler/T. Seiler: Lasertechnik in der Medizin. Springer-Verlag 1991 (3-540-52675-7) A. Katzir: Lasers and Optical Fibers in Medicine. Academic Press, 1993 (0-12-401940-4) | |
| Bemerkungen: |
| 6831 | Teilchenbeschleuniger: spezielle Anwendungen und neue Projekte / Particle Accelerators: special concepts
and new projects (D/E) Mo 9-11, HS, IAP |
| Dozent(en): | W. Hillert | |
| Fachsemester: | 5.-8. | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Mechanik, Elektrodynamik, vorteilhaft: Teilchenbeschleuniger I | |
| Inhalt: | In der Vorlesung werden neue Konzepte und Entwicklungen bei Teilchenbeschleunigern sowie neue Anwendungen
von Teilchenbeschleunigern anhand von Beispielen besprochen. Insbesondere sollen folgende Schwerpunkte behandelt werden: - Linear Collider (TESLA-project at DESY), - European Spallation Source (ESS-project at Jülich), - Free Elektron-Lasers (FEL), - Energy recovering Linacs. | |
| Literatur: | Allgemeine Literatur zur Beschleunigerphysik: F. Hinterberger, Physik der Teilchenbeschleuniger und Ionenoptik, Springer 1996 K. Wille, Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen, Teubner 1992 H. Wiedemann, Particle Accelerator Physics, Springer 1993 | |
| Bemerkungen: | Spezialliteratur wird in der Vorlesung bekanntgegeben Beginn der Vorlesung: Mo, 22.04.2002 |
| 6832 | 4. QUOS: Quantum Optics School 2. - 12.4., IAP |
| Instructor(s): | D. Meschede, K. Buse, H. Gießen | |
| For terms no.: | ab 05 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | For advanced students preparing for their Diplom or doctoral thesis. | |
| Contents: | Essentials of Quantum Optics Quantum Information Processing Nonlinear Optics and Short Pulses Laser Cooling Coherent Matter Waves Applied Optics | |
| Literature: | ||
| Comments: | This course is a compact 2 week school on advanced physics for intense learning. |
| 6833 | Praktische Übungen zur Bildgebung und Bildverarbeitung in der Medizin, pr (nach Ankündigung), siehe auch 6810 Fr 14-16, Kliniken Venusberg, und 1 st nach Vereinbarung (s. bes. Aushang) |
| Dozent(en): | P. David, H. Plath, K. Reichmann, H. Schüller | |
| Fachsemester: | ab 5. | |
| Wochenstundenzahl: | 2+1 | |
| Voraussetzungen: | Teilnahme am Seminar Physik bildgebender Systeme in der Medizin | |
| Inhalt: | Vertiefung der Seminarthemen - Magnetische Kernresonanz Bildgebung (MRI) - Transmissions-Computer-Tomographie (CT) - Emissions-CT (SPECT, PET) - Ultrasonographie - Angiographie durch praktische Beispiele | |
| Literatur: | 1. H. Morneburg (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 3. Aufl. 2. E. Krestel (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 2. Aufgl. 3. H.J. Maurer / E. Ziegler (Hrsg.): Physik der bildgebenden Verfahren in der Medizin, Springer 4. P. Bösinger, Kernspin-Tomographie für die medizinische Diagnostik, Teubner 5. Ed. S. Webb: The Physics of Medical Imaging, Adam Hilger, Bristol 6. Weitere Literatur wird zur Verfügung gestellt. | |
| Bemerkungen: | Ort und Zeit: In den Kliniken, nach Ankündigung im Seminar und durch besonderen Aushang |
| 6835 | Physics approach to complex systems: economy, medicine, and physics Di 12-13, SR, ISKP |
| Instructor(s): | S. Drozdz | |
| For terms no.: | ||
| Hours per week: | 1 | |
| Prerequisites: | elementary algebra, some elements of classical and statistical mechanics | |
| Contents: | In the past the main stream physics activity was oriented primarily towards decomposing the world into its
more and more elementary constituents and identifying interactions among them. Time is coming that physics starts
assembling everything back together and asking about characteristics of such complexes, especially those characteristics
that may turn out universal and mathematically quantifiable. These, of course, include also structures and phenomena that
we see around and that directly concern our life like the biological or social systems and the financial
