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Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis Sommersemester 2008

Logo der Fachgruppe Physik-Astronomie der Universität Bonn


6788 Laserspektroskopie / Laser Spectroscopy (D/E)
Di 11-13, Do 15-17, HS, IAP
davon Übungen: 1 st
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): F. Vewinger, M. Weitz
  Fachsemester: ab 5. Semester
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Optik, Atomphysik, Kenntnisse in Laserphysik bzw. Quantenoptik sind hilfreich
  Inhalt: Licht-Materie Wechselwirkung: Optische Bloch-Gleichungen, Linienformen;
Lineare und nichtlineare Spektroskopietechniken;
Hochauflösende Spektroskopietechniken, Wasserstoffspektroskopie, Spektroskopie mit ultrakalten Atomen;
Optisches Pumpen; Physik atomarer Dreiniveausysteme

Nichtlineare Optik: nichtlineare Wellengleichung, Frequenzverdopplung, Frequenzmischung, Phasenanpassung;
Parametrische Oszilatoren;
Nichtlineare Suszeptibilität, Ursprung, Modelle, Symmetrieeigenschaften
Ramanstreuung, Brillouinstreuung;
Erzeugung hoher Harmonischer; Anwendungen der nichtlinearen Optik
  Literatur: W. Demtröder; Laser spectroscopy (Springer)
S. Svanberg; Atomic and molecular spectroscopy: Basic aspects and practical applications (Springer 2001)
N. Bloembergen; High resolution laser spectroscopy (Springer 1976)
M. O. Scully, M. S. Zubairy; Quantum Optics (Cambridge 1997)
R. Boyd; Nonlinear Optics (Academic Press 2003)
R. Menzel; Photonics (Springer, Berlin 2001)
D. Meschede; Optics, Light and Lasers (Wiley-VCH, Weinheim 2003)
  Bemerkungen:  
6789  High Energy Collider Physics - Physics of Quarks
Di 8-10, SR I, HISKP, Do 14-16, SR II, HISKP
davon Übungen: 1 st
VEXP, WPVEXP
  Instructor(s): J. Kroseberg
  For term nos.: 7 or higher
  Hours per week: 3+1
  Prerequisites: Introductory Particle Physics + Quantum Mechanics
  Contents: This course is one of two independent and complementary advanced courses on experimental particle physics, deepening and widening the topics covered in the basic "Particle Physics" lecture. Here, the emphasis is on experimental tests of QCD, physics at hadron colliders, and heavy quark physics.

Topics are selected from the following areas: QCD, quarks, and gluons; hadrons and jets; ep scattering at HERA and proton structure; physics at pp colliders; physics at the B factories; top quark studies at the Tevatron and LHC; searching for the Higgs boson; looking beyond the Standard Model.
  Literature: Recommended textbooks include:


  • Ellis, Stirling, Webber: QCD and Collider Physics (Cambridge 2003)

  • Nachtmann: Elementary Particle Physics, Concepts and Phenomena (Springer 1998)

  • Seiden: Particle Physics, A Comprehensive Introduction (Addison-Wesley 2004)


Additional and more specific suggestions for further reading will be given during the course.
  Comments: Excercises will be held Thu 14-16 every other week (alternating with two-hour lectures).
6790  Physics of Hadrons
Di 11, SR I, HISKP, Do 8-10, SR I, HISKP
Übungen: 1 st in Gruppen
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): U. Thoma
  Fachsemester: >5
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantum Mechanics, Nuclear Physics
  Inhalt: Hadrons are strongly interacting particles. The proton and the neutron as the
most well know representatives of the hadrons are the building blocks of the
atomic nuclei and therefore responsible for most of the visible mass in the universe.
But the nucleons are not elementary. They are composite systems made out of quarks
which are hold together by gluons. Due to the complexity of the theory of strong
interaction, Quantumchromodynamics QCD, the fundamental properties of hadrons cannot
yet be derived.
In the lecture the properties of hadrons, their excitation spectrum,
the basic ideas of the quark model as well as confinement, asymptotic
freedom, symmetries and symmetry breaking and important questions faced by
current research projects will be discussed.
  Literatur: Povh, Rith, Scholz, Zetsche: Particles and nuclei
F. Halzen, A. D. Martin: Quarks and Leptons
D. H. Perkins: Introduction to High Energy Physics
  Bemerkungen: The lecture will be held in german or english depending on the audience.
6791  Magnetismus und Supraleitung / Magnetism and Superconductivity (D/E)
Di 10, SR I, HISKP, Do 10-12, HS, IAP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): M. Fiebig
  Fachsemester: ab 6. Semester
  Wochenstundenzahl: 3 + 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Festkörperphysik
  Inhalt: Magnetismus und Supraleitung sind typische Beispiele für kollektive Phänoene, also für solche Phänomene, die sich (im Gegensatz zu großen Teilen der Halbleiterphysik) nicht im Rahmen eines Einteilchenbildes beschreiben lassen. Hier sollen die Standardmodelle zur Beschreibung von Magnetismus und Supraleitung eingeführt werden, wobei ein Schwerpunkt auf den experimentellen Aspekten beider Phänomene liegen wird.
  Literatur: 1) L. P. Lévy: Magnetism and superconductivity, Springer (2000)
2) P. Mohn: Magnetism in the Solid State - An Introduction, Springer (2005)
3) J. Crangle: Solid State Magnetism, Van Nostrand Reinhold (1991)
4) C. N. R. Rao, B. Raveau: Colossal Magnetoresistance […] of Manganese Oxides, World Scientific (2004)
5) J. F. Annett: Superconductivity, superfluids and condensates, Oxford University Press (2004)
6) A. Mourachkine: High-Temperature Superconductivity in Cuprates […], Springer/Kluwer (2002)
  Bemerkungen: Übersteigt die Zahl nicht deutschsprachiger Teilnehmer ca. 20% (bzw. besteht der mehrheitliche Wunsch), kann die Vorlesung auch auf Englisch gehalten werden.
6792 Quantenfeldtheorie / Quantum Field Theory (D/E)
Di 12, Mi 10-12, SR II, HISKP
Übungen: 2 st in Gruppen
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): U. Meißner, A. Rusetsky
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 3+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: QM I , QM II
  Inhalt:

  1. Many-body systems and field theories

  2. Relativistic free field theories

  3. Interacting fields

  4. Feynman graphs and cross sections

  5. Quantum Electrodynamics (QED)

  6. Higher order processes (loops)

  Literatur: S.J. Chang, Introduction to QFT, World Scientifc
M.E. Peskin and D.V. Schroeder, An Introduction to QFT, Westview Press
S. Weinberg, The Quantum Theory of Fields, Vol. I,II, Cambridge Univ. Press
C. Itzykson and J.-B. Zuber, Quantum Field Theorz, McGraw-Hill
J.D. Bjorken and S.D. Drell, Relativistische Quantenmechanik, Wissenschaftsverlag
J.D. Bjorken and S.D. Drell, Relativistische Quantenfeldtheorie, Wissenschaftsverlag
  Bemerkungen:  
6793 Particle Astrophysics and Cosmology
Di 14-16, Do 12, HS I, PI
Übungen: 2 st in Gruppen
VTHE, WPVTHE
  Instructor(s): M. Drees, U. Klein
  For term nos.: 6 and higher
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Some knowledge of basic astronomy, nuclear and particle physics, and of thermodynamics and statistics is assumed. Basic knowledge of general relativity and of the standard model of particle physics is helpful, but not essential.
  Contents: Introduction to standard cosmology; big bang nucleosynthesis; thermodynamics in the expanding universe; geometry of the universe; the cosmic microwave background;

dark matter and the formation of galaxies; dark energy and its equation of state; inflationary cosmology.
  Literature: Kolb and Turner, "The Early Universe", is a standard reference, especially well suited for people with a particle physics background;

