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Fachgruppe Physik/Astronomie

Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis Wintersemester 2002/2003



 
6791 Laserphysik / Laser Physics (D/E)
Mo 11-13, Mi 10-12, HS IAP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
   
Dozent(en): H. Gießen
Fachsemester: 7
Wochenstundenzahl: 4
Voraussetzungen: Atomphysik, Optik
Inhalt: Zeitabhängige Störungstheorie
Emissions- und Absorptions-Ratengleichungen
Semiclassische Strahlungstheorie
Laseroszillationen: Gain und Schwelle
Laseroszillationen: Leistung und Frequenzen
Multimode und Transiente Oszillation
Spezifische Laser und Pumpmechanismen
Laser-Resonatoren
Optische Kohärenz und Laser
Einführung in die Nichtlineare Optik
Q-switching und Modulation
aktives und passives Modelocking
Ultrakurze Laserpulse
Anwendungen in Spektroskopie, Medizin, Technik und Industrie
Literatur: Meschede: Optik, Licht und Laser (Teubner)
Kneubühl: Laser (Teubner)
Milonni/Eberly: Lasers (Wiley)
Eichler/Eichler: Laser (Springer)
Yariv: Quantum Electronics (Wiley)
Siegmann: Lasers (University Science Press)
Bemerkungen: Die Vorlesung findet wie folgt statt: in geraden Wochen 2 Vorlesungen (Mo und Mi), in ungeraden Wochen 1 Vorlesung und 1 Übung.

Beginn: 14. Oktober, 11:15 Uhr, HS IAP


 
6792 Physik von und mit Leptonen / Physics of and with Leptons (D/E)
Di, Fr 10-12, HS, ISKP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
   
Instructor(s): M. Kobel
For terms no.:
Hours per week: 3+1
Prerequisites: Quantum Mechanics, Particle Physics (basic course)
Contents: This is the first term where the new "Physics of and with Leptons" Course is
offered as one of two independent complementary lectures deepening and widening
the topics of particle physics, covered in the basic "Particle Physics" Course.
The complementary lecture will deal with Quarks and Hadrons and take place
in one of the next terms.

The lecture will lead to the frontiers of current research in fields which are
connected to Leptons. "Physics with Leptons" will cover the research at
Electron-Positron Colliders ( LEP(CERN), the B-factories BABAR(SLAC)
and BELLE(KEK) , and the future linear Collider TESLA).
The topics comprise the violation of the particle-antiparticle
CP-Symmetry, B-Physics, Precision Tests of the Electroweak Theory, basic tests
of QCD, the Search for the Higgs Boson, and Physics beyond the
Standard Model.

"Physics of Leptons" will summarize precision Standard Model
Tests performed exploiting the properties of charged Leptons
and deal with the most recent results on Neutrinos,
their Masses and their Mixing.
Literature: Cahn, Goldhaber: Experimental Foundations of Particle Physics
Griffiths: Introduction to Particle Physics
Kane et al: The Higgs Hunters Guide
P.F.Harrison et al: The Babar Physics Book
D.Ward et al: Physics at LEP
further copies of literature will be handed out in the lecture and exercises
Comments: Exercises:

On total there are 3 hours lecture and 1 hour exercises per week, which
will be grouped in an alternating schedule of (4/0) and (2/2) hours.


 
6793 Struktur der Hadronen / Structure of Hadronic Systems (D/E)
Di 10-13, SR, ISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VEXP, WPVEXP
   