markets. The main objective of the proposed course is to introduce the audience into principal related contemporary concepts that stimulate unification of description of the related divers fields. The common property they all share is that the number of identifiable constituents is usualy very large and the interaction or communication among them is extremely complex. Typical behaviour of such systems can be qualified as chaotic or even stochastic. Frequent however is a spontaneously emerging is collective behaviour which is even more interesting as it reflects creative and perhaps deterministic aspects of the system. In fact the evolution of natural complex dynamical systems seems to be balancing at the interface of choas and collectivity. The above interdisciplinary attitude involves such physics concepts like deterministic chaos, stochastic processes, critical phenomena, self-organized criticality, scale invariance as well as discrete scale invariance. These will be introduced and their characteristics illustrated using examples from several, seemingly remote areas. As a main part of the course, the formalism to quantify such concepts will be introduced. This sets the frame of the course which consistently is to include the following more precisely specified issues: 1) General characteristics of complexity and examples. 2) Classical nonlinear dynamical systems: a) regularity and deterministic chaos b) measures of stability and predictability horizon c) time-series analysis and phase-space reconstruction e) stochastic processes versus deterministic chaos 3) Fluctuations and their characteristics a) power laws, self-similarity and fractals b) elements of the renormalization group theory c) phase transitions and criticality d) discrete scale invariance and how to predict crashes/earthquakes e) central limit theorem f) stable distributions: Gaussian versus Levy g) biological and financial applications including financial risk control 4) Random Matrix Theory (RMT) -- origin and applications: a) fluctuation properties of eigenspectra b) various variants of RMT c) quantum signatures of chaos d) deviations from RMT and collectivity 5) Analizing ensembles of large multivariate data: a) algorithmic complexity and entropy b) synchronization effects and mutual information c) correlation matrix formalism (in relation to RMT) d) examples of application: human brain and financial optimal portfolio 6) Summary which is supposed to document that many charactristics of complex systems are universal, i.e., that they are common to all of them. | |
| Literature: | ||
| Comments: |
| 6836 | Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Daten aus Elektron-Positron-Kollisionen oder
Proton-Proton-Kollisionen / Halbleiter-Sensoren und ASIC-Elektronik, pr / Laboratory in the Research Group: Analysis of
Data from Electron-Positron-Collisions or Proton-Proton-Collisions / Semiconductor Sensors and ASIC Electronics
(D/E) ganztägig, 4 Wochen lang, nach Vereinbarung, PI |
| Dozent(en): | P. Fischer, M. Kobel, N. Wermes | |
| Fachsemester: | 7 oder höher | |
| Wochenstundenzahl: | ganztägig für 4 Wochen | |
| Voraussetzungen: | ||
| Inhalt: | Die Teilnehmer erhalten in der ersten Woche eine Einführung durch Vorlesungen zu folgenden Themen:
(1) Experimentelle Teilchenphysik an Beschleunigern / Detektoren, (2) Moderne Fragestellungen der Elementarteilchenphysik
(3) Halbleiterdetektoren und Chip-Elektronik / Chipdesign. In der 2. bis 4. Woche soll ein kleineres Projekt in
Hardware oder Softwareanalyse (an Daten) bearbeitet werden. Ziel des Praktikums: "first hand knowledge" in experimenteller Teilchenphysik und "Kennenlernen der Arbeitsgruppe". During the first week participants receive an introduction by lectures into the following topics: (1) experimental particle physics at accelerators / detectors, (2) modern topics in elementary particle physics, (3) semiconductor detectors and chip electronics / chipdesign. In the remaining 3 weeks participants will work on a small project related to hardware or software analysis (on real data). Goals of the course are: "first hand knowledge" in experimental particle physics and "getting to know" the research group. | |