Peacock, "Cosmological Physics", covers similar topics, but is written from a cosmologist's perspective.
  Comments:  
6794  Theoretische Festkörperphysik / Theoretical Condensed Matter Physics (D/E)
Di 13, HS I, PI, Do 8-10, SR II, HISKP
Übungen: 2 st in Gruppen
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): J. Kroha
  Fachsemester: ab 6. Fachsemester
  Wochenstundenzahl: 3 + 2(exercises)
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik I + II (zweite Quantisierung)
Statistische Physik vorteilhaft (Hoeren der Vorlesung Theorie IV begelitend zu
dieser Vorlesung genuegt.)
  Inhalt: + Grundlagen der Quantenfeldtheorie bei endlicher Temperatur
+ Quasiteilchen und kollektive Anregunegn in Festkoerpern
+ Supraleitung: Grundlagen der BCS-Theorie,
Mesoskopische Supraleiter: Supraleiter-Supraleiter- und
Supraleiter-Normalleiter-Kontakte
Josephson-Effekte, Quanenkohaerenz-Effekte
+ Quantenmagnetismus: Magnetische Stoerstellen in Metallen, Kondo-Effekt
+ Magnetische Gittersysteme: Modelle, Loesungsmethoden und wesentliche
Phaenomene
  Literatur: W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik VII: Vielteilchenphysik
A. Altland, B. Simons: Condensed Matter Field Theory
M. Tinkham: Introduction to Superconductivity
J. R. Schrieffer Theory of Superconductivity
P. Fazekas: Lecture Notes on Electron Correlation and Magnetism
F. Gebhard: The Mott Metal-Insulator Transition
  Bemerkungen: Auf Wunsch der Teilnehmer kann die Vorlesung auf Englisch gehalten werden.

Bei Interesse der TeilnehmerInnen kann auch die Quantenfeldtheorie fuer
Systeme fern des thermodynamischen Gleichgewichts besprochen werden.

Die Vorlesung kann in Verbindung mit der Vorlesung im Wintersemester 2008/09:
"Theorie der Phasenuebergaenge und Quantenphasenuebergaenge" (J. Kroha)
als Wahlpflichtfach gewaehlt werden.
6795 Reaktorphysik / Reactor Physics (D/E)
Di 12, Fr 14-16, SR I, HISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VANG, WPVANG
  Dozent(en): A. Gillitzer, R. Jahn
  Fachsemester: 6-7
  Wochenstundenzahl: 3
  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, Ver- und Entsorgung sowie Sicherheitsaspekte besprochen.
  Literatur: Wird in der Vorlesung bekanntgegeben
  Bemerkungen: Begleitend hierzu wird ein Seminar über aktuelle und zukünfige Energieerzeugung ('Energiemix') angeboten.
6796  Medizinische Physik: Physikalische Grundlagen der medizinischen Bildgebung / Physics in Medicine: Physical Fundamentals of Medical Imaging
Mo 9-11, Mi 12, SR I, HISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VANG, WPVANG
  Instructor(s): K. Lehnertz
  For term nos.: 5-8
  Hours per week: 3+1
  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: Beginning: Mo, Apr 7; 9:00 ct
6797 Advanced Theoretical Particle Physics
Mo 11-13, SR I, HISKP, Mi 13, HS I, PI
Übungen: 2 st in Gruppen
  Instructor(s): H.-P. Nilles
  For term nos.: 7
  Hours per week: 3 + 2
  Prerequisites: Course in theoretical particle physics
  Contents: Introduction to supersymmetry and supergravity

Supersymmetric extensions of the electroweak standard model

Supersymmetric grand unification

Theories of higher dimensional space time

Unification in extra dimensions
  Literature: H. P. Nilles, Physics Reports 110C (1984) 1
D. Bailin and A Love, IOP Publishing Ltd. 1994
  Comments: Language will be English or German at the discretion of the audience.

The lecture on Wednesday will have to be moved to 2pm

First lecture will take place on Monday, April 14th at 11 am
6798 Group Theory
Do 11, Fr 14-16, SR II, HISKP
Übungen: 2 st in Gruppen
  Instructor(s): E. Epelbaum, S. Krewald
  For term nos.: 5
  Hours per week: 3+2
  Prerequisites: Quantum Mechanics
  Contents: General properties of groups, finite groups, group representations, Lie groups, SU(2) and SU(3), the Poincare group
  Literature: H. Georgi; Lie Algebras in Particle Physics (Benjamin/Cummings Publishing 1982)
H.F. Jones; Groups, Representations and Physics (IOP Publishing 1998, second edition)
Fl. Stancu; Group Theory in Subnuclear Physics (Oxford University Press 1996)
  Comments:  
6799  Advanced Theoretical Hadron Physics
Mi 14-17, SR I, HISKP
Übungen: 2 st in Gruppen
  Instructor(s): C. Hanhart, A. Wirzba
  For term nos.: 8
  Hours per week: 3+2
  Prerequisites: Theoretical Hadron Physics (physics616 / 6796) or equivalent
  Contents:

  1. Generalities of Quantum Chromodynamics (QCD)

  2. Limiting Cases of QCD:

    • Large Number of Colors

    • Heavy Quark Masses and Heavy Quark Effective Field Theory

    • Light Quark Masses, Chiral Symmetry and Chiral Perturbation Theory


  3. Various Topics:

    • Instantons and Theta Vacua

    • General Theorems

    • Anomalies and Wess-Zumino Term

    • Confinement

  Literature:

  • J.F. Donoghue, E. Golowich, B.R. Holstein, Dynamics of the standard model
    (Cambridge University Press, UK, 1992)

  • A.V. Manohar, M.B. Wise, Heavy Quark Physics
    (Cambridge Univ. Press, UK, 2000)

  • S. Scherer, Introduction to Chiral Perturbation Theory, in J.W. Negele and E.W. Vogt (eds.): Adv. Nucl. Phys. 27 (2003) 277-538, arXiv:hep-ph/0210398

  • K. Huang, Quarks, Leptons & Gauge Fields (2nd ed.)
    (World Scientific, Singapore, 1992)

  • M.E. Peskin,D.V. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory
    (Addison Wesley, Reading, MA, 1995)

  Comments:  
6800 Physik und Geometrie
Di 14-16, SR I, HISKP
  Dozent(en): A. Klemm
  Fachsemester: 8
  Wochenstundenzahl: 2+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Basic concepts of gauge theory and string theory
  Inhalt: Combinatorial techniques in quantum field theory and matrix models

Super symmetric gauge theories and Seiberg-Witten geometry

The structure of N=2 super gravity

The moduli space of Calabi-Yau manifolds

Topological string theory and Gromov-Witten theory

Duality groups and mirror symmetry

Quasi modular forms and topological string amplitudes
  Literatur: Macos Marino ``Chern-Simons Theory, Matrix Models, and Topological Strings,"
Cambridge. Univ. Press. 2006.