Dozent(en): E. Klempt, B. Metsch, C. Weinheimer
Fachsemester: 7
Wochenstundenzahl: 3+1
Voraussetzungen: Quantentheorie I+II (Teilchenphysik)
Inhalt: Die Vorlesung gibt eine Überblick über die Experimente zur Struktur der Hadronen und deren theoretische Deutung im Rahmen von Quarkmodellen. Einige Themen:
-Schwere Quarkonia: J/Psi und Ypsilon-Familie;
-Übersicht der leichten pseudoskaleren und Vektormesonen, Zerfälle;
-"Flavour"-Nonets, Symmetrien, Quantenzahlen und Klassifizierung im Quarkmodell;
-"Exotische" Mesonen
-Experimentelle Methoden der Mesonenspektroskopie: J/Psi Zerfälle, zentrale Produktion, Meson-induzierte Reaktionen, Proton-Antiprotonvernichtung;
-Quark Modelle; nichtrelativistisch--relativistisch;
-Partialwellenanalyse von Vielteilchenendzustände;
-Symmetrien der QCD, spontane Symmetriebrechung, das U_A(1)-Problem;
-Beschreibung der Hadronzerfälle im Quarkmodell;
-Baryonspektroskopie, elektro-schwache Eigenschaften, Hadronische Zerfälle;
Literatur: David Griffith, Einführung in die Elemenarteilchenphysik, Akademie Verlag, Berlin 1996.
F.E. Close, An Introduction to Quarks and Partons, Academic Press, London 1979.
D. Flamm, F, Schröberl, Introducion to the quark model of elementary particles, Gorden & Braech, New York 1982
Bemerkungen: Die Vorlesung richtet sich ausdrücklich auch an Doktoranden!

The lecture will be given in english, if there is a qualified demand from the audience


 
6794 Vertiefung Kondensierte Materie / Advanced Condensed Matter Physics (D/E)
Mo 9-11, Do 10-12, HS, ISKP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
Beginn: Do 17.10.
   
Dozent(en): K. Maier, T. Staab
Fachsemester: 7.
Wochenstundenzahl: 3+1
Voraussetzungen: 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.


 
6795 Vielteilchentheorie und Quantenfeldtheorie / Many Particles Theory and Quantum Field Theory (D/E)
!!! Achtung Terminänderung !!!
Mo 9-11, HS IAP, Mi 10-12, HS, ISKP
davon: 1 st Übungen
VTHE, WPVTHE
Beginn: 16.10.
   
Dozent(en): S. Krewald, J. Speth
Fachsemester: ab 6
Wochenstundenzahl: 4
Voraussetzungen: Quantenmechanik I
Inhalt: 1. Konzepte der Vielteilchentheorie ( Zweite Quantisierung und
Feldoperatoren)
2. Einfache Anwendung auf Mean-Field Theorien (Hartree-Fock, Linearer Response)
3. Feldquantisierung und Vielteilchensysteme
4. Anwendung auf Wenig-Teilchensysteme: Pion-Nukleon und Pion-Pion
Streuung
5. Wechselwirkende Fermi-Systeme mit Anwendung auf Elektronengas
und Supraleitung (BCS).
Literatur: Walecka, J.D.: Theoretical Nuclear and Subnuclear Physics; Oxford University Press 1995
Bemerkungen:


 
6796 Theoretische Elementarteilchenphysik / Theoretical Elementary Particle Physics (D/E)
Mo 11-13, SR, ITKP, Fr 10-12, HS, IAP
davon: 1 st Übungen
VTHE, WPVTHE
   
Instructor(s): H. Dreiner
For terms no.: 7
Hours per week: 3+1
Prerequisites: Quantum mechanics, basic knowledge of particle physics phenomena
Contents: Classical field theory, gauge theories, Higgs mechanism;
Standard model of strong and electroweak interactions;
Supersymmetry and the supersymmetric extension of the standard model;
Grand unified theories (GUTs);
Neutrino physics
Literature: T.P. Cheng and L.F. Li, Gauge theories of elementary particle physics (Clarendon Press, 1984)
M.E. Peskin and D.V. Schroeder, An introduction to quantum field theory (Addison Wesley, 1995)
J. Wess and J. Bagger, Supersymmetry and supergravity (Princeton University Press, 1992)
F. Halzen and A. D. Martin, Quarks and Leptons (Wyley New York, 1984)
Comments: Language will be English or German at the discretion of the audience.
First lecture will be Monday, October 14.


