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Fachgruppe Physik/Astronomie

Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis Sommersemester 2004



1171  Deutsches und Europäisches Energierecht
Do 14-16, HS G, Juridicum, Adenauerallee
  Dozent(en): M. Schmidt-Preuß
  Fachsemester: alle
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Die Vorlesung behandelt auch die faktischen Grundlagen des Energierechts. Sie ist interdisziplinär angelegt und wendet sich daher auch an Nicht-Juristen.
  Inhalt: Die Vorlesung behandelt die wichtigsten Gebiete des Energierechts auf nationaler und europäischer Ebene. Dazu gehören u.a. Fragen der Liberalisierung der Strom- und Gasmärkte, der Nutzung regenerativer Energien, der Kernenergie sowie des Emissionshandels.
  Literatur: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz (Hrsg.), Stromwirtschaft, 2002 (behandelt rechtliche, technische und energiewirtschaftliche Aspekte)

Theobald/Theobald, Grundzüge des Energiewirtschaftsrechts, 2001

dtv-Gesetzestext Energierecht, 2. Auflage, 2004

(jeweils am Lehrstuhl vorhanden)
  Bemerkungen: Eine Exkursion ist geplant.
3341  Interpretationen der Quantenmechanik
Mi 14-16, Philosophisches Seminar, LFB 1, MiÜR
  Dozent(en): M. Flohr, H. Lyre
  Fachsemester: ab 5. Semester
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Dieses Seminar wird vom Philisophischen Seminar veranstaltet und wird dort als Übung für Fortgeschrittene bezeichnet. Kenntnisse in Quantenmechanik sind natürlich sehr hilfreich.
  Inhalt: Die Quantentheorie stellt das Fundament der modernen Physik dar, ihre empirische Bestätigung hat in den Naturwissenschaften bislang unerreichte Präzision und Ausmaße erlangt. Und obwohl die Anwendung ihres abstrakten mathematischen Formalismus unstrittig und technisch höchst erfolgreich ist - man schätzt, dass heute beinahe ein Drittel des Bruttosozialprodukts der Hochtechnologieländer auf Anwendungen der Quantentheorie zurückzuführen ist -, herrscht bezüglich einer geeigneten Interpretation der Quantentheorie seit ihren Entstehungstagen alles andere als Einigkeit. Keine andere Theorie berührt in so tiefliegender Weise unsere Vorstellungen von physikalischer Realität, Messung, Subjekt-Objekt-Verschränkung, Lokalität oder Separabilität. Das Seminar versucht einen Einstieg in die Interpretationsdebatte unter besonderer Berücksichtigung des Buches von Albert (1992).
Folgende Fragestellungen sollen angesprochen werden:

  • Doppelspalt, Schrödingers Katze, Bohr-Einstein-Debatte, Kopenhagener Deutung

  • Wignersche Bewußtseinsdeutung

  • Einstein-Podolsky-Rosen-Gedankenexperiment

  • Bohmsche Quantenmechanik (und Theorien verborgener Parameter)

  • Messprozess

  • Dekohärenz

  • Bellsche Ungleichungen, Kochen-Specker

  • Many worlds-Interpretation/many minds

  • Kollapstheorien

  • Quantenlogik

  • Historientheorien

  • Quanteninformationstheorie

  • Cramer transaction

  Literatur:

  • Albert, D. (1992). Quantum mechanics and experience. Harvard University Press, Cambridge, Mass.

  • Audretsch, J., Hrsg. (2002). Verschränkte Welt. Wiley-VCH, Weinheim.

  • Audretsch, J. und K. Mainzer, Hrsg. (1990). Wieviele Leben hat Schrödingers Katze? B.I.-Wissenschaftsverlag, Mannheim.

  • Auletta, G. (2000). Foundations and Interpretation of Quantum Mechanics. World Scientific, Singapore.

  • Baumann, K. und R. U. Sexl (1984). Die Deutungen der Quantentheorie. Vieweg, Braunschweig. (3., überarbeitete Auflage 1987).

  • Bell, J. S. (1987). Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics. Cambridge University Press, Cambridge.

  • Bub, J. (1997). Interpreting the Quantum Theory. Cambridge University Press, Cambridge.

  • Hughes, R. I. G. (1989). The Structure and Interpretation of Quantum Mechanics. Harvard University Press, Cambridge, Mass.

  • Mittelstaedt, P. (1998). The Interpretation of Quantum Mechanics and the Measurement Process. Cambridge University Press, Cambridge.

  • Redhead, M. (1987). Incompleteness, Nonlocality, and Realism. Clarendon Press, Oxford.

  • Wheeler, J. A. und W. H. Zurek, Hrsg. (1983). Quantum Theory and Measurement. Princeton University Press, Princeton.

  • Whitaker, A. (1996). Einstein, Bohr and the Quantum Dilemma. Cambridge University Press, Cambridge.

  Bemerkungen: Das Seminar beginnt am 21.4.2004 mit einer Vorbesprechung und der Einteilung der Vorträge. Weitere Informationen, zusätzlich zum angegebenen Link zur Vorlesung, sind auch unter http://lyre.de zu finden.
6790 Laserspektroskopie / Laser Spectroscopy (D/E)
Do 8-10, Fr 11, HS, IAP
Übungen: 1 st nach Vereinbarung
VEXP, WPVEXP
  Instructor(s): H. Gießen
  For term nos.: 6-8 and higher
  Hours per week: 3 + 1
  Prerequisites:  
  Contents: - Einführung (Spindynamik, Bloch-Gleichungen).
- Wechselwirkung von Atomen mit Licht (Lorentz-Modell. optische Bloch Gleichungen,
mikroskopische/makroskopische Beschreibungen, Linienverbreiterungen).
- Dopplerfreie Techniken (Atomstrahl-, Sättigungs- und Zweiphotonen-
Spektroskopie).
- Kohärenzspektroskopie (optisches Pumpen, Doppelresonanzspektroskopie).
- Nichtlineare Optik (Frequenzverdopplung, nichtlineare Suszeptibilität, Vierwellenmischung, Phasenkonjugation, optischer parametrischer Oszillator).
- Nachweis optischer Strahlung (thermische Quantendetektoren, Rauscheigenschaften).
- Statistische Optik (kohärente und thermische Lichtfelder, Antibunching).
- Spektroskopie mit ultrakurzen Lichtpulsen.
- Angewandte Laserspektroskopie.
  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:  
6791 Teilchen-Astro-Physik und Kosmologie / Particle Astro-Physics and Cosmology (D/E)
Do 12, Fr 8-10, HS I, PI
Übungen: 1 st nach Vereinbarung
VEXP, VAST, WPVEXP
siehe Astronomie, Nummer 6951
  Instructor(s): U. Klein,
N. Wermes
  For term nos.: 6-8
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Some basic knowledge in particle physics is helpful but not mandatory.
  Contents: Planned Contents of the Lecture
Introduction
- cosmology = astronomy + particle physics + thermodynamics ...
- reasons and evidences for BB-ansatz, some numbers, Hubble expansion, redshift
- Hubble law, CMB intro, Olbers Paradox, cosmological principle

Standard Cosmology
- basics
- curved space, spacetime metric, Robertson-Walker metric, redshift, Hubble law, scale factor, distance measures, age determinations
- world models
- Friedman cosmology, Einstein's field eqns, Friedman-eqns, special models (Einstein de Sitter, etc.), critical density, density parameter, deceleration parameter, expansion rate and behaviour in early and late universe
- the cosmological constant
- supernova watch, extension to Friedman eqns, cosmic sum rule, cosmic triangle, exponential solutions for dominant Lambda (inflation)
- problems of the standard cosmology

Particle Physics
- standard model (short), lepton sector, quark sector, CKM, symmetry breaking, Higgs mechanism, running couplings, U(1) problem, axions, CP-violation, problems of the standard model
- supersymmetry, GUTs, key experiments to what we know about the standard model some LEP results, colour

Thermodynamics in the Universe
- energy density and pressure, eqn. of state, extreme cases (matter or radiation dominance), expansion rate and behaviour in early and late universe (calculate it), entropy, quantum statistics (degrees of freedom), energy and number densities, neutrino decoupling, phase
transitions, reheating, BB evolution as a sequence of phase transitions,

Nucleosynthesis
- light elements abundances, role of deuterium, measurements

Cosmic Microwave Background
- CMB observations (COBE, MAXIMA, Boomerang), spectrum, sound waves, l-peaks, SZ-effect, evolution of fluctuations

Dark Matter
- galaxy rot. curves, lensing, CMB anisotropy (short, results only), xray 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
  Literature: R. Kolb. M. Turner, The Early Universe
M. Roos, Introduction to Cosmology, 2nd edition, Wiley 1997
J. Bernstein, Introduction to Cosmology, Prentice Hall 1998
M.S. Longair, Galaxy Formation, Springer 1998
J. Peacock, Principles of Physicsl Cosmology
M. Rowan-Robinson, Cosmology, Clarendon Press 1998
G. Börner, The Early Universe, Springer 1993
H.V. Klapdor-Kleingrothaus / K. Zuber, Teilchenastrophysik, Teubner 1997
  Comments: The lecturers are an (observational) astronomer (U. Klein) and
an (experimental) particle physicist (N. Wermes) by profession.
The lecture is intended to provide the basics of cosmology with
some connections to the most recent advancements and is on a
phenomenological basis.
6792  Physik der Hadronen / Physics of Hadrons (D/E)
Di 12, Mi 10-12, HS, IAP
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): F. Klein
  Fachsemester: 5 and higher
  Wochenstundenzahl: 3 + 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: atomic physics, quantum mechanics
  Inhalt: Hadrons, by their very strong interaction and ability to bind to atomic nuclei, constitute the visible matter of the universe and of ourselves. With their properties like finite size and the existence of a complex excitation spectrum they resemble atoms, thus giving evidence of their compositeness. Since the results of seminal electron scattering experiments in the 1970's it is believed that quarks are the elementary constitutents, but this picture has so far withstood all research efforts to directly relate them to basic hadronic properties. Quite recently, the obtained evidence for pentaquark systems (theta + ) has even challenged our understanding of baryons as bound systems of 3 quarks.
The lecture will keep track of our understanding of the structure of hadrons, protons and neutrons in particular, based on experimental discoveries, illuminate the quark-parton model and outline its successes and limitations. The lecture is closely related and complementary to LV 6806, which focusses on a specific hadron physics experiment at the Bonn electron accelerator, prepared and performed by students. The attendence at both lectures is recommended and will be explicitely facilitated.
  Literatur: Frauenfelder, Henley; Teilchen und Kerne
Povh, Rith, Scholz, Zetsche; Teilchen und Kerne, Springer
D. H. Perkins; Introduction to High Energy Physics, Addison Wesley


  Bemerkungen: Tue 12-13 h, wed 10-12 h, HS IAP
exercises by arrangement
The lecture will be given either in German or in English, according to arrangement.
A certificate (Schein) will be given on successful attendance and be accepted as "Vertiefung".