Pierre Deligne (Ed) "Quantum Fields and Strings 1 & 2, A course for Mathematicians," Oxford Univ. Press 2000

Hori, Katz, Klemm, Pandharipande, Thomas, Vafa, Vakil Zaslow "Mirror Symmetry,"
AMS 2003
  Bemerkungen: There will be a 2h/week joint math/phys seminar in addition to the lecture
6809 Einführung in die Quantenfeldtheorie - mit Anwendungen in der Statistischen Mechanik und der Theorie der Kondensierten Materie
Mi 15-17, SR II, HISKP
Übungen: 1 st in Gruppen
  Dozent(en): R. Flume
  Fachsemester: 6.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik; Statistische Mechanik erwuenscht.
  Inhalt: Einfuehrung in die QFT : Klassische Feldtheorie, Quantisierung, Feynmangraphen.
Feldtheoretische Behandlung von Modellen der Statistischen Mechanik, der Theorie der kondensierten Materie und der Finanzmathematik. Anwendungen der Renormierungsgruppe.
  Literatur: Standardlehrbuecher der QFT, Fachliteratur ( wird von Fall zu Fall in der Vorlesung angegeben.)
  Bemerkungen:  
6810 String Compactifications and Effective Actions
Do 15-17, HS I, PI
  Instructor(s): T. Grimm, A. Klemm
  For term nos.: 8
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Some basic knowledge of supersymmetry and string theory.
  Contents: Basics on string compactifications on Calabi-Yau manifolds

Introduction to D-branes and orientifolds

Flux compactification and moduli stabilization

Models of supersymmetry breaking in string theory
  Literature: J. Wess, J. Bagger: Supersymmetry and supergravity
(1992, Princeton University Press)

K. Becker, M. Becker, J. H. Schwarz: String Theory and M-theory
(2007, Cambridge University Press)

M. Douglas, S. Kachru: Flux Compactification
(Reviews of Modern Physics 79, hep-th/0610102)

R. Blumenhagen, M. Cvetic, P. Langacker, G. Shiu: Toward realistic intersecting D-brane models
(Annual Review of Nuclear and Particle Science 55, hep-th/0502005)
  Comments:  
6802 Advanced Instrumentation and Electronics
Di 10, Do 8-10, HS, IAP
Übungen: 1 st in Gruppen
  Instructor(s): M. Barbero, H. Krüger, N. Wermes
  For term nos.: ab 5.
  Hours per week: 3+1
  Prerequisites: Electronics Lab Course

  Contents: This is a new lecture which we intend to establish within the new BSc/MSc and Graduate School systems for the instrumentation. The goal of the course is to provide the base knowledge for the experimental physicist in processing and reading out signals from experiments.

Provisional content

1 Electronics Devices

2. Important Circuits (current mirrors, amplifiers, digital circuits ...)

3. Readout Techniques (amplification, filtering, discrimination ...)

4. Noise and Resolution

5. Introduction to micro electronics and VLSI Design

6. Radiation Effects

7. Micro Pattern Detectors for different applications

8. Tracking Techniques
  Literature: R. Müller, Grundlagen der Halbleiterelektronik Bd. 1+2
S.M. Sze Semiconductor Devices
S.M. Sze Semiconductor Devices (Physics and Technology)
K.H. Rohe Elektronik für Physiker,
Horowitz The Art of Electronics,
- Hill Cambridge-University Press
Gray Analog Integrated Circuits
- Meyer
  Comments:  
6803  Statistical Methods of Data Analysis
Mo 9-11, HS, IAP
Übungen: 1 st in Gruppen
  Dozent(en): M.A. Pleier, E. von Törne
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 2+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom
  Inhalt: Chapter 1: Basics
Chapter 2: Theoretical Distributions
Chapter 3: Errors
Chapter 4: Estimation
Chapter 5: Confidence Levels and Intervals
Chapter 6: How to do a Statistical Analysis
Chapter 7: Unfolding
Chapter 8: Monte Carlo Methods
Chapter 9: Advanced Methods in High Energy Physics

  Literatur: R.J. Barlow: Statistics
V. Blobel, E. Lohrmann: Statistische u. numerische Methoden der Datenanalyse
F. James: Statistical Methods in Experimental Physics
G. Cowan: Statistical Data Analysis
  Bemerkungen: Language is either English or German at the discretion of the class.
Exercises: 2 hrs every two weeks.
Website: http://www.uni-bonn.de/~etoerne/teaching/statistics
6804  Advanced Accelerator Physics
Mi 10-12, Do 12, HS, IAP
Übungen: 1 st in Gruppen
  Dozent(en): W. Hillert, R. Maier
  Fachsemester: 5-8
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Mechanics, Electrodynamics, basic knowledge in Physics of Particle Accelerators (e.g. lecture Accelerator Physics)
  Inhalt: Synchrotron radiation:
radiation power, spatial distribution, spectrum, damping, equilibrium beam emittance, beam lifetime
Space-charge effects:
self-field and wall effects, beam-beam effects, space charge dominated beam transport, neutralization of beams by ionization of the residual gas
Collective phenomena:
wake fields, wake functions and coupling impedances, spectra of a stationary and oscillating bunches, bunch interaction with an impedance, Robinson instability
Applications of particle accelerators:
medical accelerators, neutrino facilities, free electron lasers, nuclear waste transmutation, etc.
  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
A. Chao: "Physics of Collective Beam Instabilities in High Energy Accelerators", Wiley & Sons 1993
Script of the Lectures “Accelerator Physics” and “Advanced Accelerator Physics”
http://www-elsa.physik.uni-bonn.de/~hillert/Beschleunigerphysik/
  Bemerkungen: The opportunity will be offered to exemplify and deepen the subject matter by detailed visits and practical studies at the institute of physics’ accelerator facility ELSA.
Excursions to other accelerators (esp. Hera / DESY in late autumn) are intended.
Accompanying the lecture, a script (pdf-format, english) will be provided on the internet.
6805 Particle Detectors and Instrumentation
Mo 14-16, HS I, PI, Mi 14, Konferenzraum II, Zi. 166, PI
Übungen: 1 st n. Vereinb.
  Dozent(en): R. Beck, H. Schmieden
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: LECTURE: Introduction, Pion- and Photoinduced Reactions, Passage of Radiation
through Matter, Particle Detectors, Electronics and Data Aquisition,
Electron and Photon Beams, Kinematics and Cross Sections, Data Analysis.

LABORATORY COURSE: Computation of Kinematics, Preparation of Detectors,
Preparation of Electronics and Data Aquisition, Preparation of a Tagging
System, Setup of an Experiment at ELSA, Data Taking, Data Analysis.
  Literatur: Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Springer (1994).
Kleinknecht, Detektoren für Teilchenstrahlung, Teubner (1992).
Povh, Rith, Scholz, Zetsche, Nuclei and Particles, Springer (1994).
Perkins, Introduction to High Energy Physics, Addision-Wesley (1986)
  Bemerkungen:  
6806  Holography
Do 13-15, HS, IAP
  Dozent(en): K. Buse, K. Meerholz (Köln)
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom oder äquivalente Leistungen im Bachelor-Studium
  Inhalt: Die Grundlagen der Holographie, holographische Aufzeichnungsmaterialien und Anwendungen der Holographie sind Inhalte der Vorlesung. Im ersten Teil der Veranstaltung wird das holographische Prinzip eingeführt und erläutert. Hologramme werden dabei klassifiziert und im Hinblick auf die jeweiligen Eigenschaften diskutiert (Transmissions- und Reflexionshologramme; dünne und dicke Hologramme; Amplituden- und Phasenhologramme; Weißlicht-Hologramme; computer-generierte Hologramme; gedruckte Hologramme). Der zweite Teil der Vorlesung ist einem Schlüsselpunkt gewidmet, den holographischen Aufzeichnungsmaterialien. In der Vorlesung werden dabei verschiedene Materialklassen vorgestellt (photographische Emulsionen; photochrome Materialien; Photo-Polymere; photoadressierbare Polymere; photorefraktive Kristalle; photosensitive anorganische Gläser). Der dritte Abschnitt der Vorlesung behandelt faszinierende Anwendungen (Kunstwerke; Sicherheitsmerkmale auf Kreditkarten, Banknoten und Ausweisen; Lasertechnik; Datenspeicherung; optische Signalverarbeitung; Neuigkeitsfilterung; Phasenkonjugation ["Zeitmaschine"]; Femtosekunden-Holographie; Raum-Zeit-Konvertierung). - Neben Spezialwissen zur Holographie wird durch die Vorlesung auch das Optikwissen stark verbreitert, da zahlreiche der behandelten Gesetzmäßigkeiten über die Holographie hinaus Relevanz haben.