 
6797 Theoretische Festkörperphysik / Theoretical Condensed Matter Physics (D/E)
Di, Do 10-12, SR, ITKP
davon: 1 st Übungen
VTHE, WPVTHE
   
Dozent(en): H. Monien
Fachsemester: ab dem 7. Semester
Wochenstundenzahl: 4
Voraussetzungen: Quantenmechanik, Statistische Mechanik, Anfänge der Quantenfeldtheorie
Inhalt: Quantentheorie des Festkörpers:

- Elementare Anregungen im Festkörper
- Brillouin Zonen, Bloch Funktion
- Dynamik von Elektronen im Festkörper
- Halbleiter: Energiebänder, Verunreinigungen, Optische Prozesse
- Elektrodynamik von Metallen
- Magnetismus
- Supraleitung
- Kondoeffekt
Literatur: Quantum Theory of Solids, C. Kittel, Wiley
Solid State Physics, Ashcroft/Mermin, Saunders College
Quantum Statistical Fieldtheory, A. Abrikosov, L. P. Gor'kov, I. Dzyaloshinski, Dover
Bemerkungen: Diese Vorlesung gibt eine elementare Einführung in die Quantenmechanik der Festkörper aufbauend auf der entsprechenden Experimentalphysik-Vorlesung.


 
6798 Detektoren für Teilchen und Strahlung / Particle and Radiation Detectors (D/E)
Mo 9-11, Mi 12-13, HS I, PI
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VANG,WPVANG
   
Instructor(s): N. Wermes
For terms no.: ab 6. Sem. (evtl. ab 5.)
Hours per week: 3
Prerequisites: Physics 1-4, Electronics
Particle Physics 1 (NOT mandatory)
Contents: Detectors (Sensors) for the detection of particles and/or radiation are used in almost every field of experimental physics. The concepts and physics behind the detection mechanisms, signal formation, noise and readout electronics are the contents of this lecture.
Detectors for Particle and Nuclear Physics Experiments as well as
for biomedical imaging are discussed.

Contents:
- Interaction of particles and radiation with matter (the basics)
- Signal formation, Noise ... all what an experimenter should know
- Ionisation Detectors (Wire chambers, semiconductor micropattern
detectors, ASIC chip eletronics)
- Scintillators (crystals and plastic scintillators)
- Calorimeters (energy detectors)
- Cerenkov and Transition Radiation Detectors

Literature: - W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics, (Springer)
- K. Kleinknecht, Detektoren fuer Teilchenstrahlung, (Teubner)
K. Kleichknecht, Detectors for Particle Radiation (Cambridge Univ. Press)
- G. Lutz, Semiconductor Detectors
- interactive web-based lecture scriptum
Comments: Die Veranstaltung ist eine Vertiefungsvorlesung in Angewandter Physik.
Es werden 2-wöchentlich begleitende Übungen (Dr. A. Quadt) angeboten.
Die Vorlesung vermittelt intensive Kenntnisse in Detektorphysik.
In einem Verbundprojekt des BMBF wird die web-konforme Aufbereitung
von Vorlesungen vorbereitet. Diese Vorlesung wird als Lehrmodul dazu
vorbereitet. Ein Teil der Vorlesung wird im Web angeboten.
Eine Führung durch das Detektorlabor (Silab) wird angeboten.


 
6799 Teilchenbeschleuniger / Particle Accelerators (D/E)
Di 14-16, SR, ISKP, Do 14-16, HS, IAP
davon: 1 st Übungen
VANG, WPVANG
   
Instructor(s): W. Hillert, F. Hinterberger, R. Maier
For terms no.: 5 - 8
Hours per week: 4
Prerequisites: Mechanics, Electrodynamics
Contents: I Particle Accelerator Physics:
1. Linear Accelerators
2. Circular Accelerators
3. Linear Beam Dynamics
4. Periodic Focusing Systems
5. Synchrotron Radiation
6. Particle Beam Parameters
7. Storage Rings and Insertion Devices

II Application Accelerator Technology
1. High Power Proton Linacs
Neutrinos and Muon Factories
Energy Amplifier and Transmutation of Waste
Technological Irradiation Tool
Radioactive Ion Beams
Study of Condensed Matter
2. Industrial Applications of Electron Accelerators
3. Medical Applications of Accelerators
4. Synchrotron Radiation Sources
Literature: F. Hinterberger, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Ionenoptik", Springer 1996