6793 Vertiefung Kondensierte Materie / Advanced Condensed Matter Physics (D/E)
Di 8-10, Do 14-16, SR I, HISKP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): K. Maier, T. Staab
  Fachsemester: 7.
  Wochenstundenzahl: 3 + 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik, Physik der kondensierten Materie
  Inhalt: Festkörpereigenschaften: bestimmt durch atomare Fehlstellen?

- Wiederholung: Thermodynamik und Kinetik atomare Fehlstellen
- Experimenteller Zugang zu atomaren Fehlstellen (Nachweismethoden, Diffusionsphänome)
- Beschreibung der Gesamtenergie von Festkörpern
- Numerische Berechnung physikalischer Eigenschaften atomarer Fehlstellen
  Literatur: - Festkörperphysik, C. Kittel, Wiley
- States of Matter, David L. Goodstein, Dover Publications, New York 1975
- Solid State Physics, Ashcroft/Mermin, Saunders College Publishing, 1976
- Werkstoffeigenschaften und Mikrostruktur, F. Vollertsen und S. Vogler, Hanser Studien Bücher, München 1989
- Crystals, Defects and Microstructures - Modeling Across Scales, Rob Phillips, Cambridge University Press 2001
  Bemerkungen: Atomare Fehlstellen spielen in fast allen Bereichen der Festkörperphysik und der Materialwissenschaften eine entscheidende Rolle. Mit einem grundlegenden Kenntnissen der Quantenmechanik und Thermodynamik lassen sich die Einflüsse atomarer Fehlstellen auf fast alle Entwicklungen der modernen Technologie verstehen.
In der Vorlesung werden sowohl hochentwickelte experimentelle Methoden wie auch modernste Simulationsrechnungen vorgestellt.
6794 Quantenchromodynamik / Quantum Chromodynamics (D/E)
Di 9, Mi 12-14, HS, HISKP
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
VTHE, WPVTHE
  Instructor(s): U. Meißner, C. Hanhart,
A. Rusetsky
  For term nos.: ab 6. Semester
  Hours per week: 3+2
  Prerequisites: QM I+II, elementary Quantum Field Theory
  Contents: 1) Generalities
2) QCD as a field theory
3) Renormalization
4) Perturbative QCD
5) Light quark physics
6) Heavy quark physics
7) Various (instantons, large N, lattice QCD, etc)
  Literature: F.J. Yndurain, The theory of quark and gluon interactions, Springer
J.F. Donoghue et al., Dynamics of the Standard Model, Cambridge Univ Press
A.V. Manohar and Mark B. Wise, Heavy quark physics, Cambridge Univ Press
R.G. Roberts, The structure of the proton, Cambridge Univ Press
Yu.L. Dokhshitzer et al., Basics of perturbative QCD, Editions Frontieres
E. Leader and E. Predazzi, An introduction to gauge theories and modern
particle physics, Volume 2, Cambridge Univ Press
  Comments:  
6795 Einführung in die Quanten-Feldtheorie / Introduction to Quantum Field Theory (D/E)
Di 12, Do 14-16, HS I, PI
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): H. Dreiner
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Theoretische Physik I, IIa, IIb, III;
Insbesondere Quanten Mechanik I und II (Theorie IIa, III)
  Inhalt: Einfuehrung in die Quantenfeldtheorie

\Phi hoch vier als Quanten Feldtheorie, Renormierung, Feynman Regeln

Ebenso fuer QED
  Literatur: Haupt Buch: Peskin und Schroeder: "An Introduction to Quantum Field Theory"

Allerdings ist das Feld standard und es werden auch andere Buecher zu Rate
gezogen, z.B.: Itzykson und Zuber, Weinberg Vol I
  Bemerkungen: Diese Vorlesung ist auch als Vorbereitung fuer die Theoretische Teilchen
Physik und Theoretische Festkoerper Physik im siebten Semester vorgesehen.



6796 Physikalische Anwendungen der Gruppentheorie / Physical Applications of Group Theory (D/E)
Do 10-12, Fr 9, SR II, HISKP
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): H.-R. Petry
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 5
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik .Lineare und multilineare Algebra
  Inhalt: Symmetriegruppen in der Physik ,Lösung von quantenmechanischen Eigenwertproblemen
mit gruppentheoretischen Hilfsmitteln ,gruppentheoretische Klassifikation von Mehrteilchensystemmultipletts im atomaren und nuklearen Schalenmodell.Symmetrie-
gruppen in der Teilchenphysik , Quarkmodelle ,Eichtheorien .Die unitären Darstellungen der Poincaregruppe
Mathematische Hilfsmittel :Theorie der Liegruppen und Liealgebren und ihre Dar-
stellungen
  Literatur: B.G.Wybourne :Symmetry principles and atomic spectroscopy,
F.E.Close : An introduction to quarks and partons ,
M.Hamermesh : Group theory and its application to physical problems .
  Bemerkungen: The lecture will be held in english if required by the audience
6797 Medizinische Physik: Physikalische Grundlagen der medizinischen Bildgebung / Physics in Medicine: Physical Fundamentals of Medical Imaging
Mo 9-11, Mi 12, SR I, HISKP
VANG, WPVANG
  Instructor(s): K. Lehnertz,
P. David
  For term nos.: 5-8
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Vordiplom
  Contents: Introduction to physical imaging methods and medical imaging

(1) Physical fundamentals of transmission computer tomography (Röntgen-CT), positron emission computer tomography (PET), magnetic resonance imaging (MRI) and functional MRI
(1a) detectors, instrumentation, data acquisition, tracer, image reconstruction, BOLD effect
(1b) applications: analysis of structure and function

(2) Neuromagnetic (MEG) and Neuroelectrical (EEG) Imaging
(2a) Basics of neuroelectromagnetic activity, source models
(2b) instrumentation, detectors, SQUIDs
(2c) signal analysis, source imaging, inverse problems, applications
  Literature: 1. H. Morneburg (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 3. Aufl.
2. P. Bösiger: Kernspin-Tomographie für die medizinische Diagnostik, Teubner
3. Ed. S. Webb: The Physics of Medical Imaging, Adam Hilger, Bristol
4. O. Dössel: Bildgebende Verfahren in der Medizin, Springer, 2000
5. W. Buckel: Supraleitung, VCH Weinheim, 1993
6. E.Niedermeyer/F.H. Lopes da Silva; Electroencephalography, Urban & Schwarzenberg, 1998

More literature will be offered
  Comments: Location: Seminarraum I, HISKP, II. Etage
Time: Mo 9 - 11, We 12
Beginning: Mo, Apr 19 9:00 ct
6798  Teilchenbeschleuniger / Particle Accelerators (D/E)
Mi 10-12, SR II, HISKP, Fr 8-10, HS, IAP
davon: 1 st Übungen
VANG, WPVANG
  Dozent(en): W. Hillert,
R. Maier
  Fachsemester: 5-8
  Wochenstundenzahl: 4
  Erforderliche Vorkenntnisse: Mechanik, Elektrodynamik
  Inhalt: Die neuere experimentelle Physik basiert zum Teil auf dem Einsatz von Teilchenbeschleunigern, insbesondere im Bereich der Hochenergiephysik, der Materialforschung und der Erforschung der Substruktur der Atomkerne und der Hadronen. Durch die aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen wurden und werden auch weiterhin ständig gesteigerte Herausforderungen an den Betrieb und die Entwicklung von Teilchenbeschleunigern gestellt, was zum Einsatz modernster Technologien aus einer Vielzahl von physikalischen Bereichen führte (als Beispiel mögen hier der Aufbau einer ca. 27 km langen fast vollständig supraleitenden Anlage am CERN / Genf oder die Planung eines 1 Angström Röntgenlasers am DESY / Hamburg dienen). Im Zuge dieser Entwicklungen und systematischen Untersuchungen der physikalischen Vorgänge in Beschleunigern entstand die Beschleunigerphysik als eigenständiger Fachbereich der angewandten Physik.

Die vorliegende Vorlesung ist als Einführung in die Beschleunigerphysik gedacht. Sie soll darüber hinaus aber auch das Erlernte durch praktische Übungen und Besichtigungen weiter vertiefen. Neben einem Überblick über die verschiedenen Funktionsweisen unterschiedlicher Beschleunigertypen und der physikalischen Behandlung der wichtigsten Subsysteme (Teilchenquellen, Magnete, Hochfrequenzresonatoren) wird die transversale und longitudinale Bahndynamik behandelt.
  Literatur:

  • F. Hinterberger, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Ionenoptik", Springer 1996

  • H. Wiedemann, "Particle Accelerator Physics", Springer 1993

  • K. Wille, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen", Teubner 1996

  • D.A. Edwards, M.J. Syphers, "An Introduction to the Physics of High Energy Accelerators", Wiley & Sons 1993

  • Script of the lecture “Particle Accelerators Part I” (SS03):
    http:/www-elsa.physik.uni-bonn.de/~hillert/Beschleunigerphysik

  Bemerkungen: Es besteht zusätzlich zu den Übungen die Möglichkeit, den Lernstoff durch detaillierte Besichtigungen und praktische Studien an der Beschleunigeranlage ELSA des Physikalischen Instituts zu veranschaulichen und zu vertiefen.
6799 Theoretische Festkörperphysik II / Theory of Condensed Matter Physics, Part II (D/E)
Do 12-14, HS, HISKP
Übungen: 1 st nach Vereinbarung
  Instructor(s): H. Kroha
  For term nos.: 8. Semester
  Hours per week: 2 + 1
  Prerequisites: Quantum Mechanics, Statistical Mechanics, parts of Solid State Theory I
  Contents: Quantum dynamics of many-electron systems:
  • Feynman diagram technique for many-particle systems at finite temperature

  • Quantum magnetism, Kondo effect, Renormalization group technique

  • Disordered systems: Electrons in a random potential

  • Superconductivity
  Literature:

  • Abrikosov, Gorkov, Dzyaloshinski,
    Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics,
    Dover, New York

  • Nolting,
    Grundkurs: Theoretische Physik 7: Vielteilchen-Theorie

  • Hewson,
    The Kondo Problem to Heavy Fermions
    Cambridge University Press (1993)

  • Schrieffer,
    Theory of Superconductivity
    Benjamin/Cummings, Reading/Mass. (1983)

  Comments: The lecture course will be given in German or English, depending on the requirements of the audience.

The course can be seen as a continuation of solid state theory I, where now the emphasis is put on a more in-depth look at typical solid state phenomena and the methods for their description.