| Literatur: | ||
| Bemerkungen: |
| 6837 | Praktikum in der Arbeitsgruppe: IR-Laserspektroskopie und ihre Anwendungen, pr / Laboratory in the
Research Group: IR Laser Spectroscopy and its Applications (D/E) ganztägig, 4 - 6 Wochen lang, nach Vereinbarung, IAP |
| Dozent(en): | F. Kühnemann u.M. | |
| Fachsemester: | ab 6. | |
| Wochenstundenzahl: | 30 | |
| Voraussetzungen: | Vordiplom; darüber hinaus je nach Aufgabenstellung: Laserphysik, Programmierkenntnisse. Immer: Neugier! | |
| Inhalt: | Mit Hilfe spektroskopischer Methoden lassen sich Spurengase noch in sehr kleinen Mengen (1:10^10) in der Luft nachweisen. Wir nutzen dies für die Messung von Molekülen, die von Pflanzen abgegeben werden und, wie bei einem "Atemgastest", einen Einblick in den Zustand der Pflanze erlauben. Dazu bauen wir neue Laser und Spektrometer, entwickeln die Analytik für den Nachweis und führen zuammen mit Partnern biologische Experimente durch. Ein interessantes Arbeitsfeld für alle diejenigen, die Interesse an moderner Lasertechnik, an einer angewandten(!) Physik und interdisziplinärer Zusammenarbeit haben. | |
| Literatur: | ||
| Bemerkungen: |
| 6838 | Praktikum in der Arbeitsgruppe: materialwissenschaftliche Untersuchungen mit der Synchrotronstrahlung,
pr / Laboratory in the Research Group: Material Science and Synchrotron Radiation (D/E) ganztägig, 4 Wochen lang, nach Vereinbarung, PI |
| Instructor(s): | H. Modrow u.M. | |
| For terms no.: | 6. Semester or higher | |
| Hours per week: | Block course, 4 weeks | |
| Prerequisites: | Quantum Mechanics I, FP I, Atomic Physics | |
| Contents: | This laboratory course provides insight into the activities of the Synchrotron Radiation Group at ELSA. The unique properties of Synchrotron Radiation have enabled experiments based on Synchrotron light to provide key information for a huge number of research topics not only from Physics, but also from Biology, Chemistry, Medicine, Material science and Engineering. After a broad introduction to the variety of experimental techniques using Synchrotron Radiation and some of the scientific questions using these techniques, the participants will be assigned projects according to their individual interests. Depending on the level of involvement, co-authorship in a publication may be possible. | |
| Literature: | Dependent on the individual project. Will be provided upon registration. | |
| Comments: | Up to two participants per term can get the chance to go to Baton Rouge, USA on an extended course. Registration starts immediately. Contact H. Modrow, PI 243, Tel.3203, e-mail: modrow@physik.uni-bonn.de |
| 6839 | Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Elektron-Proton-Streuereignissen, pr / Laboratory in the
Research Group: Analysis of Electron-Proton-Scattering Events (D/E) ganztägig, 14 Tage lang, ab September 2002, PI |
| Instructor(s): | I. Brock, E. Hilger u.M. | |
| For terms no.: | 6-8 | |
| Hours per week: | full time, two weeks from 23.09.02 - 11.10.02 | |
| Prerequisites: | Contents of the course Particle Physics (Teilchenphysik) | |
| Contents: | Introduction to the current research activities of the group, introduction to data analysis techniques for particle reactions, opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the group. | |
| Literature: | Working materials will be provided. | |
| Comments: | The course aims to give interested students the opportunity for practical experience in our research group
and to demonstrate the application of particle physics experimental techniques. Depending on the students' preferences the course is given in German or in English. |