K. Wille, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen", Teubner 1992

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

D.A. Edwards, M.J. Syphers, "An Introduction to the Physics of High Energy Accelerators", Wiley & Sons 1993
Comments: Additionally you can get the CERN-Yellow and DESY-Reports for special problems


 
6936 Cosmology
Mo 16-18, Di 16-17, Übungen 18-19, HS 0.01, MPIfR
VAST
   
Instructor(s): P. Schneider
For terms no.: ca. 7.
Hours per week: 4
Prerequisites: Vordiplom
Contents: Cosmological world models; introduction to General Relativity; thermal history of the Universe; formation of structure in the Universe; cosmological observations - towards a concordance model; Dark Matter and Dark Energy; the high-redshift Universe; galaxy formation
Literature: Peacock: Cosmological Physics
Padmanabhan: Structure formation in the universe
Peebles: Physical cosmology
Comments: The first (and larger) part of the course is a systematic overview on cosmology and structure formation; this knowledge will enable students to read and understand a good fraction of current cosmological literature. In the second part, recent exciting observational results concerning the high-z Universe will be presented and interpreted.


 
6937 Advanced Radioastronomy, Methods
Di 16-17, Do 16-18, R. 1.11
Übungen: Di 18-19
VAST
   
Instructor(s): U. Klein
For terms no.: 5
Hours per week: 3
Prerequisites:
Contents: not available yet, the syllabus has to be re-issued
Literature:
Comments:


 
6801 Materialphysik I / Physics of Materials, Part I (D/E)
Fr 10-12, SR, ITKP
   
Instructor(s): M. Moske
For terms no.: 6/7
Hours per week: 2
Prerequisites: Basic knowledge of Solid State Physics and thermodynamics
Contents: Introduction to the basics of Physics of Materials, part I,
containing the following topics:

- Atomistic structure of solid materials and their determination
- Microstructure, phase and crystal defects
- Solidification of alloys, nucleation and growth
- Thermodynamics of alloys, phase diagrams
- Structures of metallic alloy phases
- Phase transformations and lattice instability
- Atomic transport and interdiffusion reactions
- Decomposition and ordering transformations
Literature: P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer 1994
H. Böhm, Einführung in die Metallkunde, BI Taschenbücher 1968
G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer 1998
G.E.R. Schulze, Metallphysik, Akademie-Verlag 1967
E. Hornbogen, H. Warlimont, Metallkunde, 1995
Comments: Further information can be requested by e-mail: moske@caesar.de
An indication of your attendance would be appreciated.

The course starts on Friday, October 18, at 10:15 am.


 
6802 Kernphysikalische Messmethoden in Wissenschaft und Technik / Nuclear Methods in Science and Technology (D/E)
Fr 10-12, HS 116, AVZ I
Beginn: 25.10.
   
Dozent(en): R. Lieder
Fachsemester: ab 7.
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Grundkenntnisse in der Kernphysik
Inhalt: * Natural and artificial radioactivity
* Interaction of nuclear radiation with matter
* Detection of nuclear radiation
* Production of particle beams with accelerators (outline)
* Ion beam analysis using Rutherford scattering
* Accelerator mass spectrometry
* Tracer analysis with neutron activation and X-ray resonance
fluorescence
* X-ray photo electron spectroscopy
* Study of hyperfine interactions using the Mössbauer effect
and perturbed angular correlations
* Applications in solid state physics, chemistry, biology,
medicine, archeology, art, environment and paleoclimatology
Literatur: * G. Schatz und A. Weidinger, Nukleare Festkörperphysik, Teubner,
Stuttgart, 1992
* G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, John Wiley &
Sons, New York, 1989
* Yu. M. Tsipenyuk, Nuclear Methods in Science and Technology,
Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 1997
Bemerkungen:


 
6803 Schlüsselexperimente der Kern- und Teilchenphysik / Key Experiments in Nuclear and Elementary Particle Physics (D/E)
Do 14-16, SR, ISKP, und 1 st n. Vereinb.
   