The course will start with an introduction to modern techniques for treating interacting quantum many-body systems.
These methods will then be applied to several problems of condensed matter physics, such as magnetic impurities in a metal (Kondo effect), electron motion in a random potential, and superconductivity.
These physical problems will also serve as examples where more advanced methods and notions, like renormalization group or critical behavior at phase transitions, will be discussed.
6800  Theoretische Elementarteilchenphysik II / Theoretical Elementary Particle Physics, Part II (D/E)
Mo 11-13, Mi 12, HS I, PI
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
  Instructor(s): H.-P. Nilles
  For term nos.: 8
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Quantum field theory, basic knowledge of particle physics phenomena
  Contents: Introduction to Supersymmetry and supergravity;
Supersymmetric extension of the electroweak standard model;
Supersymmetric grand unification;
Theories of higher dimensional space-time;
Unification in extra dimensions
  Literature: J. Wess and J. Bagger, Supersymmetry and Supergravity, Princeton Univ. Press, 1992;
H. P. Nilles, Supersymmetry, Supergravity and Particle Physics, Physics
Reports 110C (1984) 1;
D. Bailin and A. Love, Supersymmetric Gauge Field Theory and String Theory,
IOP Publishing Ltd. 1994
  Comments: Language will be English or German at the discretion of the audience.
The lectures will take place at HS I, Physikalisches Institut, Mo 11-13
and Wed 12. First lecture will be Monday , April 26 at 11 am
6801  Physics meets Biology
Blockvorlesung im FZ Jülich, 22.3.04 - 2.4.04
  Instructor(s): G. Schütz und Dozenten des FZJ
  For term nos.: ab 5.
  Hours per week: Blockvorlesung 22.3. - 2.4. (full day)
  Prerequisites: Basic knowledge of statistical mechanics and biology of the cell
  Contents:

  1. General concepts and basic facts (Statistical mechanics,
    Brownian motion, self-assembly, components of biological cells)

  2. Techniques and methods (experimental and computer simulations)

  3. Polymers, biopolymers, proteins (flexible and semiflexible polymers,
    polyelectrolytes, dynamics of proteins, protein crystallization, cytoskeleton)

  4. Membranes (statistical mechanics of fluctuating surfaces, membrane
    proteins, endo- and exocytosis, cell adhesion)

  Literature: All registered participants receive a book of the lecture notes.
  Comments: The lecture course takes place at the research center Juelich. Registration
is required. No participation fee for undergraduate students. All lectures
are held in English. The course is given within the framework of the
35th International Spring School of the Institut für Festkörperforschung,
Forschungszentrum Jülich.
6802  Einführung in die Physik exotischer Atome (Theorie und Experiment) / Introduction to the physics of exotic atoms (Theory and Experiment) (D/E)
Mi 13-15, SR I, HISKP
Übungen dazu: Mi 15-16, SR I, HISKP
  Instructor(s): A. Gillitzer,
S. Krewald
  For term nos.: 6
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Quantum Mechanics
  Contents: - Warm up: the hydrogen atom (fine structure, Lamb shift)
- Positronium (e+e-): theory and applications
- Pionium (pi+pi-): effects of the strong interaction
- Pionic hydrogen: the pion-nucleon interaction
- Pionic atoms: medium effects on the pion-nucleon interaction
- Anti-Hydrogen: a test of fundamental symmetries
- Heavy quark-antiquark systems: a comparison
  Literature: J.Gasser, V.E.LLyubovitskij, and A.Rusetsky, Phys. Rev. D 64 (2001) 016008.

M.E.Peskin and D.V.Schroeder, "An Introduction to Quantum Field Theory",
Perseus Books, Cambridge, Massachusetts, ISBN 0-201-50397-2.

T.Ericson and W.Weise, "Pions and Nuclei", Clarendon Press, Oxford, 1988.

Web page of the International Workshop on Exotic Atoms EXA 2002,
November 28-30, Vienna, Austria: http://www.oeaw.ac.at/exa02/index.html .
  Comments: The lecture addresses both students interested in theory and experiment.
Exotic atoms allow to test and study fundamental symmetries and interactions,
and are therefore investigated experimentally at many leading laboratories.
6803 Kritische Phänomene / Critical Phenomena (D/E)
Mi 15-17, HS 116, AVZ I
Übungen dazu: 2 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): R. Flume
  Fachsemester: 7/8
  Wochenstundenzahl: 2 + 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Rudimentaere Kenntnisse der Statistischen Mechanik
  Inhalt: Molekularfeldtheorieapproximation und Verbesserungen dazu, kritisches Verhalten an Oberflaechen, Polymerstatistik, das Konzept der Tomonaga-Luttinger Fluessigkeit, Zufallssysteme
  Literatur: Cardy, Scaling and Renormalisation in Statistical Physics, Cambridge University
Press,1996.
Gogolin,Nersesyan and Tsvelik, Bosonisation and strongly correlated systems,Cambridge University Press, 1998.
  Bemerkungen:  
6804 Theoretische Astroteilchenphysik / Theoretical Astro-Particle Physics (D/E)
Mo 9-11, Seminarraum F, Mathematisches Institut, Meckenheimer Allee 160, Eingang Beringstr., Di 9, SR II, HISKP
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
  Instructor(s): M. Drees
  For term nos.: 8
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Basic elementary particle physics, in particular the Standard Model of particle
physics. Some knowledge of general relativity is helpful, but not absolutely
necessary.
  Contents: This class covers topics on the interface of cosmology and particle physics:
Inflation and the cosmic microwave background; baryogenesis -- why are there
more baryons than antibaryons in the Universe? Dark Matter; nucleosynthesis;
and the cosmology and astrophysics of neutrinos.
  Literature: E.W. Kolb and M.S. Turner, "The Early Universe"
  Comments:  
6805 Reaktorphysik / Reactor Physics (D/E)
Mo 9-11, HS, IAP
Übungen: 1 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): H. Hübel
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2 + 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesung Kernphysik
  Inhalt: Die physikalischen Grundlagen der Kernreaktoren werden dargestellt: Kernspaltung, Reaktionen zwischen Kernen und Neutronen und Diffusion/Abbremsung von Neutronen. Danach werden allgemeine Reaktorprobleme behandelt. Schließlich werden einige wichtige Reaktortypen besprochen.
In der Übung sollen neben Aufgaben zu den Vorlesungsthemen auch Fragen der Reaktorsicherheit bearbeitet werden.
  Literatur: Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
  Bemerkungen:  
6806 Teilchendetektoren (mit Experiment an ELSA) / Particle Detectors (including experiment at ELSA) (D/E)
Mi 12, Do 14-16, Konferenzraum I, Zi. W160, PI
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
  Instructor(s): H. Schmieden,
M. Ostrick
  For term nos.: 5 and higher
  Hours per week: 3+2
  Prerequisites: Quantum Mechanics; Nuclear/Atomic Physics useful but not required.
  Contents: - Mesons, Baryons and their quark content
- Electromagnetic probes and photon beams
- Electron accelerators
- Relativistic kinematics
- Interaction of radiation with matter
- Detectors for photons, leptons and hadrons
- Laboratory course: Setup of detector & experiment
  Literature: 1. D. H. Perkins; Introduction to High Energy Physics, Addison Wesley (1986)
2. Povh, Rith, Scholz, Zetsche; Teilchen und Kerne, Springer (1994)
3. W.R. Leo; Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Springer
4. K. Kleinknecht; Detektoren für Teilchenstrahlung, Teubner (1992)
  Comments: Despite the confinement of quarks in hadrons, experiments clearly reveal the
quark sub-structure of matter which, within the few-GeV energy range of the
Bonn ELSA electron accelerator, is reflected in the excitation spectrum of the
nucleon. Very recently, narrow exotic states with a minimal 5-quark (!)
configuration have been discovered which were unexpected in the quark model.
This lecture with practical course provides an introduction into modern
experimental techniques and methods in hadron physics. It is intended to
build/prepare a simple arrangement of detectors including the computerized
data acquisition and control, and to perform a $\pi^0$ photoproduction
experiment. This will be realized in a practical lab-course complementing the
lecture.
The lecture is closely related to LV6792 where general aspects of hadron
physics are discussed in more detail. It will be held in german or english
depending on the audience. A certificate (Schein) will be given.
6807 Datenakquisition, Signalverarbeitung und Datenanalyse / Data Acquisition, Signal Processing, and Data Analysis (D/E)
Fr 14-16, HS, HISKP
Übungen: 1 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): H. Kalinowsky,
C. Weinheimer
  Fachsemester: ab 5. Semester
  Wochenstundenzahl: 2+1
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Das Ziel der Vorlesung ist es, einerseits Kenntnisse in analoger und digitaler
Datenaufnahme und Signalverarbeitung zu vermitteln. Zum anderen werden
die relevanten Methoden der modernen Datensimulation und Datenanalyse
behandelt.
Es ist beabsichtigt, die Themen in der Vorlesung theoretisch zu erarbeiten und in den Übungen anhand praktischer Beispiele auch auf dem Computer mit modernen Software-Werkzeugen (z.B. dem CERN-Paket Root) zu vertiefen.

Die Themenkomplexe in Stichworten:
- Datenaufnahme
a) Standard Detektorkomponenten für Orts-, Zeit-, Energie- und Impulsmessungen
b) Standard Elektronikmodule: Verstärker, Diskriminator, ADC, DAC
c) Moderne Bus-Systeme
- Verarbeitung analoger und digitale Signale
a) Netzwerkanalyse im Frequenzbereich mittels
b) Laplace- und Fourier-Transformation
c) Fast-Fourier-Transformation (FFT)
d) Analoge und digitale Filter
e) Rauschminimierung durch Look-in Technik
- Datenanalyse
a) Wahrscheinlichkeitsverteilungen
b) Monte Carlo Simulationen
c) Chi^2-Minimierung zur Datenanpassung
d) Maximum Liklehood Methode
e) Fehlerberechung und Konfidenzbereiche
  Literatur: - Datenaufnahme:
Burkhard Renk, ``Messdatenerfassung in der Kern- und Teilchenphysik'', Teubner
- Signalverarbeitung:
D. Stearns, ``Digitale Verarbeitung analoger Signale'', Oldenbourg
R. Unbehauen, ``Systemtheorie 1'',Oldenbourg
- Datenanalyse:
Glen Cowan: ``Statistical Data Analysis'', Oxford Science Publications
  Bemerkungen:  
6808 Präzisionsmessungen in der Kernstrukturphysik / Precision Measurements in Nuclear Structure Physics (D/E)
2 st, als Blockvorlesung, Termin und Ort nach Absprache
(wkorten@cea.fr)
  Dozent(en): W. Korten
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesung Kernphysik, evtl. Vertiefung Kernstrukturphysik
  Inhalt: Vertiefungsvorlesung zur Kernstrukturphysik mit Schwerpunkt auf experimentellen Methoden fuer Praezisionsmessungen die moderne Methoden zur Erzeugung radioaktiver Teilchenstrahlen ausnutzen.
  Literatur: Wird in der Vorlesung bekannt gegeben
  Bemerkungen: Blockvorlesung in den Semesterferien (vorr. September 2004)
6809  Materialphysik II / Physics of Materials, Part II (D/E)
Mi 15-17, SR II, HISKP
  Instructor(s): M. Moske
  For term nos.: 7/8
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Basic knowledge of Solid State Physics and Thermodynamics
  Contents: Introduction to the basics of Physics of Materials, part II,
containing the following topics:

- Structures of metallic phases and their physical origin
- Atomic transport in solids
- Solid State reactions and metastable phases
- Elastic properties of solids (basics)
- Dislocations, plastic deformation and recrystallization
- Alloy hardening
- Applications of alloys in relation to their physical properties
  Literature: P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer, 1994, 3rd Edition
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: Further information can be requested by e-mail: moske@caesar.de
An indication of your attendance would be appreciated.
6810 Moderne Detektorsysteme und Datenaufnahme / Modern Detector Concepts and Data Acquisition (D/E)
Mi 13-15, SR II, HISKP
Übungen: 1 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): J. Bisplinghoff, P.-D. Eversheim, R. Jahn
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Atomphysik, Kern- oder Teilchenphysik

Atomic Physics, Nuclear- or Elementary Particle Physics
  Inhalt: Mit dieser Vorlesung soll dem von studentischer Seite geäußerten Wunsch entsprochen werden, wichtige experimentelle Techniken und Konzepte der Kern- und Teilchenphysik ausführlicher zu behandeln, als dies in den Kursvorlesungen oder Praktika geschehen kann. Diese Vorlesung beabsichtigt einerseits einen Überblick über übliche Nachweismethoden zu geben und andererseits mögliche, damit verknüpfte experimentelle Probleme und deren Lösungen herauszuarbeiten. In diesem Zusammenhang wird die Anwendung typischer Detektoren erklärt und zum Beispiel folgende Themen ausführlich diskutiert: Die Teilchenidentifikation von internen- und externen Beschleunigerexperimenten, Messungen mit polarisierten Teilchen, als auch Konzepte der Signalkonditionierung und Datenaufnahme. Theoretische Aspekte werden nur behandelt soweit es für das Verständnis der experimentellen Konzepte nötig ist.

With this lecture we respond to a request, expressed by students, to discuss important experimental techniques and concepts of nuclear- and elementary particle physics in more detail, than can be done in introductory lectures or practical courses. The intention of this lecture is to provide on one hand an overview over usual detection methods and on the other hand work out possible associated experimental problems and their solutions. In this context the application of typical detectors will be explained and for example the following topics will be discussed extensively: Particle identification of internal- and external accelerator experiments, measurements with polarized particles, as well as concepts of signal conditioning and data acquisition. Theoretical aspects will be discussed only to the extent that experimental concepts can be understood.
  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: Zu der Vorlesung wird ein Seminar (1 Std) angeboten.

A 1h seminar will be offered to accompany the lecture
6811  Thin films and multilayers as seen by local probes
Blockkurs 9. - 18.5.2004
  Instructor(s): R. Vianden und Dozenten des ERASMUS IP
  For term nos.: 8
  Hours per week: Intensive course 9. - 18.5.2004
  Prerequisites: Courses in solid state and nuclear physics
  Contents: The purpose of this ERASMUS - Intensive Programme is to bring together young physicists for a series of lectures and tutorials covering the current frontiers of materials research with nuclear methods and to create an opportunity for stimulating discussion in an international group of students and scholars. The topics covered include: Hyperfine interaction, Ion solid interaction, Thin film production, Perturbed angular correlation, Mössbauer effect, Nuclear magnetic resonance, Nuclear orientation, Rutherford backscattering/Channelling, Muon spin rotation, Neutron diffraction, Nuclear resonant scattering of synchrotron radiation, Nuclear reaction analysis, PIXE, Positron annihilation and practical applications
The schools format is to have two lectures every morning followed up with tutorials in the afternoon for discussions and problem solving. Practical exercises will complete the programme.
This ERASMUS - Intensive Programme will take place at the KFKI Research Institute for Particle and Nuclear Physics in Budapest, Hungary.
The number of particpants is limited. Interested students should visit the schools web-site at: http://www.iskp.uni-bonn.de/sokrates/erasmus2004.html and complete the application form
  Literature:  
  Comments:  
6812  Logarithmische Konforme Feldtheorie / Logarithmic Conformal Field Theory (D/E)
Di 10-12, Mi 11, SR I, HISKP
Übungen: 2 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): M. Flohr
  Fachsemester: ab 7. Semester
  Wochenstundenzahl: 3+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Relativistische Quantenmechanik ist essentiell. Kenntnisse in Lie-Gruppen, Lie-Algebren, Darstellungstheorie sind sehr nützlich, Kenntnisse in Quantenfeldtheorie hilfreich.
  Inhalt: Konforme Feldtheorie in 2 Dimensionen gehört heutzutage zu einem der wichtigsten Instrumente der modernen theoretischen Physik. Sie hat Anwendungen sowohl in der Stringtheorie als auch in der Festkörperphysik. Ich beginne mit den Grundlagen der konformen Feldtheorie und dem Studium einiger wichtiger Beispiele (bosonischer String, Ising-Modell, etc.). Der Hauptteil der Vorlesung beschäftigt sich mit solchen konformen Feldtheorien, die auch logarithmisch divergente Korrelationsfunktionen zulassen. Neben der allgemeinen Theorie soll der aktuelle Stand der Forschung bei einigen Anwendungen (z.B. sandpiles, percolation, SLE), als auch bei der mathematisch rigorosen Behandlung solcher Theorien im Rahmen sogenannter vertex operator algebras, diskutiert werden.
  Literatur:

  • Di Francesco, Mathieu, Senechal, Conformal Field Theory, Springer 1997

  • Michael Flohr, Conformal Field Theory Survival Kit, http://www.itp.uni-hannover.de/~flohr/papers/w-cft-survivalkit.ps.gz

  • Michael Flohr, Bits and Pieces in Logarithmoc Conformal Field Theory, arXiv:hep-th/0111228

  • Matthias Gaberdiel, An algebraic approach to logarithmic conformal field theory, arXiv:hep-th/0111260

  • Paul Ginsparg, Applied Conformal Field Theory, Les Houches Lectures XLIX, 1988, http://www.itp.uni-hannover.de/~flohr/lectures/cft/ginsparg.applied-cft.ps.gz

  • Bert Schellekens, Introduction to Conformal Field Theory, http://www.itp.uni-hannover.de/~flohr/lectures/cft/schellekens.cft-lectures.ps.gz

  • Martin Schottenloher, Eine mathematische Einführung in die konforme Feldtheorie, http://www.itp.uni-hannover.de/~flohr/lectures/cft/schottenloher.cft-vorlesung.ps.gz

  Bemerkungen: In dieser Vorlesung führe ich in mein eigenes aktuelles Forschungsgebiet ein. Sie richtet sich vor allem an solche Hörer, die sich vielleicht für eine Diplomarbeit unter meiner Leitung interessieren. Die Übungen zu der Vorlesung sind dazu gedacht, solchen Interessenten auch eine aktive Einarbeitung in dieses Gebiet zu ermöglichen. Die genauen Schwerpunkte der Vorlesung möchte ich erst zusammen mit den Hörern festlegen.
6813 Seminar zur Positronenvernichtung
Di 14-16, SR I, HISKP
SEXP, SANG, WPSEXP
  Dozent(en): M. Haaks, K. Maier,
T. Staab
  Fachsemester: 5.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik, Physik der kondensierten Materie
  Inhalt: Nachweis und Modellierung atomarer Fehlstellen.
  • 1. Woche: Vorbesprechung

  • 2. Woche: Einführung Teil 1 (M. Haaks): Experimenteller Zugang zu atomaren Fehlstellen (Nachweismethoden speziell Positronenvernichtung)

  • 3. Woche: Einführung Teil 2 (T. Staab): Überblick über aktuelle Simulationsrechnungen zu atomaren Fehlstellen

  • ab 4. Woche: Vorträge der Studenten
  Literatur:
  • Festkörperphysik, C. Kittel, Wiley

  • States of Matter, David L. Goodstein, Dover Publications, New York 1975

  • Solid State Physics, Ashcroft/Mermin, Saunders College Publishing, 1976

  • Positron Annihilation in Semiconductors, R. Krause-Rehberg und H.S. Leipner, Springer, 1999

  • Werkstoffeigenschaften und Mikrostruktur, F. Vollertsen und S. Vogler, Hanser Studien Bücher, München 1989

  • Crystals, Defects and Microstructures - Modeling Across Scales, Rob Phillips, Cambridge University Press 2001

  Bemerkungen: Fehlstellen spielen in fast allen Bereichen der Festkörperphysik und der Materialwissenschaften eine entscheidende Rolle. Mit der Methode der Positronenvernichtung können Typ und Dichte der Fehlstellen im Festkörper bestimmt werden. Simulationsrechnungen ermöglichen deren eindeutige Identifikation durch einen direkten Vergleich mit experimentellen Daten.
Interessierten Studenten wird die Möglichkeit geboten an laufenden Forschungsprojekten (Experimente, Simulationsrechnungen) teilzunehmen.
6814 Seminar über exotische Kerndeformationen / Seminar on Exotic Nuclear Shapes (D/E)
Fr 10-12, Bespr.R., HISKP, und 2 st nach Vereinbarung
SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): H. Hübel
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2 + 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesung Kernphysik
  Inhalt: Die Koexistenz verschiedener Kernformen - von sphärischen bis zu superdeformierten Kernen - ist ein aktuelles Forschungsthema der Kernstrukturphysik. Neuere Ergebnisse auf diesem Gebiet, auch aus der eigenen Arbeitsgruppe, werden besprochen.
  Literatur: Wird im Seminar verteilt.
  Bemerkungen:  
6815 Seminar on Collective Phenomena in Correlated Systems
Fr 14-16, Konferenzraum II, Zi. 166, PI, und 2 st nach Vereinbarung
STHE, WPSTHE
  Dozent(en): H. Kroha,
H. Monien
  Fachsemester: 6.
  Wochenstundenzahl: 2 stündig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik, etwas Statistik, Festkörperphysik I
  Inhalt: Das Seminar richtet sich an Studenten/Studentinnen ab dem 6. Semester.
Ausgehend von der grundlegenden Theorie, die das Verhalten normaler
elektronischer Vielteilchenssysteme beschreibt, der
Landau-Fermiflüssigkeitstheorie, werden die wesentlichen kollektiven
Anregungen und Vielteilchen-Effekte in diesen Systemen behandelt. Wir
besprechen die neuen quantenmechanischen Grundzustände, die diese induzieren
können und die in einem weiten Feld der modernen Physik eine große Rolle
spielen, von Quantendrähten bis hin zu Hochtemperatuspuraleitern. Anhand
dieser physikalischen Systeme werden wichtige theoretische Konzepte bzw.
Methoden wie spontane Symmetriebrechung, Renormierungsgruppentheorie und
Dynamische Mittlere Feldtheorie eingeführt.