| 6935 | Astrophysics II: The interstellar medium Fr 10-12, HS Astronomie |
| Instructor(s): | K.S. de Boer, U. Mebold, K. Menten, P. Schneider | |
| For terms no.: | 5-8 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | Basic education in astronomy (Vordiplom mit Astronomie) | |
| Contents: | The most important physical processes taking place in interstellar gas are presented, together with their relevance for observational astronomy (all wavelength domains). Specific topics include: Historic overview; Continuum radiation; Dispersion and polarisation; Processes at the atomic level; Line radiation (emission and absorption) and gas parameters to be derived; Neutral gas; Ionised gas; Hot gas; Dust: quantity, formation, destruction, observability; Molecules: quantity, formation, destruction, observability; Energy balance of the ISM; Structure and evolution of the interstellar medium | |
| Literature: | A full write-up in english is available | |
| Comments: | Vorlesung aufbauend auf dem Vordiplom |
| 6936 | Radioastronomische Messtechnik II: Interferometrie und Apertursynthese (D/E) Di 14-16, R. 1.12 |
| Instructor(s): | U. Klein | |
| For terms no.: | 5 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | E-Dynamik, Radioastron. Meßtechnik I, Fourier-Theorie | |
| Contents: | Radioastronomical observations. II. Interferometry and aperture synthesis 1. The Fouriertransform - Fourier series - Fourier integral - Fourier theorems and applications 2. Telescopes as spatial filters - aperture- und far field relation - sampling theorem 3. Interferometers - Michelson interferometer - twin radio interferometer - phase switching - visibility function - van Cittert-Zernike theorem 4. Methods of aperturesynthesis - sransit instruments - steerable telescopes - earth rotation synthesis - twodimensional arrays - VLBI 5. Geometry & coordinate systems 6. Polarization 7. Interferometer response - heterodyne systems - fringe rotation, komplex correlators - sensitivity 8. Image reconstruction - phase- & amplitude calibration - Fourier inversion - deconvolution - primary-beam correction - 'HiFi' images - self-calibration - error diagnostics 9. VLBI - VLBI systems, processor - fringe fitting - image reconstruction, hybrid mapping - retarded baselines - geodesy 10. Spectroscopy - crosscorrelation, correlator schemes - Gibbs' phenomenon - spectral lines and data cubes - data analysis 11. Computer demonstrations | |
| Literature: | Text books A.R. Thompson, J.M. Moran, G.W. Swenson, Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy, 2nd edition (John Wiley & Sons) R.A. Perley, F.R. Schwab, A.H. Bridle (eds.), Synthesis Imaging in Radio Astronomy (Astron. Soc. Pac. Conf. Ser. Vol. 6, 1989) R.N. Bracewell, The Fourier Transform and its Applications (MacGraw-Hill) | |
| Comments: |
| 6941 | Cosmic magnetic fields and energetic particles Do 10-12, HS Astronomie |
| Instructor(s): | P. Biermann | |
| For terms no.: | ab 6 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | Electrodynamics, basic astronomy | |
| Contents: | Starting May 2, 2002 On this day we will discuss the best practical schedule for everybody Topics: Observations of cosmic magnetic fields Stars interstellar medium clusters of galaxies intercluster space Observations of energetic particles, indirect Stars (radio) Supernova remnants (radio, X-rays, gamma rays) Interstellar Medium (radio, gamma rays) Clusters of galaxies (radio, gamma rays) Active Galactic Nuclei (radio, X-rays, gamma rays) Intergalactic space (radio) Observations of energetic particles, direct Spectra, features, knee, ankle Chemical composition Antiparticles Extragalactic cosmic rays Clustering Cutoff or not? Theory of magnetic fields Original prediction Battery mechanism Dynamo mechanism Inverse cascade New battery mechanism Theory of energetic particles Shock acceleration, limits Bohm and Jokipii diffusion Supernovae ISM and winds Radio Galaxies and Active Galactic Nuclei Gamma Ray Bursts Topological Defects Z-bursts Supersymmetry? Transport in intergalactic space Summary and Outlook | |