The course will cover the basic principle of holography, holographic recording materials, and applications of holography. In the first part the idea behind holography will be explained, and different hologram types will be discussed (transmission and reflection holograms; thin and thick holograms; amplitude and phase holograms; white-light holograms; computer-generated holograms; printed holograms). A key issue is the holographic recording material, and several material classes will be introduced in the course (photographic emulsions; photochromic materials; photo-polymerization; photo-addressable polymers; photorefractive crystals; photosensitive inorganic glasses). In the third section several fascinating applications of holography will be discussed (art; security-features on credit cards, banknotes, and passports; laser technology; data storage; image processing; filters and switches for optical telecommunication networks; novelty filters; phase conjugation ["time machine"]; femtosecond holography; space-time conversion). - Besides special knowledge about holography, the course is very well suited to expand the optical knowledge of the participants in general because many of the introduced effects, laws, and principles are relevant not only for holography.
  Literatur: Ein skript auf Englisch wird zur Verfügung gestellt.
A Skript will be handed out. There the language will be English.
  Bemerkungen: Die Vorlesung wird bevorzugt auf Deutsch gehalten. Bei signifikanter Nachfrage kann die Vorlesung natürlich auch auf Englisch angeboten werden.

Most likely the course will be given in German. However, in the case of a serious request of the students we can also easily switch to English.
6807 Laser Cooling and Matter Waves
Mo 11-13, HS, IAP
  Instructor(s): D. Meschede
  For term nos.: ab 5.
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Atomphysik, Quantenmechanick, Optik

atomic physics, quantum mechanics, optics
  Contents: Diese Vorlesung wird einen Überblick geben über die Methoden der Laserkühlung und die Erzeugung ultrakalter Quantengase (matter waves). Wir werden aktuelle Anwendungen zur Untersuchung von Vielteilchensystemen vorstellen.



This lecture provides an overview of the methods of laser cooling and the generation of ultracold quantum gases (matter waves). We will discuss current applications for the investigation of many particle systems.
  Literature: ** H. Metcalf, P. v.d. Straten, Laser Cooling (Springer Heidelberg 1999)

** C. J. Pethick, H. Smith, Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases

(Cambridge University Press, Cambridge, 2001)
  Comments: The lecture will be broadcasted to the Physics Department of the University of Cologne with the BCGS lecture series



Language will be English unless everybody speaks German.
6808 Colloidal Materials - Synthesis, Structure, and Application
Mi 14-16, caesar
  Dozent(en): M. Giersig
  Fachsemester: ab 6
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: interest in nanomaterials
  Inhalt: Atoms and molecules are the essential constituents of materials. The manner of organization and the number of units determine their properties.
Nanoparticle technology refers to the manipulation or self assembly of individual atoms, molecules or clusters into structures to create materials and devices for applications in electronics, medicine and biology. The bottom up approach involves manipulations of individual atoms and molecules into nanostructures by the use of chemical and physical methods. Numerous metallic, magnetic and semiconductor particles have been synthesized and created, including nanosized particles, wires, tubes, rings and holes. In the summer semester lectures we will discuss some of most interesting topics mentioned above.

1. General remarks to nanotechnology and nanomaterials

2. Nanoscale materials in nature

3. Nanocrystals

4. Optical, electronic, and structural properties of semiconductor nanomaterials

5. Optical, electronic, and structural properties of metallic nanomaterials

6. Magnetic and structural properties of magnetic nanostructures

7. Fabrication of nanostructures using nanosphere lithography

8. Nanomaterilas in biology und medicine

9. Tissue Engineering

10. Mechanical properties of nanomaterials
  Literatur: C. J. Brinker, G. W. Scherer, Sol-Gel Science, Academic Press, San Diego, 1990
H.-D. Dörfler, Grenzflächen- und Kolloidchemie, VCH, Weinheim, 1994 (in german)
G. Schmid (Ed.) Clusters and Colloids: From Theory to Applications, VCH, Weinheim, 1994
J.-H. Fendler (Ed.) Nanoparticles and Nanostructured Films, Wiley-VCH, Weinheim, 1998
H. S. Nalwa (Ed.) Handbook of Surfaces and Interfaces of Materials, Academic Press, San Diego, 2001
G. Schmid (Ed.) Nanoparticles: From Theory to Applications, Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
  Bemerkungen: Language will be English or German at the discretion of the audience.
6928 Neue Themen in der Oberflächenphysik
Mi 14-16, HS, IAP
  Dozent(en): E. Soergel
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom
  Inhalt: Mit Beispielen aus der aktuellen Forschung werden die wichtigsten Methoden der Oberflächenphysik behandelt. Analysemethoden wie LEED, Auger, XPS, UPS, Massenspektroskopie, EELS, FIM, STM, AFM sowie die Präparationsmethoden (Ultrahochvakuumbedingungen) werden vorgestellt.
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6811 Seminar zu aktuellen Fragen der experimentellen Elementarteilchenphysik (Physik an Hadron-Collidern, Präzisionsexperimente und -detektoren)
Do 16-18, Zi. 300, PI
SEXP, WPSEXP
  Instructor(s): V. Büscher, K. Desch, J. Kroseberg, E. von Törne, N. Wermes
  For term nos.: ab 7.
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Elementarteilchenphysik / Particle Physics
  Contents: Topics for the complex



Physics and Detectors at Hadron Colliders

Detection Techniques and Detectors

Higgs Physics

Physics of the Top-Quark

Supersymmetry Searches

  Literature: will be distributed
  Comments: Seminar will be in English or German or mixed, depending on attendance
6812  Seminar on Detectors for Particle and Nuclear Physics Experiments
Mo 11:15-12:45, Zi. 300, PI, Bonn
Mo 11:00-12:30, Bibliothek Kernphysik, Köln
SEXP, WPSEXP
abwechselnd in Bonn und Köln
Vorbesprechung Mo 7.4.08, 11:15 in Bonn
  Instructor(s): K. Desch, F. Klein, N. Wermes, A. Zilges (Köln)
  For term nos.: 5 + higher
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Vordiplom or Bachelor, advanced class
useful: particle physics and/or nuclear physics lectures
useful: physics of detectors lecture
  Contents: The seminar will discuss special detectors and detector classes in nuclear and particle physics.

Examples are
- Interactions of Particles (charged, neutral) with matter
- Tracking Detectors
- Gas-filled Tracking Detectors
- Semiconductor Tracking Detectors
- Calorimeter (Elektromagn. und Hadronic)
- Particle Identification Methods
- ToF
- dE/dx
- Cerenkow
- Transition Radiation
  Literature: W.R. Leo Techniques for Nuclear and Particle
Physics Experiments
K. Kleinknecht Detektoren für Teilchenstrahlung
D. Green The Physics of Particle Detectors G. Knoll Radiation Detection and Measurement
  Comments: The seminar is a joint seminar between the universities of Bonn and Cologne within the Bonn-Cologne Graduate School, but is open to all students.
The seminar will take place alternately in Bonn (Room 300, Phys. Inst.) and in Cologne (Inst. f. Kernphysik).
6813 Seminar zu aktuellen Fragen der experimentellen Hadronen- und Beschleunigerphysik
Fr 10-12, SR II, HISKP
SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): W. Hillert, U. Thoma
  Fachsemester: >5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen Quarks und Hadronen, Beschleuniger-Physik vorteilhaft
  Inhalt: Vortragsthemen aus verschiedenen Bereichen der Hadronen- und Beschleuniger-Physik werden bei der Vorbesprechung bekannt gegeben.
  Literatur: wird zur Verfuegung gestellt
  Bemerkungen:  
6857  Seminar über Kernmodelle und ihre experimentelle Überprüfung
Di 18-20, Bespr.R., HISKP
SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): S. Chmel
  Fachsemester: Ab 5. Fachsemester
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse aus der Quantenmechanik sind erforderlich, Kenntnisse aus der Kernphysik sind hilfreich.
  Inhalt: In diesem Seminar wollen wir gemeinsam verschiedene Modelle des Atomkerns erarbeiten und experimentelle Methoden und Ergebnisse kennenlernen, die eine Überprüfung der Theorien erlauben oder zu deren Entwicklung beitrugen. Im Einzelnen geht es um Kernmodelle, die ein mittleres Potential implizieren: Schalen-, Nilsson- und Crankingmodell - wobei jeweils auch Voraussetzungen aus der Quantenmechanik wiederholt und vertieft werden. Der Dreischritt Grundlagen - Kernmodell - Experiment soll sich durch das ganze Seminar ziehen und ein fundiertes Verstehen ermöglichen. Dazu dienen Vorträge der Seminarteilnehmer und Diskussionen anhand von ausgewählter Literatur.