The Seminar is suitable for students from the 6. semester. Starting from the
standard theory describing the behavior for normal electronic many-particle
systems, the Landau Fermi liquid theory, the essential collective exciations
and many-body effects in these systmes will be considered. We will discuss the
new quantum mechanical groundstates which these effects can induce, and which
play a major role in a wide field of modern physcs, ranging from mesoscopic
quantum wires to high temperature superconductors. In treating the physical
systems, important theoretical concepts and methods like spontaneous symmetry
breaking, renormalization group and dynamical mean field theory will be
introduced.

Vortragsthemen/Topics of the individual talks:

A. Fermi-Flüssigkeit / Fermi liquid
1. Landau Fermi-Flüssigkeitstheorie / Landau Fermi liquid theory

B. Spontane Symmetriebrechung / Spontaneous symmetry breaking
2. Allgemeine Konzepte / General concepts
3. Supraleitung / Superconductivity
4. Ladungsdichte-Wellen (CDW) und Peierls-Übergang / Charge density
waves (CDW) and Peierls transition
5. Kollektive Spin-Anregungen und Spindichtewellen (SDW) / Collective
spin excitations and spin density waves (SDW)

C. Eindimensionale Systeme / One-dimensional systems
6. Bosonisierung / Bosonization
7. Luttinger-Flüssigkeit / Luttinger liquid

D. Quanten-Störstellen-Systeme / Quantum impurity systems
8. Anderson-Störstellen-Modell und das Kondo-Problem / Anderson
impurity model and the Kondo Problem
9. Renormierungsgruppe (RG) / Renormalization group (RG)
10. Dynamische Mittlere-Feldtheorie (DMFT) / Dynamical Mean Field
Theory (DMFT)
  Literatur: Geeignete Literatur und Beratung wird den einzelnen Sprechern mitgeteilt. /
Appropriate literature and advice will be offered to the individual speakers.
  Bemerkungen: The seminar will be held in German or English, depending on the audience.
For detailed information please contact Prof. Monien or Prof.Kroha

Vorbesprechung/First meeting:
Freitg, den 23.4.2004, 14:15 Uhr, HS IAP

Bitte tragen Sie sich als Sprecher fuer eines der Themen in der Liste
Theorie-Sekretariat, Physikalisches Institut ein./
Please pre-register as a speaker for one of the topics in the list at the
Theory Secretariat, Physikalisches Institut.
6816  Seminar zur Umweltphysik / Seminar on Environmental Physics (D/E)
Do 14-16, HS 118, AVZ I
SANG, WPSEXP
  Instructor(s): B. Diekmann, P. Boeker,
T. Reichelt
  For term nos.: ab Vordiplom
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Grundstudium Physik, Teilnahme an Vorlesung Umweltphysik (WS 03)
vorteilhaft; Materialsammlung zu dieser Vorlesung kann von den Dozenten
bezogen werden.
  Contents: Vorläufiger, in der ersten Stunde (Do. 22.4.14 ct, AVZ 118)
finalisierter Programmablauf:

22.4 : Eröffnung & Einführung BD/TR/PB/RS
29.4 : Nachhaltigkeit..... Bröcking + NN (BD,TR)
6.5 : Off shore WKA's Wehrfritz + NN (BD)
13.5 : Endlagerung in Salz oder Stein? Weber/Schütz (TR)
27.5 : Aufwindkraftwerke Plöger/Schneider (BD)
17.6 : Elektronische Nasen Tobias Haas (PB)
1.7 : Physik der Stäube Gregor Schmitt (PB)
8.7 : Ultraschallwaschmaschinen Philipp Hausen +NN (RS)
15.7 : Exkursion WKA&Biogas
22.7 : Resümmee BD/TR/PB/RS



  Literature: Literaturliste allgemein: (Zu den Vorträgen wird von den Dozenten
spezielle Literatur herausgegeben)
Boeker,Grondelle,Umweltphysik, Vieweg 1997
Diekmann, Energie, Teubner 1997
Heinloth, die Energiefrage, Vieweg,2 Auflage, 2003
Kaltschmitt, Wiese, Erneuerbare Energien, Springer 1995
Fellenberg, Chemie der Umweltbelastung, Teubner,1992
Lahmann, Luftreinhaltung,Parey Verlag 1990
Kurtze,Schidt,Westphal, Physik & Technik der Lärmbekämpfung
Braun Verlag Karlsruhe, 1975
(Electromagnetic fields and risk of cancer, NRPB Chilton, 2001
Leitgeb, Machen El.Magn.Felder krank ?, Springer 2000 )
(Berckheimer, Geophysik, Wiss.Buchgesellschaft, 1990)

Cord-Landwehr, Einführung in die Abfallwirtschaft, Teubner 1994
Thermische Beh.von Konsumgüterreststoffen VDI Berichte 967

Petzold, Strahlenphysik, Dosimetrie und Strahlenschutz,Teubner 1983
Kiefer, Biologische Strahlenwirkung, Birkhäuser,1989
Kiefer,Koelzer, Strahlen und Strahlenschutz,Springer 1992

  Comments: Für Diplomkandidaten ( alte Diplom PO) kann der Seminarschein bei
erfolgreicher Teilnahme (Vortragsübernahme ! ) als
zulassungserforderlicher Wahlpflichtseminarschein verwendet werden.
Vorträge können (und sollten nach Möglichkeit) in englischer Sprache
gehalten werden.
6817  Seminar über Optik und Quanteninformation / Seminar on Optics and Quantum Information (D/E)
Di 8-10, HS, IAP
SEXP, SANG, WPSEXP
  Instructor(s): H. Gießen,
D. Meschede
  For term nos.: 3rd year /5. sem. and up
  Hours per week: 2
  Prerequisites:  
  Contents: Details sind auf der Website http://www.iap.uni-bonn.de/lehre/ws04_seminar/index.html zu erfahren.

  Literature:  
  Comments: Early registration for presentations helps to have sufficient preparation time. Registrations welcome any time!
6818 Seminar Medizinische Physik: Physikalische Grundlagen der medizinischen Bildgebung / Seminar Medical Physics: Physical Fundamentals of Medical Imaging (D/E)
Mo 14-16, SR I, HISKP, und 2 st nach Vereinbarung
SANG, WPSEXP
  Instructor(s): P. David, K. Lehnertz,
K. Maier
  For term nos.: 5-8
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Vordiplom
  Contents: Physical Imaging Methods and Medical Imaging of Brain Functions

Emission Computer Tomography (PET)
- basics
- tracer imaging
- functional imaging with PET
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
- basics
- functional MRI
- diffusion tensor imaging
- tracer imaging
Biological Signals: Bioelectricity, Biomagnetism
- basics
- recordings (EEG/MEG)
- SQUIDs
- source models
- inverse problems
  Literature: 1. O. Dössel: Bildgebende Verfahren in der Medizin, Springer, 2000
2. H. Morneburg (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik,
Siemens, 3. 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. W. Buckel: Supraleitung, VCH Weinheim, 1993
7. More literature will be offered
  Comments: Location: Seminarraum I, HISKP, I. Etage, Raum 154
Time: Mo 14 - 16 and one lecture to be arranged
Beginning: Mo April 19, 2004, 14 - 16
6819 Seminar über Archäometrie: Naturwissenschaftliche Methoden in der Archäologie
Do 14-16, SR des Instituts für Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie
SANG, WPSEXP
  Dozent(en): H. Mommsen
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: keine
  Inhalt: Naturwissenschaftliche Grundlagen, Durchführung und archäologische Ziele und Ergebnisse neuerer archäometrischer Untersuchungsmethoden kulturhistorischer Objekte:

- archäometrische Prospektion (Suche und Kartierung archäologischer Fundstätten)

- zerstörungsfreie Materialanalysen (Röntgenfluoreszenz, Neutronenaktivierung, Isotopenanalyse u.a.) und ihre Ziele:
Identifikation der Materialien, Stand der Technologie, verfeinerte Klassifizierung, Herkunftsbestimmung, Echtheitsprüfung

- Datierung (radioaktive, biologische, magnetische u. a. Uhren:
Radiokohlenstoff, Lumineszenz, Dendrochronologie u.a.)

neuere Literatur: s. http://www.archaeometrie.de (Nachrichtenblatt)
  Literatur: LITERATUR (ältere Lehrbücher)

M.J. Aitken: Science-based Dating in Achaeology, Longman, London 1986

H. Mommsen: Archäometrie, Teubner-Studienbücher, Stuttgart 1986

A.M. Pollard Archaeological Chemistry, RSC-Paperbacks, 1996
& C. Heron:

R.E. Taylor Chronometric Dating in Archaelogy, Plenum Press,
& M.J. Aitken New York and London, 1997

J. Fassbinder Archaeological Prospection, Bayerisches Landesamt für
& W. Irlinger Denkmalpflege, 1999

D.R. Brothwell Handbook of Archeological Science, John Wiley & Sons,
& A.M. Pollard Chichester 2001
  Bemerkungen:  
6820 Laboratory in the Research Group
(specifically for members of BIGS)
General introduction at the beginning of the term, see special announcement
  Instructor(s): Dozenten der Physik
  For term nos.: graduate studies, e. g. during qualifying period, 4. year students and up
  Hours per week: 10 SWS
  Prerequisites: We offer laboratory research within the activities of the research groups of the department for students beginning with the 7 th term/Diplom studies, or more generally for students at the graduate school level.

Wir bieten Laborpraktika in den Forschungsgruppen der Fachgruppe Physik-Astronomie an, die für Studierende ab dem 7. Semester geeignet sind. Die Dauer sollte 6 Wochen nicht unterschreiten.
  Contents: The mini-research project will be defined within the current activities of the research groups. It typically involves preparation of a small setup, carrying out an experiment. At the end a write-up of the project and a short presentation is required. Participation in the regular seminar of the host group is highly recommended.

Das Miniforschungsprojekt wird an die derzeitigen Aktivitäten der Forschungsgruppen angelehnt. Typischerweise wird eine kleine Apparatur aufgebaut und ein Experiment ausgeführt. Gegen Ende wird ein Bericht geschrieben und das Ergebnis in einer Präsentation vorgestellt. Teilnahme am regelmäßigen Seminar der Gastgruppe wird empfohlen.
  Literature: Will be specifically handed out by the supervisors.
  Comments: In principal laboratory projects can be started at any time, depending on the availability of supervisors.