| Literature: | Cosmic Magnetic Fields, Peter L. Biermann, invited review at the Erice Meeting Dec. 2000, Eds. H.J. de Vega et al., ``Phase transitions in the early Universe: Theory and Observations", p. 543 - 557, 2001 Challenges of the highest energy events observed, invited review at the Erice meeting Dec. 2000, Eds. H.J. de Vega et al., ``Phasetransitions in the early Universe: Theory and Observations", p. 502 - 522, 2001 Cosmic Radiation, Peter L. Biermann & Eun-Suk Seo, invited review, Academic Press Encyclopedia, Third Edition, vol. 3, p. 823 - 835, 2002 Cosmic ray interactions in the Galactic Center region, Peter L. Biermann, Sera Markoff, Wolfgang Rhode, & Eun-Suk Seo, invited review at the Erice school Nov. 2000, ``Astrophysical sources of high energy particles and radiation", Eds. M.M. Shapiro et al., KLuwer Acad. Publ., p. 65 - 79 (2001) High energy particles in Active Galactic Nuclei, Peter L. Biermann, invited review at the Erice school Nov. 2000, ``Astrophysical sources of high energy particles and radiation", Eds. M.M. Shapiro et al., KLuwer Acad. Publ., p. 115 - 133 (2001) Introduction to Cosmic Rays, Peter L. Biermann and Guenter Sigl, invited review for the Paris meeting, June 2000, ``Physics and Astrophysics of Ultra-High Energy Cosmic Rays", Eds. M. Lemoine, G. Sigl, Springer-Publ., p. 1-26 (2001) | |
| Comments: |
| 6942 | How to write an abstract, article, proposal Blockvorlesung, pr., ges. Ankündigung |
| Instructor(s): | K.S. de Boer | |
| For terms no.: | 8+ | |
| Hours per week: | 1 | |
| Prerequisites: | ||
| Contents: | This seminar like class provides advice on the methods of writing texts. It aims at senior student of
astronomy (examples are from astronomy). Topics included: structuring your text; structuring sentences; papers, research proposals, editorial processes | |
| Literature: | ||
| Comments: | Class for senior students of astronomy |
| 6943 | Planetarische Nebel: Physik, Ursprung und Entwicklung Blockvorlesung, ges. Ankündigung |
| Dozent(en): | H. Dürbeck | |
| Fachsemester: | Aufbaustudium (5.-8. Semester) | |
| Wochenstundenzahl: | 1 (Blockvorlesung) | |
| Voraussetzungen: | Einführungsvorlesung Astronomie und Astrophysik | |
| Inhalt: | Allgemeines zur Physik ionisierter Gase Allgemeines über Planetarische Nebel Photoionisation und Rekombination Thermisches Gleichgewicht Das emittierte Spektrum - Vergleich von Theorie und Beobachtung Zur Entstehung und Entwicklung Planetarischer Nebel | |
| Literatur: | D. Osterbrock: Astrophysics of Gaseous Nebulae and Active Galactic Nuclei. University Science Books
1989 G.A. Gurzadyan: The Physics and Dynamics of Planetary Nebulae. Springer 1997 | |
| Bemerkungen: | Die Vorlesung findet an zwei Samstagen im SS 2002 statt. Termine und Ort werden durch Aushang bekanntgegeben. |
| 6946 | Physik der Sonne Mi 16-18, MPIfR, HS 0.01 |
| Dozent(en): | E. Fürst | |
| Fachsemester: | 6 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Grundvorlesungen Physik | |
| Inhalt: | 1. Aufbau der Sonne, Basisphysik 2. Oberflächennahe Schichten 3. Die Chromosphäre mit EUV- und Radiostrahlung 4. Rotation der Sonne 5. Wechselwirkung Magnetfeld-Sonnenplasma - Fleckenzyklus 6. Sonnenwind - Massenverlust 7. Was heizt die Sonnenkorona auf? 8. Sonnenflecken und die aktiven Gebiete 9. Struktur und Änderungen der Magnetfeldstrukturen 10. Protuberanzen 11. Die Strahlungsausbrüche in den verschiedenen Wellenbereichen | |
| Literatur: | Inside the Sun Berthoumieux, Cribier, 1970 Stellar Interiors, Hansen, Kawaler, 1995 Physik der Sternatmosphären, Unsoeld, 1968 The quiet Sun, Gibson, 1972 Solar magnetic fields, Stenflo, 1994 Introduction to Solar Radioastronomy Weitere Literatur wird mit der Vorlesung bekanntgegeben | |