Dozent(en): J. Bisplinghoff, P.-D. Eversheim, R. Jahn
Fachsemester: ab 7
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Quantentheorie 1, Atomphysik, Kern- oder Teilchenphysik
Inhalt: Mit dieser Vorlesung soll dem von studentischer Seite geäußerten Wunsch entsprochen werden, besonders wichtige Experimente der Kern- und Teilchenphysik ausführlicher zu behandeln, als dies in den Kursvorlesungen oder Praktika geschehen kann, wie z.B. Experimente zum Test fundamentaler Symmetrien, die Entdeckung der Quarkstruktur der Materie etc.. Dabei werden die Konzeption der ausgewählten Experimente und die Experimentiertechnik detailliert erläutert und in den historischen Kontext gestellt. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt ausschließlich auf Experiment und experimenteller Methodik, einschließlich Datenaufnahme und ggf. Fehlerdiskussion. Theoretische Zusammenhänge werden nur behandelt soweit es für das Verständnis der experimentellen Konzepte nötig ist. Auf Wunsch können experimentelle Einrichtungen besichtigt werden.

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 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 angeboten.
Das Seminar begleitet die Vorlesung "Schlüsselexperimente in der Kern-und Teilchen physik" und soll ausgewählte Aspekte vertiefen. Die einzelnen Seminarvorträge werden überwiegend von den Teilnehmern anhand von Originalliteratur und unter intensiver Betreuung durch die Dozenten gehalten.


 
6804 Praktische Übungen zur Bildgebung und Bildverarbeitung in der Medizin, pr
(nach Ankündigung)
Fr 14-16, Kliniken Venusberg, und 1 st nach Vereinbarung (s. bes. Aushang)
   
Dozent(en): P. David, K. Reichmann, H. Schüller
Fachsemester: ab 5.
Wochenstundenzahl: 2+1
Voraussetzungen: Teilnahme am Seminar Physik bildgebender Systeme in der Medizin
Inhalt: Vertiefung der Seminarthemen
- Magnetische Kernresonanz Bildgebung (MRI)
- Transmissions-Computer-Tomographie (CT)
- Emissions-CT (SPECT, PET)
- Ultrasonographie
- Angiographie
durch praktische Beispiele
Literatur: 1. H. Morneburg (Hrsg.):
Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik,
Siemens, 3. Aufl.

2. E. Krestel (Hrsg.):
Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik,
Siemens, 2. Aufl.

3. H. J. Maurer / E. Ziegler (Hrsg.):
Physik der bildgebenden Verfahren in der Medizin,
Springer

4. P. Bösinger:
Kernspin-Tomographie für die medizinische Diagnostik,
Teubner

5. Ed. S. Webb:
The Physics of Medical Imaging,
Adam Hilger, Bristol

6. Weitere Literatur wird zur Verfügung gestellt
Bemerkungen: Ort und Zeit: In den Kliniken, nach Ankündigung im Seminar und durch
besonderen Aushang


 
6805 Physikalische Grundlagen der Energieerzeugung und Nutzung/ Supply and Use of Energy (D/E)
Fr 12-14, !! HS 116 !!, AVZ I
   
Instructor(s): B. Diekmann, A. Neumann, T. Reichelt
For terms no.: 5-8
Hours per week: 2
Prerequisites: first degree diploma (Vordiplom) & basic knowledge in thermodynamics and nuclear physics
Contents: A review on Supply and Use of Energy will be given mostly from a nature scientist's point of view. After an introduction into physical and socioeconomical constraints of 'Energy' individual sources and techniques are discussed indetail: Conventional fossile fuels, nuclear fuels and Renewables. Techniques of transformation, transport, storage, and use will be selected by their innovative power and their estimated influence on future supply.
Finally 'Energy' will be embedded into 'Sustainability'.