Successful participation earns 10 credits (ECTS).
6825 Seminar für Lehramtsstudierende: Festkörperphysik
Fr 10-12, SR I, PI, und 2 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 2+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Pflichtvorlesungen Theor. Phys. II A sowie Einführung Festkörperphysik und Elektronik
  Inhalt: Vertiefung des Vorlesungsstoffs in ausgewählten Teilgebieten, vor allem solchen, die eigentlich in der Schulphysik vorkommen sollten. Übung im verständlichen Vortrag.
  Literatur: Zur allgemeinen Vorbereitung:
Kopitzki, Einführung in die Festkörperphysik (Teubner Verlag)
Zu den einzelnen Vortragsthemen wird weitere Literatur angegeben.
  Bemerkungen: Das Seminar dient der Vertiefung im Prüfungsteilgebiet "Physik der kondensierten Materie"
6826 Übungen zur Festkörperphysik in Sekundarstufe I
2 st nach Vereinbarung
Vorbesprechung: nach der ersten Vorlesung 'Einführung Festkörperphysik und Elektronik' (6764)
  Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl
  Fachsemester: ab 4.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Für diese Übung wird hauptsächlich unter denen geworben, die im SoSe die Vorlesung „Einführung Festkörperphysik und Elektronik“ hören, welche allerdings nicht in den fachdidaktischen Bereich gehört. Daher soll in dieser Übung nicht der Vorlesungsinhalt mit Übungsaufgaben vertieft, sondern an Hand von Schulbuchaufgaben über den Unterricht in Sekundarstufe I diskutiert werden. Dort ist die Festkörperphysik zwar kein eigenes Teilgebiet, aber ihre Inhalte spielen eine große Rolle. Anknüpfungspunkte zur Vorlesung werden dabei gern genutzt.
  Literatur: Schulbücher, auch alte aus der eigenen Schulzeit
  Bemerkungen: Zusatzstudium für Sekundarstufe-I-Prüfungen. Keine Klausur, Hausaufgaben aus Schulbüchern.
6827 Seminar zur Fachdidaktik der Physik
Mi 14-16, HS, IAP, und 2 st nach Vereinbarung
  Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 2+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundstudium
  Inhalt: Vorbereitung einer Unterrichtsstunde für SI mit schulüblichen Experimenten, Durchführung im Seminar, Beurteilung anderer Stunden.
Der amtliche Lehrplan (NRW) und die gängigen Schulbücher werden herangezogen und mögliche Realisierungen diskutiert, auch im Hinblick auf PISA und die vorgesehenen Konsequenzen. Neben der Elementarisierung des Fachwissens wird beachtet, was wir gegen die Unbeliebtheit des Faches zu tun haben. 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, Heinz, "Lernen im sinnstiftenden Kontext" (Cornelsen Verlag)
  Bemerkungen: Teilnahmebescheinigung für Zusatzprüfung Sekundarstufe I
6828 Demonstrationspraktikum für Lehramtsstudierende
in Gruppen, Mo 14-17, HS, IAP
  Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: Fortgeschrittenenpraktikum
  Inhalt: Während im Diplomstudium das Fortgeschrittenenpraktikum weitergeführt wird, werden im Lehramtsstudium Freihandversuche und mehr oder weniger aufwändige Experimente zur Demonstration (statt zur Erforschung oder Messung) physikalischer Phänomene entworfen, aufgebaut, geübt und vorgeführt. Sie müssen für die Schule geeignet sein. Neue Ideen sind willkommen und auszuprobieren. Auch die physikalischen Phänomene selbst werden diskutiert, vor allem, wenn sie nicht zum Kanon gehören. Die sogenannten Neuen Medien werden genutzt.
  Literatur: Vorliegende Protokolle, Schulbücher und fachdidaktische Werke der Institutsbibliothek

  Bemerkungen: Qualifizierter Studiennachweis, Pflicht für Lehramt
6829 Schulpraktische Studien in Physik
4 st nach Vereinbarung, EMA-Gymnasium
  Dozent(en): H. Busse,
R. Meyer-Fennekohl
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 4
  Erforderliche Vorkenntnisse: möglichst Seminar zur Fachdidaktik
  Inhalt: Gemeinsame Hospitation in einem Kurs, wo hauptsächlich Schülerversuche durchgeführt werden. Alle Studierenden entwerfen und halten je eine Doppelstunde. Der Unterricht wird im Begleitseminar vorher und nachher besprochen.
Diese schulpraktischen Studien finden je nach Bedarf statt, meist in der vorlesungsfreien Zeit als Blockpraktikum.

  Literatur: Schulbücher werden ausgegeben
  Bemerkungen: Pflicht für Lehramt
6835  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Daten aus Elektron-Positron-Kollisionen oder Proton-Proton-Kollisionen, Halbleiter-Sensoren und ASIC-Elektronik / Laboratory in the Research Group: Analysis of Data from Electron-Positron-Collisions or Proton-Proton-Collisions, Semiconductor Sensors and ASIC Electronics (D/E)
pr, ganztägig, 4 Wochen lang, nach Vereinbarung, PI
  Dozent(en): M. Kobel, N. Wermes u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Teilchenphysik
oder
Vorlesungen über Detektoren und Elektronik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten. Es besteht die Wahl zwischen

A) Analyse von Daten an Experimenten der Hochenergiephysik (ATLAS,D0)
B) Entwicklung von Halbleitersensoren und ASIC - Elektronik

typischer Ablauf (abhängig von der Anzahl der Teilnehmer):
1. Woche: Vorträge von Mitgliedern der Arbeitsgruppe an die Studenten
2. Woche: Vorträge der Studenten über das zu bearbeitende Thema nach Einarbeitung
1.+ 2. Woche Einarbeitung
ab 2. Woche bis 4. Woche: Durchführung eines kleinen Projektes
  Literatur: wird gestellt
  Bemerkungen: Langfristige Anmeldung ist erforderlich, bei
Proff. Kobel/Wermes

6836 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Materialwissenschaftliche Untersuchungen mit der Synchrotronstrahlung / Laboratory in the Research Group: Material Science and Synchrotron Radiation (D/E)
pr, ganztägig, 4 Wochen lang, nach Vereinbarung, PI
  Instructor(s): H. Modrow u.M.
  For term nos.: >5
  Hours per week: >=4 weeks
  Prerequisites: Quantum Mechanics I, FP I, Atomic Physics
  Contents: 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, which might -depending on the level of activity- lead up to participation in a publication.
  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 (e-mail: modrow@physik.uni-bonn.de)
6837 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Elektron-Proton-Streuereignissen / Laboratory in the Research Group: Analysis of Electron-Proton-Scattering Events (D/E)
pr, ganztägig, 2 bis 3 Wochen, nach Vereinbarung, PI
  Instructor(s): I. Brock, E. Hilger u.M.
  For term nos.: 6-8
  Hours per week: full time, two weeks, by arrangement, earliest start mid September, apply at Mrs Koppe's until July 31.
  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 orgininal 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' prefences the course is given in German or in English.
6838 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Neurophysik, Computational Physics, Zeitreihenanalyse
pr, ganztägig, nach Vereinbarung, HISKP
  Instructor(s): K. Lehnertz u.M.
  For term nos.: 6. semester or higher
  Hours per week: Block course, 4 weeks
  Prerequisites: basics of programming language (e.g. C, C++, Pascal)
  Contents: This laboratory course provides insight into the current research activities of the Neurophysics group. Introduction to time series analysis techniques for biomedical data, neuronal modelling, cellular neural networks. Opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the group.
  Literature: Working materials will be provided.
  Comments: Contact:
PD Dr. K. Lehnertz
email: klaus.lehnertz@ukb.uni-bonn.de
6894 Praktische Übungen zur Bildgebung und Bildverarbeitung in der Medizin
pr, 2 st, Kliniken Venusberg, und 1 st n. Vereinb.
nach Ankündigung, siehe besonderer Aushang
  Dozent(en): K. Lehnertz, C. Berg,
P. David,
K. Reichmann,
H. Schüller, F. Träber
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 2 +1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Teilnahme am Seminar "Medizinische Physik: Physikalische Grundlagen der medizinischen Bildgebung"
  Inhalt: Vertiefung der Seminarthemen;
Praktische Beispiele der Bildgebung in der pränatalen Diagnostik, Nuklearmedizin und Radiologie
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6895 Einführung in supersymmetrische Quantenfeldtheorien
2 st, als Blockvorlesung in der zweiten Semesterhälfte,
Termin und Ort nach Absprache
(kraus@th.physik.uni-bonn.de)
  Dozent(en): E. Kraus
  Fachsemester: 7,8
  Wochenstundenzahl: 2-stündig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenfeldtheorie
  Inhalt:

  • Supersymmetrie-Algebra und Lorentzgruppe

  • Einfache supersymmetrische Modelle:
    Wess-Zumino-Modell
    Supersymmetrische QED
    Weiche Brechungen
    Minimales supersymmetrisches Standardmodell

  Literatur: J. Wess, J. Bagger,
Supersymmetry and supergravity
Princeton University Press 1983

M.F. Sohnius,
Introducing Supersymmetry
Phys. Reps. 128 C (1985) 39.

H.P. Nilles,
Supersymmetry and phenomenology
Phys. Reps. 110 C (1984) 1.
  Bemerkungen: Blockvorlesung gemäß Aushang, in der 2. Semesterhälfte
6896 Laser in der Medizin / Lasers in medicine (D/E)
Do 13-15, HS, IAP
  Dozent(en): F. Kühnemann
  Fachsemester: 6-8
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Laserphysik (wünschenswert)
!!!! ACHTUNG: Vorlesungsbeginn am 6. Mai !!!!
  Inhalt:

  • Einführung

  • Wechselwirkung Licht und Materie (Reflexion, Brechung, Absorption und Streuung, Gewebeeigenschaften)

  • Lasertechnik (Laserbedingung, Laserresonatoren, Kohärenz, Gaußsche Optik, Erzeugung von Laserpulsen)

  • Lasertypen

  • Faseroptik

  • Wechselwirkungsmechanismen (Photochemie, Thermische Wechselwirkungen, Photoablation, Plasmainduzierte Ablation, Photodisruption)

  • Medizinische Anwendungen (Photodynamische Therapie, Augenheilkunde, Zahnheilkunde, Kardiologie, Dermatologie)

  • Lasersicherheit (Augensicherheit, Hautsicherheit, die neuen Laserschutzklassen)

  Literatur: M. Niemz: Laser-Tissue Interaction. Fundamentals and Applications. (Biological and Medical Physics Series). Springer-Verlag Berlin, 2002. ISBN 3-540-42763-5