| Bemerkungen: | Beginn: 17 April 2002 |
| 6947 | Galaxy evolution Do 14-16, HS Astronomie |
| Instructor(s): | M. Hilker | |
| For terms no.: | 5 and up | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | This class presumes adequate knowledge of elementary astronomy (introductory lectures in astronomy) | |
| Contents: | This lecture deals with the fascinating world of galaxies which are considered to be the fundamental building blocks of the Universe. It is the intention of the lecture not only to teach the basics of galactic astrophysics, but also to demonstrate their link to up-to-date observations and results. The different aspects of galactic astronomy that are covered by the lecture include: Astronomical Measurements, The Properties of Stars, Morphology of Galaxies, Evolution of Stars and Stellar Populations, Star Clusters, Components of the Milky Way, Stellar Kinematics in External Galaxies, The Interstellar Media of Galaxies, The Milky Way's ISM, Modelling galaxy evolution. | |
| Literature: | Binney J., Merrifield M., "Galactic Astronomy", Princeton University Press, ISBN 0-691-02565-7 Binney J., Tremaine S., "Galactic Dynamics", Princeton University Press, ISBN 0-691-08445-9 Sparke L.S., J.S. Gallagher, "Galaxies in the Universe: An introduction", Cambridge University Press, ISBN 0-521-59740-4 There will be lecture notes on CD available at the end of the class | |
| Comments: | Class will be given in English (if BIPP students are participating) |
| 6948 | Die extragalaktische Entfernungsskala Do 9-11, MPIfR, HS 0.01 |
| Dozent(en): | W. Huchtmeier | |
| Fachsemester: | 3 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Einführung in die Astronomie | |
| Inhalt: | 1. Entfernungsbestimmungen auf der Erde 2. Entfernungen im Sonnensytem 3. Sternparallaxen: Trigonometrische Entfernungen 4. Entwicklung sekundärer Entfernungsmessmethoden 5. Methoden der Entfernungsbestimmung naher Galaxien 6. Extragalaktische Entfernungen und kosmologische Betrachtungen | |
| Literatur: | M. Rowan-Robinson: The Cosmological Distance Ladder W.H. Freeman and Co. 1985 G. Bothun: Modern Cosmological Observations and Problems Taylor and Francis 1998 Debra Meloy Elmegreen: Galaxies & Galactic Structure Prentice Hall 1998 | |
| Bemerkungen: |
| 6949 | Röntgenastronomie: Neues Fenster ins Universum Di 10-12, R. 1.12 |
| Dozent(en): | J. Kerp | |
| Fachsemester: | 5 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Atomphysik | |
| Inhalt: | Die Röntgenastronomie ist ein sehr neuer Bestandteil der astronomischen Forschung. Heute befinden wir
uns in einer "Goldenen Phase" der Röntgenastronomie. Gleich zwei Satelliten, XMM-Newton (ESA) und Chandra (NASA),
erlauben den Blick in die Tiefen des Weltalls. In dieser einführenden Vorlesung soll die ganze Vielfalt der Röntgenastronomie vorgestellt werden. Neben der Entstehung bzw. Erzeugung der Röntgenstrahlung studieren wir die Instrumente und Detektoren. Anschließend begeben wir uns auf die Reise von der Sonne bis in die Tiefen des Universums. Hierbei werden auch die grundlegenden Eigenschaften der Röntgenemissions- und -absorptionsprozesse ausführlich dargestellt. | |
| Literatur: | Vorlesungsskript | |
| Bemerkungen: |
| 6950 | Kontroverse Quellen der Astrophysik Blockvorlesung, ges. Ankündigung |
| Dozent(en): | W. Kundt | |
| Fachsemester: | nach den physikalischen Grundvorlesungen | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | die Grundvorlesungen | |
| Inhalt: | Auf die genaue Auswahl des Inhalts kann noch Einfluss ausgeuebt werden. Z.Z. schwebt mir eine
Konzentration vor auf: Die Physik der Neutronenstern-Quellen | |
| Literatur: | u.a. mein Springer-Buch `Astrophysics, A Primer', erschienen im vergangenen Oktober. | |
| Bemerkungen: | Die Vorlesung ist als Blockvorlesung angekuendigt, koennte aber auch 2-stuendig waehrend des gesamten Semesters gehalten werden, z.B. montags, 11ct - 13 Uhr. Beginn Montag, 22.4. |