Preliminary agenda:
18.10. Energy - global socioecological and -economical aspects BD
25.10. Energy - physical basics & relevant experiments BD
8.11. Energy Saving Options and Necessities for public and private domains BD/NN
15.11. Energy - The sun as the main source of ... AN
22.11. Sun1 : thermosolar plants and their storage & transp. abilities AN
29.11. Sun2 : photovoltaics AN
6.12.: Sun3 : photosynthesis and biological resources BD/AN
13.12. Renewables: wind & waves & .... BD
20.12. Environmental aspects on use of renewable sources BD/AN
10.1. Nuclear sources basics, radioactivity and fission TR
17.1. Environmental aspects of nuclear energy TR
24.1. Future options unconv. fission and/or fusion TR
31.1. The bulk energy: use of fossile fuels BD
7.2. Environmental aspects of fossile fuels From acid rain to global warming BD
14.2. Summary and preparation of a seminar in summerterm BD/TR/AN
Literature: Diekmann/Heinloth, Energie, Teubner 1997 & literature cited there
Heinloth, Die Energiefrage, Vieweg 1998
more will be given to selected topics
Comments: Please note:
A seminar on selected items ( to be specified during the lecture) is foreseen for the summerterm. Students are invited to active participation. The seminar has the status of a 'Wahlpflichtseminar'. The testate for a succesful participation may serve as the one necessary for admission to the diploma examen.

Auch für Studierende aus anderen Fachbereichen mit Studienschwerpunkt 'Ökologie und Umwelt'


 
6806 Vielteilchensysteme fern vom Gleichgewicht
Do 16-18, HS 118, AVZ I
   
Dozent(en): G. Schütz
Fachsemester: ab 7.
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Quantenmechanik I
Inhalt: Random Walk, Mastergleichung für stochastische Dynamik,
Fließgleichgewicht, kollektive Phänomene in Vielteilchensystemen, dynamische Skaleninvarianz, Molekularfeldnäherung, Korrelationen,
Linear-Response-Theorie, exakte Methoden für Vielteilchensysteme, Reaktions-Diffusions-Systeme, Anwendungen im biologischen Kontext.
Literatur: (1) G.M. Schütz, Exactly Solvable Models for Many-Body Systems far from Equilibrium, in: Phase Transitions and Critical Phenomena, Vol. 19, ed. C. Domb and J. Lebowitz (Academic Press, London, 2001)

(2) N.G. van Kampen, Stochastic Processes in Physics and Chemistry,
(Elsevier, Amsterdam, 1992)
Bemerkungen: Die Vorlesung ist eine Einführung in moderne Einsichten und Methoden
der stochastischen Vielteilchentheorie für Systeme fern vom thermischen Gleichgewicht. Im SS 03 ist eine Fortführung geplant,
deren Gegenstand aktuelle Probleme der Forschung sind (Schockwellen,
Phasenseparation in niedrigdimensionalen Systemen u.a.). Der gleichzeitige Besuch der Vorlesung Thermodynamik und Statistik (6789) wird empfohlen, wenn keine oder nur geringe Vorkenntnisse in Thermodynamik und Statistischer Physik vorliegen. Auf Wunsch kann die
Vorlesung auf Englisch gehalten werden.


 
6807 Einführung in die Supersymmetrie / Introduction to Supersymmetry (D/E)
Mi 14-16, SR I, PI
   
Dozent(en): E. Kraus
Fachsemester: ab 6. Semester
Wochenstundenzahl: 2-stündig + Übungen 1-stündig nach Vereinbarung
Voraussetzungen: Elektrodynamik
relativistische Quantenmechanik (Dirac-Gleichung)
Grundlagen der Quantenfeldtheorie sind vorteilhaft, aber nicht unbedingt notwendig
Inhalt: Lorentztransformationen, Weylspinoren,
Supersymmetriealgebra,
Einfache Modelle: Wess-Zumino-Modell, Supersymmetrische QED,
Supersymmetrische Eichtheorien in der Wess-Zumino-Eichung,
Weiche Brechungen der Supersymmetrie,
Grundzüge der minimalen supersymmetrischen Erweiterung des Standardmodells (MSSM).
Literatur: J. Wess and J. Bagger, Supersymmetry and supergravity,
Princeton Univ. Press, 1990.
S. Weinberg, The quantum theory of fields, Vol. 1:Foundations und
Vol. 3: Supersymmtry, Cambridge, Univ. Pr.
M.F. Sohnius, INTRODUCING SUPERSYMMETRY, Phys.Rept. 128:39-204,1985.
H.P. Nilles, SUPERSYMMETRY, SUPERGRAVITY AND PARTICLE PHYSICS, Phys.Rept. 110:1,1984.
S. Martin, A Supersymmetry primer, arXiv:hep-ph/9709356.
Bemerkungen:


 
6808 Medizinische Physik: Nichtlineare Zeitreihenanalysen / Medical Physics: Nonlinear Time Series Analysis (D/E)
Mo 9-11, Mi 12-13, SR, ITKP
   
Instructor(s): K. Lehnertz
For terms no.: 6-8
Hours per week: 3
Prerequisites: Vordiplom
Contents: (1) Introduction to the theory of nonlinear dynamical systems
(1a) regularity, stochasticity, deterministic chaos, nonlinearity, complexity, causality, (non-)stationarity, fractals
(1b) selected examples of nonlinear dynamical systems and their characteristics (model and real world systems)

(2) Time series analysis
(2a) linear methods
statistical moments, power spectral estimates, auto- and cross-correlation function, autoregressive modeling
(2b) nonlinear methods
state-space reconstruction, dimensions, Lyapunov exponents, entropies, determinism, synchronization, interdependencies, testing for nonlinearity, measuring non-stationarity

(3) Applications
influencing factors, nonlinear analysis of biomedical time series (EEG, MEG, EKG)

Literature: M. Priestley: Nonlinear and nonstationary time series analysis, London, Academic Press, 1988.

H.G. Schuster: Deterministic chaos: an introduction. VCH Verlag Weinheim; Basel; Cambridge, New York, 1989

E. Ott: Chaos in dynamical systems. Cambridge University Press, Cambridge UK, 1993

H. Kantz, T. Schreiber T: Nonlinear time series analysis. Cambridge University Press, Cambridge UK, 1997.

Comments: Beginning: Mo, Oct 14 9:00 ct, SR ITKP


 
6809 Partial Wave Analysis
Mi 9-10, SR, ISKP
   
Dozent(en): S.U. Chung, E. Klempt, A. Sarantsev
Fachsemester: 7 und Diplomanden und Doktoranden
Wochenstundenzahl: 1
Voraussetzungen: Quantenmechanik
Inhalt: In der Vorlesung sollen Methoden erläutert werden, mit denen Datensätze der Teilchenphysik analysiert werden, um Spins, Paritäten, Massen und Breiten von Resonanzen zu bestimmen. Insbesondere wird behandelt:
Einführung in die Streutheorie, Dalitz Plots, Helizitätsformalismus,
Zemach Tensoren, Rarita Schwinger Formalismus.
Literatur: Martin and Spearman, Elementary particle theory
Bemerkungen: Dies ist eine Ergänzungsvorlesung zu 6793


 
6935 Physik des erdnahen Weltraums I
Mi 14-16, HS, Astronomie
   
Dozent(en): G. Prölß
Fachsemester: 5
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Vordiplom
Inhalt: 1. Höhenstruktur der neutralen Hochatmosphäre (Zustandsgrößen von Gasen und ihre gaskinetische Deutung; barosphärische Dichteverteilung; exosphärische Dichteverteilung)
2. Absorption von Sonnenstrahlung in der Hochatmosphäre (Ursprung und Eigenschaften der Sonnenstrahlung; Absorption von Sonnenstrahlung in planaren Atmosphären; Aufheizung und vertikale Temperaturverteilung; Temperatur- und Dichtevariationen; thermosphärische Dynamik)
3. Höhenstruktur der Ionosphäre (Kenngrößen und Nomenklatur; Produktions- und Verlustprozesse; photochemisches Gleichgewicht; Transportprozesse: ambipolare Diffusion; Wechselwirkung Radiowellen-Ionosphäre
Literatur: G.W. Prölss, Physik des erdnahen Weltraums, Springer Verlag 2001
Bemerkungen: Diese Vorlesung wendet sich an Hörerinnen und Hörer, die die Gebiete, Methoden und Ergebnisse der Weltraumforschung oder Extraterrestrischen Physik kennenlernen möchten. Sie ist für ein relativ breites Publikum gedacht. Vorausgesetzt werden lediglich Grundkenntnisse der Mathematik und Physik, wie sie in den ersten Semestern eines naturwissenschaftlichen Studiums erworben werden. Spezielles Wissen wird im Zusammenhang mit dem jeweils behandelten Phänomen abgeleitet. Diese Ableitungen sind möglichst einfach gehalten und orientierten sich an dem Prinzip, daß im Konfliktfall der physikalischen Anschaulichkeit vor der formalen Strenge der Vorzug gegeben wird.