J. Eichler, T. Seiler: Lasertechnik in der Medizin. (Reihe Laser in Technik und Forschung ) Springer-Verlag Berlin, 1991. ISBN 3-540-52675-7
  Bemerkungen: Laserstrahlung zeichnet sich dadurch aus, dass es sich sehr gut über lange Strecken führen und fokussieren lässt. Zudem ist es möglich, Pulse unterschiedlicher Länge (bis hinunter zu Femtosekunden) zu erzeugen. Wird die Laserstrahlung in einem Material absorbiert, dann treten je nach Intensität und Pulsdauer ganz verschiedene Prozesse auf. Diese eignen sich sowohl für verschiedenste diagnostische und therapeutische Anwendungen in der Medizin mit hoher Präzision und Geschwindigkeit.
Ziel der Vorlesung ist es, den Bogen zu spannen von den grundlegenden physikalischen Prinzipien (die Erzeugung des Laserlichts und die Prozesse der Wechselwirkung) über die nötigen technischen Einrichtungen bis zu Beispielen für die vielfältigen Anwendungen in der Medizin. Teil der Vorlesung ist auch das Thema „Lasersicherheit“, das die grundlegenden gesetzlichen und technischen Regeln auf diesem Gebiet vermittelt.
6933 Physik des erdnahen Weltraums II
Mi 14-16, HS Astronomie
  Dozent(en): G. Prölß
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom
  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 2003
  Bemerkungen: Siehe Teil I
6934  Physics of the interstellar medium
Di 16-18, MPIfR, HS 0.02
  Instructor(s): K. Menten,
K.S. de Boer,
P. Richter
  For term nos.: 5-6
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Einfuehrung in die 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:  
6935  Wellenoptik und astronomische Anwendungen
Mi 16-17.30, HS Astronomie
  Dozent(en): G. Weigelt
  Fachsemester: ab 1.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: keine
  Inhalt: Grundlagen der Fourier-Mathematik und Fourier-Optik
Michelson-Interferometrie
Speckle-Interferometrie
Knox-Thompson-Methode
Bispektrum-Speckle-Interferometrie
interferometrische Spektroskopie
Infrarot-Long-Baseline-Interferometrie
optische Phase-Closure-Methode
  Literatur: J.W. Goodmann, Statistical Optics (Wiley Interscience)
J.W. Goodmann, Fourier Optics (McGraw Hill)
  Bemerkungen:  
6936  Stellar evolution and supernovae
Di 10-12, HS Astronomie
  Instructor(s): P. Biermann
  For term nos.: 6
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Electrodynamics, thermodynamics
  Contents: 1. Formation of stars
2. Evolution of stars
3. Supernovae
4. Gamma ray Bursts
5. Connection to cosmic Rays
6. Explosion mechanisms
7. An attempt of a unified picture
  Literature: Cosmic Rays from PeV to ZeV, Stellar Evolution,
Supernova Physics and Gamma Ray Bursts, Peter L. Biermann, Sergej
Moiseenko, Samvel Ter-Antonyan, Ana Vasile, Invited review at the
9th course of the Chalonge School on Astrofundamental Physics:
"The Early Universe and The Cosmic Microwave Background: Theory
and Observations"; the review will be published in the proceedings
of this course, Ed. Norma Sanchez, p. 489 - 516
(2003), Kluwer, astro-ph/0302201
  Comments: The lectures will be in English; the detailed schedule will be
announced in the first lecture, April 19.
6937 How to write an abstract, article, proposal
Blockvorlesung, pr., ges. Ankündigung
  Instructor(s): K.S. de Boer
  For term nos.: 9-10
  Hours per week: 1
  Prerequisites: The class is taylored to students of Astronomy, but others are welcome, too.
  Contents: The seminar aims at providing help by the writing of texts.

Topics include:

importance of the various subdivisions of an article;
importance of Figures and Tables, Style of Figures and Tables;
opening sentences, sentence length, main sentence and clauses;
the refereeing process;
proposal writing, style, goals;
general advice about stucture and nature of texts;
examples and excercises;
advice for talks.
  Literature:  
  Comments:  
6938 Geschichte der Kosmologie
Blockvorlesung, ges. Ankündigung
  Dozent(en): H. Dürbeck
  Fachsemester: 5-8
  Wochenstundenzahl: 1 (als Blockvorlesung)
  Erforderliche Vorkenntnisse: keine
  Inhalt: 1.Kosmologie von Newton bis Herschel
2.Die Entdeckung der Milchstraße
3.Relativistische Kosmologie
4.Big Bang gegen Steady State
5.Neuere Entwicklungen
  Literatur: North, John: Viewegs Geschichte der Astronomie und Kosmologie (1997)
Kragh, Helge: Cosmology and Controversy (1996)
Smith, Robert: The Expanding Universe (1982)
  Bemerkungen: Blockvorlesung, Termin(e) wird/werden durch Aushang bekanntgegeben.
6939 Sonne und Heliosphäre
Mi 10-12, HS, Astronomie
  Dozent(en): H.J. Fahr
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Kinetische Gastheorie
Plasmaphysik
Hydrodynamik
  Inhalt: Die Vorlesung überdeckt die Physik vom Zentrum der Sonne bis zu den äußersten
Regionen des Sonnensystems und der Heliosphäre. Zunächst wird der Aufbau der Sonne sowie die Energieerzeugung und der Energietransport aus dem Zentrum in die Photosphäre besprochen. Sodann werden die Konvektionsturbulenz und die solarmagnetischen Aktivitäten in der Photosphäre behandelt. Danach wird der thermodynamische und plasmaphysikalische Überbau der Photosphäre mit Übergang zur Chromosphäre und Korona der Sonne besprochen. Es werden Heizmechanismen der Mega-Kelvin-heißen Korona analysiert und die Entstehungsbedingungen für den permanenten Materieausstrom aus der Korona in den interplanetaren Raum, den Sonnenwind, geklärt. Hydrodynamische, kinetische und magnetohydrodynamische Sonnenwindtheorien werden entwickelt und von ihren Aussagen her mit den vorliegenden Beobachtungsdaten verglichen. Sodann werden die Wechselwirkungen des supersonischen Sonnenwindes mit Planeten, Kometen und dem interstellaren Medium diskutiert. Letztere Wechselwirkung ist verantwortlich für die Plasmaformationen in der äußeren Heliosphäre, sowie Sonnenwindschock, Heliopause, und Bugstoßwelle, und für die Entstehung von suprathermischen Ionen und der anomalen kosmischen Strahlung, einer genuin heliosphärischen Hochenergiepartikelstrahlung. Schließlich wird ein Ausblick auf die Typologie von Astrosphären anderer Sterne gegeben.
  Literatur: K.H.Glassmeier und M.Scholer (Eds.):"Plasmaphysik im Sonnensystem", BI Wissenschaftsverlag, Mannheim 1998
K.Scherer et al.(Eds.): "The outer heliosphere: Beyond the planets", Copernicus Gesellschaft e.V., Lindau 2000
E.G.Parker: "Interplanetary dynamical processes", Interscience Publ.New York, 1968
  Bemerkungen:  
6940 Physik der Sonne
Mi 16-18, MPIfR, HS 0.01
  Dozent(en): E. Fürst
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundvorlesungen Physik
  Inhalt: 1. Aufbau der Sonne, Basisphysik
2. Oberflaechennahe Schichten
3. Die Chromosphaere mit EUV- und Radiostrahlung
4. Die Rotation der Sonne
5. Wechselwirkung Magnetfeld-Solares Plasma - Fleckenzyklus
6. Sonnenwind und Massenverlust
7. Was heizt die Sonnenatmosphaere auf?
8. Sonnenflecken und aktive Gebiete
9. Struktur und zeitliche Variationen des Magnetfeldes
10. Protuberanzen/Filamente
11. Strahlungsausbrueche in verschiedenen Wellenbereichen
12. Radioemission der Sonne und der Sterne
  Literatur: Inside the Sun, Berthoumieux, Cribier, 1907, ISBN:0-7923-0662-7
The Sun, M. Stix, Astr. & Astrophys. Lib., 1991, ISBN:3-540-53796-1
Physik der Sternatmosphaeren, Unsoeld, Springer Verlag,1968, LCCCN: 68-58188
Stellar Atmospheres, Mihalas, Freeman, 1978, ISBN:0-7167-0359-9
The quiet sun, Gibson, 1976, LCCCN: 72-600092
Solar Magnetic Fields, Stenflo, Astr. & Astrophys. Lib., 1994, ISBN: 0-7923-2793-0
Introduction to Solar Radioastronomy, Krueger, Reidel, 1979, ISBN: 90-277-0957-1
Solar Prominences, Tandberg-Hansen, Reidel, 1974, ISBN: 90-277-0400-7
High Energy Solar Rhysics, ed. Ramaty, Sheridan, 2000, ISBN: 1-58381-033-1

Weitere, umfangreiche Literatur wird mit der Vorlesung bekannt gegeben.
  Bemerkungen: Beginn der Vorlesung am 5. Mai 2004
6941  Molekülwolken und Sternentstehung
Di 16-18, R. 1.11
  Dozent(en): A. Heithausen
  Fachsemester: Hauptstudium
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Radioastronomie, Quantenmechanik
  Inhalt: Die Vorlesung gibt einen Ueberblick ueber einen aktuellen Forschungsgegenstand
der mm- und Submm-Astronomie. Folgende Schwerpunkte werden behandelt:
Molekuelspektroskopie
Anregung von Molekuellinien
Bestimmung von Molekuelhaeufigkeiten
Interstellare Chemie
Aufbau von Molekuelwolken
Phasen der Sternentstehung
Molekulare Ausflussobjekte
Interstellare Maser
  Literatur: wird in der ersten Stunde genannt
  Bemerkungen:  
6942 Die extragalaktische Entfernungsskala
Do 9-11, MPIfR, HS 0.01
  Dozent(en): W. Huchtmeier
  Fachsemester: 4
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Einfuehrung in die Astronomie
  Inhalt: 1) Entfernungsbestimmungen auf der Erde
(Vermessung des Erdkoerpers)
2) Entfernungen im Sonnensystem
3) Entfernungsmessmethoden in unserem Sternsystem
einschliesslich der naechsten Nachbarn
4) Bestimmung grosser extragalaktischer Entfernungen
5) Vergleich verschiedener Methoden und relative Fehler
  Literatur: Rowan-Robinson: The extragalactic distance scale
1985, W.H. Freeman, New York
Greg Bothun: Cosmological Observations and Problems
1998, Taylor and Francis, London
  Bemerkungen:  
6943  Einführung in die Röntgenastronomie
Fr 11, R. 1.11
  Dozent(en): J. Kerp
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Atomphysik
  Inhalt: Die Vorlesung ist inhaltlich elementar und wiederholt z. B. die für die Röntgenastronomie wesentliche Aspekte der Atomphysik und des Aufbaus des Interstellaren Mediums. Sie umfaßt alle wesentlichen Forschungsgebiete die heute im Rahmen der Röntgenastronomie untersucht werden. Beginnend mit einem kurzen historischen Abriß des Fachgebiets wird die Wechselwirkung der Röntgenstrahlung mit der Materie behandelt. Darauf folgen die Meßgrößen und die praktische Beobachtung von astronomischen Quellen mit modernen Röntgenteleskopen. Von der stellaren Röntgenstrahlung, über Doppelsternsysteme wird der Bogen zu den Galaxien, den Galaxienhaufen über die aktiven galaktischen Kernen hin zu dem extragalaktischen Röntgenhintergrund geschlagen. Damit wird ein umfassendes Wissen über die Röntgenastronomie vorgestellt, welches das Forschungspotential in diesem aktuellen Wellenlängenbereich erahnen läßt.
  Literatur: Skript der Vorlesung
  Bemerkungen: Anders als in Vorlesungsverzeichnis angekündigt findet die Vorlesung um 13:00 c.t.
statt.
6944 Sternwinde
Do 14, MPIfR, HS 0.01
  Dozent(en): E. Krügel
  Fachsemester: 4
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom Physik
Grundvorlesung Astronomie
  Inhalt: Beobachtungsüberblick
Isotherme und nicht-isotherme Winde
AGB Sterne
Entstehung von Staub in Winden
Dynamik staubgetriebener Winde
Massenverlust von OB Sternen
Beschleunigung des Windes durch Linienabsorption
Alfven Winde