  Literatur:  
  Bemerkungen: Das erste Treffen findet statt am 8.4.2008 um 12:30. Da kann dann auch über eine etwaige Terminverlegung verhandelt werden. Nähere Informationen per E-Mail oder unter: http://www.iskp.uni-bonn.de/gruppen/euroball/chmel/chmel.html
6814 Seminar über Aktuelle Themen der Angewandten Optik und Kondensierten Materie / Seminar on Recent Topics in Applied Optics and Condensed Matter Physics (D/E)
Di 14-16, HS, IAP
SANG, SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): M. Fiebig, D. Haertle, D. Meschede, F. Vewinger, M. Weitz
  Fachsemester: 5. und höher
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkurse Physik im 1.-4. Semester
  Inhalt: Das Seminar hat zwei Ziele: Die tiefere Einarbeitung in Themen, die dicht an aktueller Forschung auf dem Gebiet der Angewandten Optik liegen und außerdem die praktische Übung der Erstellung und Präsentation exzellenter Vorträge. Bei einer Vorbesprechung stellen die Betreuer Themen vor, aus denen sich die aktiven Teilnehmer des Seminars je eins auswählen.

Hinweis: Early Birds können sich schon jetzt Themen aus der unten stehenden Liste aussuchen.

Dazu stellen die Betreuer dann Literatur sowie Tipps und Hilfsmittel zur Literaturbeschaffung zur Verfügung. Nach einer Einarbeitung in das Gebiet werden dann Aufbau und Struktur des Vortrags mit dem Betreuer diskutiert. Es folgt eine Besprechung der erstellten Präsentationsfolien. Dann wird der Vortrag in dem Seminar präsentiert. Neben den aktiven Teilnehmern können dazu gern weitere Studierende kommen. Die Vortragsdauer soll 45-60 Minuten betragen. Im Anschluss an den Vortrag findet eine fachliche Diskussion statt. Es folgt ein zweiter Teil der Diskussion, bei dem nur die aktiven Teilnehmer des Seminars anwesend sind. Dabei wird der Vortrag im Hinblick auf technische Aspekte der Präsentation analysiert. Nach dem Vortrag wird dann noch eine Kurz-Zusammenfassung des behandelten Themas erstellt und im Internet veröffentlicht. Vorträge können auf Deutsch oder auf Englisch gehalten werden.

Die Vorbereitung des Vortrags ist arbeitsintensiv. Es wird dringend geraten, bereits am Anfang des Semesters unmittelbar nach der Wahl eines Themas mit der Einarbeitung in die Materie zu beginnen.

In diesem Semester stehen voraussichtlich unter anderem folgende Themen zur Auswahl:

- Kolossaler Magnetowiderstand (M. Fiebig)
- Flotter geht’s nicht: Ultraschnelle optische Magnetisierungsprozesse (M. Fiebig)
- Metamaterialien: künstliche Kristalle mit exotischen optischen Eigenschaften (M. Fiebig)
- Von Fabry-Perot zu Flüstergalerie-Resonatoren (D. Haertle)
- Kürzer geht’s nicht: Ultrakurze Laserpulse (D. Haertle)
- Neue Displaytechnologien für den Ausseneinsatz (D. Haertle)
- Die Physik von Neutronensternen im Labor: Atomare Fermigase (M. Weitz)
- Künstliche Festkörper: Optische Gitter (M. Weitz)
- Dunkelzustände und langsames Licht (M. Weitz)
- Dünner als Haare: Ultradünne Lichtleitfasern (D. Meschede)
- Paradox: Quanten-Zeno-Effekt (D. Meschede)
- Mehr als Bits: Qubits und Quantenregister (D. Meschede)

Die Vorbesprechung mit der Ausgabe der Themen findet am Dienstag, dem 8. April um 14:15 Uhr im Hörsaal des IAP statt. Interessierte Studierende können sich aber auch schon gern vorher bei Betreuern zur Vergabe eines Vortragsthemas melden.
  Literatur:  
  Bemerkungen: The seminar has two goals: To provide in-depth knowledge about selected actual topics in the field of applied optics and to provide practical training in preparing and presenting excellent talks. During the first meeting the organizers will present a list of topics from which each active participant of the seminar can select one.

Hint: Early birds can already contact the organizers during the lecture free time and select one topic.

For each topic literature will be provided. Starting with this material the active participants of the seminar will familiarize themselves with the content. This will be done by discussions as well as by further literature search. Based on the accumulated knowledge an outline for talks will be made and finally the viewgraphs will be prepared. Then the talk will be presented in the seminar. Typical duration of the talk is 45-60 minutes. After the talk there will be a discussion about the content. And as a second part of the discussion technical issues of the talk will be analyzed. Finally, a short written summary of the talk will be prepared and posted in the internet. Talks can be given in German or English.

Preparation of the talk is a serious amount of work. It is highly recommended to start already at the beginning of the lecture time to familiarize yourself with the content.

This term at least the following topics are available:

- Colossal magnetoresistance (M. Fiebig)
- Driving the fast lane: ultrafast optical magnetization processes (M. Fiebig)
- Metamaterials: artificial crystals with exotic optical properties (M. Fiebig)
- From Fabry-Perot to whispering-gallery-mode resonators (D. Haertle)
- Driving the fast lane: Ultrashort laser pulses (D. Haertle)
- New display technologies for outside (D. Haertle)
- The physics of neutron stars in the lab: atomic Fermi gases (M. Weitz)
- Artificial solids: optical lattices (M. Weitz)
- Dark states and slow light (M. Weitz)
- Thinner than hairs: Ultrathin optical fibres (D. Meschede)
- Paradox: The quantum Zeno effect (D. Meschede)
- More than bits: Qubits and quantum registers (D. Meschede)