| 6951 | Stellar and Solar Coronae Do 9.00-10.30, R. 1.12 |
| Instructor(s): | M. Massi | |
| For terms no.: | 5 | |
| Hours per week: | 2 | |
| Prerequisites: | ||
| Contents: | T Tauri stars (young stellar systems not yet in Main Sequence) and RS CVn systems (evolved stellar systems that already left the Main Sequence), although being very diverse, are both similarly active in the radio and X-ray bands. The flares in both systems are several orders of magnitude stronger than those of the Sun. The origin of this activity, defined "coronal activity" depends on the convective zone, rotation, formation and dissipation of magnetic fields and turbulence. In general terms this is a mechanism of the same type operating on the Sun, but enforced by the binary nature of these systems. The latest progresses of the research on stellar coronal emission, due to space missions and high-resolution radio observations, will be illustrated in the lectures. | |
| Literature: | Literature references will be provided during the course | |
| Comments: |
| 6956 | AGN und schwarze Löcher Di 16-18, MPIfR, HS 0.02 |
| Dozent(en): | H. Falcke | |
| Fachsemester: | nach den Vordiplom | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Grundvorlesungen Physik und Astronomie | |
| Inhalt: | In dieser Vorlesung stelle ich einige grundlegende astrophysikalische Prozesse vor, die zum
Verständnis der Physik aktiver galaktischer Kerne (engl.: AGN) und schwarzer Löcher wichtig sind. Das
Standardmodell für AGN besteht aus einem zentralen schwarzen Loch, das durch eine Akkretionsscheibe gefüttert
wird und in der Nähe des Ereignishorizonts einen relativistischen Plasmajet produziert. Scheibe und Jet sind
verantwortlich für ein breites Emissionsspektrum von Radiowellenlängen bis hin zum Gamma-Bereich. Dabei scheint
die Physik von super-schweren schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien und von stellaren schwarzen Löchern
in unserer Milchstrasse vergleichbar zu sein. Ein Verständnis von AGN und schwarzen Löchern ist eine wichtige
Grundlage für eine grosse Schnittmenge von Gebieten aus Astronomie und Physik (z.B. Astroteilchenphysik,
Gravitationsphysik, Kosmologie, Hochenergie- und Radioastronomie etc.). Themen, die in der Vorlesung behandelt werden, sind unter anderem: Beobachtung und Klassen von AGN, Synchrotron-Strahlung, Schock-Beschleunigung, relativistische Jets, Akkretionsscheiben, Röntgen-Doppelsterne, Schwarze Löcher, Galaktisches Zentrum, "Unified-Scheme of AGN", ggf. auch radioastronomische Messtechnik für AGN (VLBI) mit Besuch von Labor und Teleskop. | |
| Literatur: | ``An Introduction to Active Galactic Nuclei'', Bradley M. Peterson, Cambridge University Press, Cambridge
(useful lecture notes) ``Active Galactic Nuclei'', Ian Robson, John Wiley & Sons, Chichester (more basic introduction but wider scope) ``Active Galactic Nuclei - From the Central Black Hole to the Galactic Environment'', Julian Krolik, Princeton Series in Astrophysics, Princeton, New Jersey (in-depth textbook for advanced students) | |
| Bemerkungen: |
| 6957 | Molekülwolken und Sternentstehung Mi 10-12, R. 1.12 |
| Dozent(en): | A. Heithausen | |
| Fachsemester: | ab 5 | |
| Wochenstundenzahl: | 2 | |
| Voraussetzungen: | Radioastronomie, Quantenmechanik | |
| Inhalt: | Die Vorlesung gibt einen Überblick über einen aktuellen Forschungsgegenstand der mm- und Submm-Astronomie. Folgende Schwerpunkte werden behandelt: Molekülspektroskopie Anregung von Moleküllinien Bestimmung von Molekülhäufigkeiten Interstellare Chemie Aufbau von Molekülwolken Phasen der Sternentstehung Molekulare Ausflussobjekte Interstellare Maser | |
| Literatur: | - G. Verschuur, K. Kellermann: Galactic and Extragalactic Radioastronomy, Springer Verlag - R. Rohlfs, T. Wilson: Tools of Radioastronomy, Springer Verlag | |
| Bemerkungen: |