  Literatur: H Lamers & J Cassinelli: Introduction to Stellar Winds,
Cambridge University Press
  Bemerkungen: On request, the lecture will be held in English.
Should the number of students be less than four, this lecture will be merged
into one with the lecture 6944 "Stellar and Solar Corona" by Maria Massi
as the basic concepts and the topics are quite similar.
6945 Solar and stellar coronae
Do 9-10.30, R. 1.11
  Instructor(s): M. Massi
  For term nos.: 5
  Hours per week: 2
  Prerequisites:  
  Contents: T Tauri (young stellar systems not yet in Main Sequence) and RS CVn systems (evolved stellar systems that already left the Main Sequence), although very diverse systems, have similar flare activities observed at radio and X-ray wavelengths.
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, the rotation, the formation and dissipation of magnetic fields. In general terms: This is a mechanism of the same type as on the Sun, but enforced by the binary nature of these systems.
In these lectures we will explore a link between the amplification of initial magnetic fields by dynamo action in several rotating systems ( Sun, binary systems and accretion discs around black holes) and the release of magnetic energy into a corona where particles are accelerated.
Together with the basic theory there will be as well illustrated the latest progress in the research on stellar coronal emission derived from recent space missions and high-resolution radio observations.
  Literature: Literature references will be provided during the course
  Comments:  
6946 Cosmological applications of gravitational lensing
Di 16.30-18, MPIfR, HS 0.01
  Instructor(s): P. Schneider
  For term nos.: after the Vordiplom
  Hours per week: 2
  Prerequisites: introductory course in Astronomy
  Contents: Light deflection through the gravitation field of massive bodies leads to observable effects, like multiple images or ring-shaped images of high-redshift sources. The observation of these effects provides a new and very useful tool for astronomy and cosmology. This course introduces the basic concepts of gravitational lensing and presents the main applications including the determination of masses of high-redshift galaxies, the study of the dark matter distribution in clusters of galaxies, searches for the nature of dark matter in the Milky Way, and the study of the large-scale (dark) matter distribution in the universe. The use of gravitational lensing to constrain cosmological parameters will be stressed.
  Literature: P. Schneider, J. Ehlers, E.E. Falco 1992, "Gravitational Lenses", Springer-Verlag

additional literature will be announced in the course
  Comments:  
6947  Planetenringe: Physik und Computersimulationen
Mo 10-12, HS Astronomie
  Dozent(en): E. Willerding
  Fachsemester: 3. Semester
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Physik/Astronomie/Hydrodynamik
  Inhalt: 1.) Planetenringe und die Voyager-Missionen
2.) Himmelsmechanik: Theorie von Vielteilchensystemen
3.) Hydrodynamik
4.) N-Particle Code
5.) Smooth-Particle Code
6.) Eventuell Durchführung eigener Simulationen (Power-Point)
  Literatur: Wird noch genauer bekanntgegeben.
  Bemerkungen: Die Vorlesung soll eine Einführung in die Computersimulation von Akkretionsscheiben in der Astrophysik sein.
6948  High-resolution radio astronomy
Do 15-17, MPIfR, HS 0.01
  Instructor(s): A. Zensus
  For term nos.: ab 6. Semester
  Hours per week: 2
  Prerequisites: The lecture is aimed at doctoral students in physics/astronomy (Hauptstudium Physik weitgehend abgeschlossen).
  Contents: Introduction to Interferometry, esp. Very Long Baseline Interferometry (VLBI)

  • astronomical VLBI studies

  • physical processes in active galactic nuclei (AGN)

  • jet-physics, variability-studies, superluminal motion, and binary black holes



  Literature:

  • Thompson, Moran, and Swenson: Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy.

  • Zensus, Diamond, and Napier: Very Long Baseline Interferometry and the VLBA

  Comments: The lecture course will be given in English (German if preferred by the students). VLBI provides highest resolution information to investigate bright astronomical objects. This opens fascinating possibilities to study the morphologies, kinematics, and dynamics of the most distant objects in early cosmological phases. Besides the instrumental aspects, new results of current research are going to be presented in this lecture.
6951  Astrophysics of galaxies
Mo 15-18, R. 1.11
  Instructor(s): M. Hilker, K.S. de Boer,
P. Kroupa
  For term nos.: 7-8
  Hours per week: 3 + 2
  Prerequisites: Classes on ``Stars and Stellar Evolution'' and ``Physics and the Interstellar Medium''
  Contents:

  • I Introduction

  • II Solar neigbourhood

  • III Milky Way

  • IV Stellar dynamics

  • V Galactic Centre

  • VI Overall model of MW

  • VII Satellites of the MW

  • VIII Spiral Galaxies, Elliptical galaxies

  • IX Active Galactic Nuclei

  • X Galaxy clusters, general

  • XI Specific galaxy clusters

  • XII Mergers of galaxies

  • XIII Galaxy evolution

  Literature: Sparke & Gallagher; Galaxies in the Universe

Binney & Tremaine; Galactic Dynamics
  Comments: ``Vertiefungsvorlesung''; kann auch als normale Vorlesung geh"ort werden
6961  Seminar der Astronomie / Astrophysik
Mo 14-15.30, HS Astronomie
  Dozent(en): U. Klein, P. Biermann,
K.S. de Boer,
A. Heithausen, P. Kroupa,
U. Mebold, K. Menten,
P. Schneider,
G. Weigelt
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Selected topics of astrophysics
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6963 Seminar zur Satelliten-Astrometrie
Mo 11, R. 3.19
  Instructor(s): K.S. de Boer
  For term nos.: 9-10
  Hours per week: 1
  Prerequisites:  
  Contents: Discussion of projects for the reduction of data from planned astrometric satellites (AMEX and GAIA)
  Literature:  
  Comments:  
6964  Beobachtungspraktikum optische Astronomie
ges. Ankündigung
  Dozent(en): M. Geffert, M. Hilker
  Fachsemester: 3
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Anfängervorlesung Astronomie
  Inhalt: Ziel des Beobachtungspraktikums ist es, Erfahrungen bei der optischen astronomischen Beobachtung und Auswertung zu sammeln. Das Praktikum findet am Observatorium Hoher List, der Aussenstelle der Bonner Sternwarte bei Daun in der Eifel, statt. Die Beobachtung erfolgt an den Teleskopen des Observatoriums. Das Praktikum dauert fünf durchgehende Tage, an denen die TeilnehmerInnen am Observatorium in Gästezimmern wohnen. Wegen der begrenzten Unterbringungsmöglichkeiten ist das Praktikum auf 8 TeilnehmerInnen beschränkt.
Bei schlechtem Wetter werden Beobachtungen von früheren Praktika ausgewertet.
  Literatur: Skripten von Profs. de Boer und Schneider
  Bemerkungen: Das Beobachtungspraktikum findet in den Semesterferien statt.
Der Termin für das nächste Praktikum (vermutlich im Oktober 2004) und die Bewerbungsfristen werden zu Semesterbeginn durch Aushang in den Astronomischen Instituten bekannt gegeben.
6965  Seminar des Graduiertenkollegs "Galaxiengruppen als Laboratorien für baryonische und dunkle Materie"
Mo 13, R. 3.19
  Dozent(en): U. Klein,
K.S. de Boer,
U. Mebold,
P. Schneider
  Fachsemester: graduate students
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Discussion of recent publications
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6966 Seminar zur Öffentlichkeitsarbeit: Astronomie vor Ort
ges. Ankündigung
  Dozent(en): M. Geffert
  Fachsemester: Hörer aller Fakultäten
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Keine
Grundkenntnisse in Astronomie wären wünschenswert
  Inhalt: In den letzten Jahren ist die Astronomie immer stärker in das
Interesse der Öffentlichkeit gerückt. In diesem Seminar soll
das Verhältnis zwischen Astronomie, Öffentlichkeit und auch Schulen
untersucht werden. Welche astronomischen Fragen spielen in der
breiten Bevölkerung eine wichtige Rolle? Welche Themen eignen
sich für den Schulunterricht?
Am Beispiel der vielleicht spektakulären Erscheinung des Kometen
C/2001 Q4 (NEAT) im Mai 2004 und des Venustransits am 8. Juni 2004
soll die Vermittlung astronomischer Inhalte und Öffentlichkeitsarbeit
angesichts eines herausragenden astronomischen Ereignisses erörtert
werden.
  Literatur:  
  Bemerkungen: Die Vorbesprechung zu dem Seminar findet am Dienstag, den 20. April 2004, um 18 Uhr in der Eingangshalle der Astronomischen Institute, Auf dem Hügel 71 53121 Bonn, statt.
6967 Seminar on selected problems in gravitational lensing research
Di 14-15.30, R. 3.19
  Instructor(s): P. Schneider u.M.
  For term nos.: 6+
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Course on Cosmology
  Contents: In a series of seminar talks, timely aspects of gravitational lens
research and their relation to cosmology will be treated.
  Literature: Will be provided in the seminar
  Comments:  
6968 Seminar on star clusters
Fr 14, R. 3.19
  Instructor(s): M. Hilker
  For term nos.: 7 and up
  Hours per week: 2
  Prerequisites: This class presumes adequate knowledge of astronomy
(introductory and main lectures in astronomy)
  Contents: This seminar deals with the fascinating world of star clusters.
Star clusters are not only the key objects for the understanding of
stellar evolution, but also can be used as probes of galactic
evolution and cosmology.
It is the intention of the seminar to discuss the newest results and
hot topics in this research area. The participants are asked to give
short presentations based on recent articles. The different aspects
of star cluster astronomy that shall be covered by the contributions
to the seminar include:
Photometry of star clusters, Understanding of the Colour-Magnitude-
Diagram, Spectroscopy of star clusters, Chemical evolution, Age
determination, The Milky Way globular cluster system, Star clusters
in the Local Group, Galaxy evolution from globular cluster systems,
Dynamcis of globular cluster systems, Formation of star clusters,
Super star clusters, The first stars and star clusters, Modelling of
globular cluster systems.
  Literature: Carney B.W., Harris W.E., "Star Clusters", Saas-Fee Advanced
Course 28, Springer, ISBN 3-540-67646-5
Actual articles about the topic from the preprint server:
http://de.arxiv.org/archive/astro-ph
  Comments: Seminar will be hold in English