A first meeting will take place Tuesday, April 8 in the IAP lecture hall at 2:15 p.m. However, interested students can contact the organizers also in advance to get already a topic for an own talk.
6815 Seminar zur Materialwissenschaft mit Positronenvernichtung
Di 16-18, Bespr.R., HISKP
SANG, WPSEXP
  Dozent(en): M. Haaks, K. Maier, T. Staab
  Fachsemester: 6
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik, Physik der kondensierten Materie
  Inhalt: Nachweis und Modellierung atomarer Fehlstellen.
- 1. Woche: Vorbesprechung und Auswahl der Themen
- 2. Woche: Einführung Teil 1 (B. Klobes): Experimenteller Zugang zu atomaren Fehlstellen
(Nachweismethoden speziell Positronenvernichtung)
- 3. Woche: Einführung Teil 2 (B. Korff): 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
- Physikalische Metallkunde, Peter Haasen, Springer 1974 - Crystals, Defects and Microstructures
- Modeling Across Scales, Rob Phillips, Cambridge University Press 2001 - Festkörperphysik,
Bergmann-Schäfer
  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. Arbeitsaufwand ca. 1 Woche.
6816  Seminar Medizinische Physik: Physikalische Grundlagen der medizinischen Bildgebung / Seminar Medical Physics: Physical Fundamentals of Medical Imaging (D/E)
Mo 14-16, SR I, HISKP
SANG, WPSEXP
  Instructor(s): K. Lehnertz, P. David, K. Maier
  For term nos.: 5-8
  Hours per week: 2+1
  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
  Comments: Time: Mo 14 - 16 and one lecture to be arranged
Beginning: Mo Apr. 7
6817 Seminar on Physics at the Terascale
Fr 10-12, Konferenzraum I, Zi. W160, PI
STHE, WPSTHE
  Dozent(en): M. Drees, H. Dreiner, A. Klemm, H.-P. Nilles
  Fachsemester: 8 and higher
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quntaum Field Theory 1 and 2, Particle Theory 1
  Inhalt: Current topics in theoretical particle physics at the energy frontier.
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6842 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Polarisiertes Target / Laboratory in the Research Group: Polarized Target (D/E)
http://polt05.physik.uni-bonn.de
pr, ganztägig, Dauer n. Vereinb., PI
  Dozent(en): H. Dutz, S. Goertz u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundlagen in Thermodynamik, Quantenmechanik und Festkörperphysik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten.
Thema: Forschung und Entwicklung rund ums Polarisierte Target

Einführung in die aktuellen Forschungsaktivitäten der Gruppe als da sind: Entwicklung und Bau spezieller Targetkryostate, Entwicklung neuartiger so genannter 'interner' supraleitender Magnete, Forschung an neuartigen Targetmaterialien und ihre Diagnostik. Es wird die Gelegenheit geboten, ein kleines Forschungsprojekt selber durchzuführen und hierüber der Gruppe zu berichten.
  Literatur: wird gestellt
  Bemerkungen: Das Praktikum soll interessierten Studenten die Möglichkeit zu praktischen Erfahrungen auf dem Gebiet des Polarisierten Festkörpertargets für teilchenphysikalische Experimente bieten.

Depending on the students' preferences the course is given in German or in English.
6844  Praktikum in der Arbeitsgruppe (SiLab): Halbleiterdetektoren und ASIC Chips für Experimente der Teilchenphysik und biomedizinische Anwendungen / Research Internship: Semiconductor Detectors and ASIC Chips for Particle Physics and Biomedical Applications (D/E)
(http://hep1.physik.uni-bonn.de)
pr, ganztägig, ca. 4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): H. Krüger, V. Büscher, E. von Törne, N. Wermes u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Detektoren und Elektronik
  Inhalt: Research Internship:

Students shall receive an overview into the activities of a research group:

here: Development of Semiconductor Detectors and Micro-Electronics
  Literatur: will be handed out
  Bemerkungen: early aplication necessary

Prof. v. Törne, Prof. Wermes

further contacts: Dr. H. Krüger, Dr. F. Hügging
6845  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Proton-Proton-Kollisionen am LHC / Research Internship: Proton-Proton-Collisions at LHC (D/E)
(http://hep1.physik.uni-bonn.de)
pr, ganztägig, ca. 4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): V. Büscher, E. von Törne, N. Wermes u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Teilchenphysik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten.

Thema: Analyse von Daten an Experimenten der Hochenergiephysik (ATLAS,D0)



Ablauf (abhängig von der Anzahl der Interessenten, siehe unten):

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

Prof. Wermes, Prof. von Törne



Der oben skizzierte Ablauf ist erst ab 5 Studenten moeglich. Bei Einzelteilnehmern

erfolgt eine Einbindung in die Arbeitsgruppe mit einer kleineren speziellen Aufgabe.



weitere Ansprechpartner: Dr. J. Kroseberg, Dr. M.A. Pleier, Dr. M. Cristinziani
6846 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Elektron-Proton (ZEUS) bzw. Proton-Proton (ATLAS) Streuereignissen / Laboratory in the Research Group:
Analysis of Electron-Proton (ZEUS) or Proton-Proton (ATLAS) Scattering Events (D/E)
pr, ganztägig, 3-4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): I. Brock u.M.
  Fachsemester: 7 and above
  Wochenstundenzahl: Full time, 3-4 weeks. Applications to brock@physik.uni-bonn.de
  Erforderliche Vorkenntnisse: Introductory particle physics course
  Inhalt: 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.
  Literatur: Working materials will be provided.
  Bemerkungen: 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.
6847 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Detektorentwicklung und Teilchenphysik an einem Elektron-Positron-Linearcollider / Laboratory in the Research Group: Detector Development and Particle Physics at an Electron-Positron Linear Collider (D/E)
pr, ganztägig, ca. 4 Wochen n. Vereinb., vorzugsweise in den Semesterferien, PI
  Dozent(en): K. Desch u.M.
  Fachsemester: 7 und höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Teilchenphysik
  Inhalt: In einem 4 wöchigen Praktikum wird den Studierenden die Möglichkeit gegeben

anhand eines eigen kleinen Projektes einen Einblick in die Arbeitsweise

der experimentellen Hochenergiephysik zu bekommen.



Themen werden bei der Vorbesprechung vereinbart.

Möglichkeiten (Beispiele):

- Simluation von Prozessen am International Linear Collider

- Messungen an einer Zeitprojektionskammer
  Literatur: wird ausgegeben
  Bemerkungen: Eine frühe Anmeldung ist erwünscht bei Prof. Desch, Dr. P. Wienemann oder Dr. J. Kaminski
6848 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Neurophysik, Computational Physics, Zeitreihenanalyse
pr, ganztägig, ca. 4 Wochen, n. Vereinb., HISKP u. Klinik für Epileptologie
  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:

Prof. Dr. K. Lehnertz

email: klaus.lehnertz@ukb.uni-bonn.de
6851 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Aufbau und Test von Detektorkomponenten, Elektronik und Datenerfassung, Analyse von Daten des Crystal Barrel Experiments an ELSA, Simulationen von Detektorkomponenten / Laboratory in the Research Group: Setup of detector components, electronics and data acquisition, analysis of data from the Crystal Barrel Experiment at ELSA, simulation of detector components (D/E)
pr, ganztägig, 2-4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., HISKP
  Dozent(en): R. Beck, M. Lang, U. Thoma
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: ganztägig, 2-4 Wochen
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Aufbau und Test von Detektorkomponenten, Elektronik und Datenerfassung, Analyse
von Daten des Crystal Barrel Experiments an ELSA, Simulationen von Detektorkomponenten.
Setup of detector components, electronics and data aquisition, analysis of
data from the Crystal Barrel Experiment at ELSA, simulation of detector
components (D/E)
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6852 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Experimenten oder numerische Simulationen aus der aktuellen Forschung in der Festkörperphysik (D/E)
Themen siehe: http://www.iskp.uni-bonn.de/gruppen/material/top.htm
pr, ganztägig, Dauer ca. 2-4 Wochen, n. Vereinb., HISKP
  Dozent(en): K. Maier, M. Haaks, T. Staab u.M.
  Fachsemester: ab 5. Semester
  Wochenstundenzahl: nach Vereinbarung
  Erforderliche Vorkenntnisse: AP, EP und Kenntnisse der QM und Festkörperphysik (für den experimentellen Teil) Kenntnisse der QM
und Festkörperphysik sowie grundlegende Programmierkenntnisse (z.B. C, C++, Fortran, Pascal) (für
den numerischen Teil)
  Inhalt: Studenten wird die Möglichkeit gegeben, an einem aktuellen Problem der Forschung mitzuarbeiten und
dabei einen Einblick in experimentelle bzw. numerische Techniken der Festkörperphysik zu erhalten.
Die genaue Themenauswahl erfolgt in Absprache mit den Interessierten.

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.

  Literatur: Wird je nach Projekt ausgewählt und zur Verfügung gestellt.
  Bemerkungen: Kontakt: Matz Haaks, HISKP 261, Tel.: 0228 - 73 3893, e-mail: haaks@iskp.uni-bonn.de oder:
Torsten Staab, HISKP 263, Tel.: 0228- 73 2634, e-mail: staab@iskp.uni-bonn.de
6853  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Vorbereitung und Durchführung optischer Experimente aus den Gebieten ferroelektrische Domänen, Nichtlineare Optik und Terahertz-Wellen; Mitwirkung an den Forschungsprojekten der Arbeitsgruppe / Laboratory internship in the Research Group: preparation and conduction of optical experiments in the fields ferroelectric domains, nonlinear optics, and terahertz waves; contributions to ongoing projects of the research group (D/E)
http://www.hertz.physik.uni-bonn.de/
pr, ganztägig, Dauer: n. Vereinb. 2-6 Wochen, PI
  Dozent(en): K. Buse u.M.
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: Block
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom oder äquivalente Leistungen im Bachelor-Studium
  Inhalt: Die Arbeitsgruppe ist auf vier Gebieten tätig: Dielektrische Nanokristalle und ihre optischen Eigenschaften, Nichtlineare Optik – insb. optische parametrische Oszillatoren und Terahertz-Erzeugung, Flüstergaleriemodenresonatoren und Rastersondenmikroskopie ferroelektrischer Domänen. Zu diesen Themengebieten können Praktika in der Arbeitsgruppe durchgeführt werden.



The research group is active in the following four areas: dielectric nano crystals and their optical properties, nonlinear optics – in particular optical parametrical oscillators and terahertz generation, whispering gallery mode resonators, and scanning probe microscopy of ferroelectric domains. We offer internships related to these topics.

  Literatur: wird zur Verfügung gestellt
  Bemerkungen: keine
6855  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Vorbereitung und Durchführung optischer und atomphysikalischer Experimente, Mitwirkung an Forschungsprojekten der Arbeitsgruppe / Laboratory in the Research Group: Preparation and conduction of optical and atomic physics experiments, Participation at research projects of the group (D/E)
pr, ganztägig, 4-6 Wochen n. Vereinb., IAP
  Dozent(en): M. Weitz u.M.
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 4-6 Wochen (ganztägig) nach Vereinbarung
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom, Quantenmechanik-Vorlesung
  Inhalt: Studenten soll frühzeitig die Möglichkeit geboten werden, an aktuellen Forschungsthemen aus dem Bereich der Quantenoptik mitzuarbeiten. Die genaue Themenstellung des Praktikums erfolgt nach Absprache.
  Literatur: wird gestellt
  Bemerkungen: Homepage der Arbeitsgruppe:

http://www.iap.uni-bonn.de/ag_weitz/Bonn_AG_Quantenoptik.html
6856 Praktische Übungen zur Bildgebung und Bildverarbeitung in der Medizin
pr, Kliniken Venusberg
(Teilnahme am Seminar "Medizinische Physik" erforderlich)
  Dozent(en): K. Lehnertz, C. Berg, P. David, K. Reichmann, F. Träber, P. Trautner
  Fachsemester: 5-8
  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, Radiologie und Neurowissenschaften
  Literatur:  
  Bemerkungen: Termine werden im Laufe des Semester bekannt gegeben
6933  Physics of the interstellar medium
Di 16-19, HS, Astronomie
Übungen n. Vereinbarung
  Dozent(en): U. Klein, J. Kerp
  Fachsemester: ab 7.
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: E-Dynamik
Atomphysik
  Inhalt: · 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
  Literatur: James Lequeux
The Interstellar Medium
Astronomy and Astrophysics Library, 2004

Lyman Spitzer
Physical Processes in the Interstellar Medium
Wiley Classics Library

K.S. de Boer
Physics and the ISM, Lecture Notes
  Bemerkungen:  
6935 Observational cosmology
Mi 11-13, MPIfR, HS 0.01
  Instructor(s): F. Bertoldi
  For term nos.: 5 and up
  Hours per week: 2+1
  Prerequisites: Basic astronomy.
  Contents: An introduction to past and current experiments in cosmology, with some bias toward radio- and submillimeter astronomy.
Brief history of cosmology and its initial discoveries: cosmic expansion, cosmic microwave background. Overview of modern cosmological experiments, their major aims and technology: constraints on the Big Bang and dark energy, what do we learn from the CMB power spectrum and polarization, the Sunyaev-Zeldovich effect as a tracer of large scale structure, Supernova Ia distance measures and dark energy, the formation of large scale structure and of galaxies, the epoch of reionization and the first stars, high-redshift galaxies and quasars. An introduction to the major cosmology experiments, their methods and aims: APEX, SPT, ACT, Planck, Herschel, ALMA, LOFAR, SKA, Pan-STARRS, DUNE/SPACE, ...
  Literature: E.g.:

  • "Cosmological Physics", Peacock, Cambridge Univ. Press.

  • "Science Vision for European astronomy" http://www.astronet-eu.org/-Science-Vision-

  • References to current review articles will be given.


  Comments: For for M.Sc. credit, the student may take excercises or a project.
6936  Wave optics and astronomical applications
Mi 15.30-17, MPIfR, HS 0.02
  Dozent(en): G. Weigelt
  Fachsemester: 1
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: No
  Inhalt: Fourier mathematics and Fourier optics,

digital image processing,

Michelson interferometry,

bispectrum speckle interferometry,

interferometric spectroscopy,

infrared long-baseline interferometry,

interferometric studies of young stellar objects, evolved stars, and active galactic nuclei

  Literatur: J.W. Goodmann, Fourier Optics (McGraw Hill)
  Bemerkungen:  
6937 Optisches Beobachtungspraktikum
ges. Ankündigung
  Instructor(s): M. Geffert, T. Erben
  For term nos.: 3
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Basic knowledge of astronomy
  Contents: The students shall gain the basic knowledge of both, classical and modern optical observations

The methodology of optical observations (photometry, spectroscopy) is presented tailored to stellar populations, variable stars, star clusters, galaxies. It includes procedures for multi-object spectroscopy, extinction problems, analysis of CCD-data, software modules of IRAS and MIDAS, PSF-fitting, etc.
Practical experience is obtained at the Hoher List Observatory. Possibilities of observations with the VLT and the HST are presented.

Requirements for the submodule examination (written report); successful work with the exercises
  Literature: Provided upon registration
  Comments: Students may contact:
M. Geffert (geffert@astro.uni-bonn.de)

6938  Stellar and solar coronae
Do 9-10.30, R. 1.11
  Instructor(s): M. Massi
  For term nos.: 5
  Hours per week: 2+1
  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: Literature references will be provided during the course
  Comments: http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/mmassi/#coronae1
6939 Gravitational lensing
Di 10-12, HS, Astronomie
  Instructor(s): P. Schneider, O. Wucknitz
  For term nos.: 8th
  Hours per week: 2 + 1
  Prerequisites:  
  Contents: Aims of the course:

After learning the basics of gravitational lensing followed by the main applications of strong and weak lensing, the students will acquire knowledge about the theoretical and observational tools and methods, as well as about the current state of the art in lensing research. Strong emphasis lies on weak lensing as a primary tool to study the properties of the dark-matter distribution and the equation of state of dark energy



Contents of the course:



The detection of the deflection of light in a gravitational field was not only one of the crucial tests of Einstein's Theory of General Relativity, but has become in the past two decades a highly valuable tool for astronomers and cosmologists. It is ideally suited for studying the mass distribution of distant objects, search for compact objects as a potential constituent of the Galactic dark matter, provide powerful (and cheap) 'natural telescopes' to take a deeper look into the distant Universe, to measure the mass distribution in clusters and on larger spatial scales, and to study the relation between luminous and dark matter in the Universe. Principles and methods are described in detail and the applications will be presented.
  Literature: P. Schneider, C. Kochanek, J. Wambsganss; Gravitational Lensing: Strong, Weak and Micro Saas-Fee Advanced Course 33. Swiss Society f Astrophysics and Astronomy (Springer, Heidelberg 2006)



P. Schneider, J. Ehlers, E. F. Falco; Gravitational Lenses (Springer, Heidelberg 1992)



In addition, extensive lecture notes will be distributed.
  Comments:  
6940 Molekülwolken
Do 14-16, MPIfR, HS 0.01
  Dozent(en): E. Krügel, K. Menten
  Fachsemester: 4
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse der Astronomie und Quantenphysik
  Inhalt: - The Milky Way: components, life cycle, mass budget

- Gas-phase chemistry

- Grain-surface chemistry

- Gas cooling and gas heating

- Ionization and energy balance

- The physics of key molecules (H2, CO, NH3, CH3OH,..)

- Fractionation and depletion

- Determining cloud parameters: T, rho, mass, B, kinematics, ...

- Molecular outflows

- Observations: detectors, spectrometers, telescopes
  Literatur: 1) A Tielens, 2005, Physics and Chemistry of the Interstellar Medium

2) D Osterbrock & G Ferland, 2005, Astrophysics of Gaseous Nebulae

3) J Lequeux, 2005, The Interstellar Medium

4) J Steinfeld, 1979, Molecules and Radiation

5) G Barrow, 1962, Introduction to Molecular Spectroscopy

  Bemerkungen:  
6931  Astrophysics of galaxies
Mo 15-18, R. 1.11
Übungen: 2 st n. Vereinb.
  Instructor(s): P. Kroupa, H. Baumgardt
  For term nos.: 7. and 8.
  Hours per week: 3+2
  Prerequisites: The following lectures ought to have been attended: Introduction to Astronomy I and II, Stars and Stellar Evolution, The Interstellar Medium
  Contents: The types of galaxies;

foundations of stellar dynamics (Jeans equations, relaxation time);

elliptical galaxies;

disk galaxies;

stellar populations in galaxies;

formation of galaxies;

dwarf galaxies (normal dwarfs, tidal dwarfs, ultra-compact dwarfs);

galactic nuclei and their supermassive black holes;

dark matter and alternatives to Newtonian gravity.

  Literature: Galactic dynamics by J.Binney and S.Tremaine (1987, Princeton University Press);

Galactic Astronomy by J.Binney and M.Merrifield (1998, Princeton University Press);

Galaxies in the Universe by L.Sparke and J.Gallagher (2000, Cambridge University Press)
  Comments:  
6963 Seminar on radio astronomy
Do 13-14:30, R. 1.11
  Instructor(s): U. Klein, F. Bertoldi, K. Menten, P. Schilke
  For term nos.: 7
  Hours per week: 2
  Prerequisites:  
  Contents: Selected topics in radio astronomy
  Literature:  
  Comments: Takes place only if the number of participants is sufficiently large.

Otherwise, it will be merged into the astrophysics seminar (6961)
6964  Seminar on theoretical stellar dynamics
Fr 9-11, R. 3.19
  Instructor(s): P. Kroupa, H. Baumgardt
  For term nos.: 5th and upwards
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Diplom in Physics.
  Contents: Formation of planetary and stellar systems;

Stellar populations in clusters and galaxies;

Processes governing the evolution of stellar systems.
  Literature: Current research papers and own research.
  Comments: Students and post-docs present the current state of their own research to a critical audience.
6966  Seminar on star clusters and dwarf galaxies
Fr 14-16, R. 3.19
  Instructor(s): H. Baumgardt, P. Kroupa
  For term nos.: 7. and higher
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Vordiploma in physics/Bachelor in physics;

The lecture "Stars and Stellar Evolution" (astro811);

The lecture "Astrophysics of Galaxies" (astro821)
  Contents: The newest literature (e.g. papers from the electronic pre-print server) relevant to research on stellar populations, star clusters and dwarf galaxies will be presented and discussed.
  Literature: Latest astro-ph pre-prints, or recently published reseach papers.

  Comments: The students will be introduced to the newest state of knowledge in the field of star clusters and dwarf galaxy research. They will familiarise themselves with open questions and acquire knwoledge on the newest methods in research.



This is course astro893 in the MAp programme.
6967 Seminar zur Öffentlichkeitsarbeit: Astronomie vor Ort
2-stündig, n. Vereinbarung
  Dozent(en): M. Geffert
  Fachsemester: 3
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse Astronomie
z.B. aus Einführungsvorlesungen
  Inhalt: Ziel des Seminars ist Grundkenntnisse in der ÖffentlichkeitsarbeitAstronomie zu erwerben. Im Rahmen des Seminars sollen zum einen Veranstaltungen der Öffentlichkeitsarbeit besucht werden. Andererseits aber ist auch geplant,
eigene Beiträge zur Öffentlichkeitsarbeit (z.B. Workshops für Kinder,
Powerpoint Präsentationen, etc. ) vorzubereiten und durchzuführen. Geplant ist außerdem die Teilnahme an der Wissenschaftsnacht der Bonner Universität
  Literatur: Himmelsjahrbücher
z.B. Kosmos Himmelsjahr 2008

Weitere Bücher /Artikel werden zu Beginn des Seminars bekannt gegeben.
  Bemerkungen: Erstes Treffen zur Vorbereitung des Seminars ist am 22. April um 19 Uhr im
Argelander-Institut für Astronomie (AIfA)
Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn
(Treffpunkt Eingangshalle)
Dort werden die weíteren Termine festgesetzt
Wer an diesem Datum nicht kann, möchte sich bitte mit
M. Geffert (geffert@astro.uni-bonn.de) in
Verbindung setzen
6968 Seminar on strong gravitational lensing and lens modelling
Fr 16-18, R. 3.19
  Instructor(s): O. Wucknitz u.M.
  For term nos.: >= 5
  Hours per week: 2
  Prerequisites: basic understanding of astronomy and gravitational lenses in particular
  Contents: current research papers and own projects in strong gravitational lensing and lens modelling
  Literature:  
  Comments: The format of this seminar is a mixture of more formal presentations and informal discussions.
6969  IMPRS-Seminar
Mo 13:15, MPIfR, HS 0.01
  Instructor(s): E. Ros, A. Zensus, F. Bertoldi, J. Kerp, P. Kroupa, K. Menten, P. Schneider, G. Weigelt, Eckart (Köln)
  For term nos.: SS08
  Hours per week: 1
  Prerequisites:  
  Contents: The bi-weekly seminar of the IMPRS offers the members of the Research School the opportunity to report about the progress of their PhD work. The topics are of general interest for undergraduate students, and include research topics such as Active Galactic Nuclei, Star Formation, Infrared Astronomy, Theoretical Astronomy, or Cosmology.
  Literature:  
  Comments: Every second week, at 13:15 s.t.
6961  Seminar der Astronomie / Astrophysik
Mo 14-15.30, HS, Astronomie
  Instructor(s): P. Kroupa, H. Baumgardt, F. Bertoldi, P. Biermann, J. Kerp, U. Klein, K. Menten, T. Reiprich, P. Schneider, G. Weigelt, N.N., N.N.
  For term nos.: Vordiplom in physics
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Lectures: Introduction to Astronomy I and II.
  Contents: Current research papers on astrophysical problems (e.g. planet formation, stellar evolution, star clusters, galaxies, quasars, cosmology).
  Literature: Current research papers.
  Comments: The students will learn to hold a formal but pedagogical presentation about a subject of current international research.