 
6938 Astronomische Interferometrie und digitale Bildverarbeitung
Mi 16-17.30, HS, Astronomie
   
Dozent(en): G. Weigelt
Fachsemester: ab 3.
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: keine
Inhalt: Grundlagen der Wellen- und Fourier-Optik
Grundlagen der Statistik
Statistische Optik
Bilddetektoren
Astronomische Photographie
Interferometrische Abbildungsmethoden in der optischen Astronomie
Interferometrische Spektroskopie-Methoden
Theorie des Photonenrauschens
Iterative Bildrekonstruktionsmethoden
Literatur: J.W. Goodmann, Statistical Optics (Wiley Interscience)
J.W. Goodmann, Fourier Optics (McGraw Hill)
Bemerkungen:


 
6811 Seminar über Messmethoden, Apparate und Zeitreihenanalysen für die Bildgebung in der medizinischen Diagnostik / Seminar on Tomography, Sensors, and Time Series Analysis in Medical Diagnostics (D/E)
Mo 14-16, SR, ISKP, und 1 st n. Vereinb.
SANG, WPSEXP
   
Instructor(s): P. David
For terms no.: 5-8
Hours per week: 3
Prerequisites: - Vor-Diplom
- Ultrasound
- Magnetic Spin Resonance
Contents: Physical Imaging Methods and Medical Imaging
- Magnetic Resonance Computer Tomography
- Transmission Computer Tomography (Röntgen-CT, Synchroton Radiation)
- Emission Computer Tomography (PET, SPECT)
- Ultrasonic Imaging and Diagnostic Ultrasound
- Biological Aspects
Digital Image Processing
Biological Signals: Bioelectricity, Biomagnetism
- Recording (EEG, MEG, ECG, MCG)
- SQUIDS
Dynamical Dissipative Systems; Time Series Analyses
- Basics of Deterministic and Stochastic Dynamical Systems
- Application (Sudden Cardiac Death, Epilepsy, Traffic, Economy,
Weather, Solid State Physics)
- Critical States
- Fractals, Noise
Detectors (Anger-Camera, Proportional-, Drift-Chamber,
Semiconductor Pixel Detectors)
Literature: 1. H. Morneburg (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 3. Aufl.
2. E. Krestel (Hrsg.): Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens, 2. Aufl.
3. H. J. Maurer / E. Ziegler (Hrsg.): Physik der bildgebenden Verfahren in der Medizin, Springer
4. P. Bösinger: Kernspin-Tomographie für die medizinische Diagnostik, Teubner
5. Ed. S. Webb:The Physics of Medical Imaging, Adam Hilger, Bristol
6. More literature will be offered
Comments: Location: Seminarraum ISKP, I. Etage, Raum 154
Time: Mo 14 - 16, SR ISKP and one lecture to be arranged
Beginning: Mo 14. Okt. 2002, 14:00 c.t.


 
6812 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
Voraussetzungen: 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.)
Literatur: neuere Literatur: s. http://www.archaeometrie.de (Nachrichtenblatt)

LITERATUR (ältere Lehrbücher)

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

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

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


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

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


 
6813 Seminar über Hochspin-Kernspektroskopie / Seminar on High-Spin Nuclear Spectroscopy (D/E)
Fr 10-12, Bespr.R., ISKP und 2 st n. Vereinb.
SEXP, WPSEXP
   
Dozent(en): H. Hübel
Fachsemester: ab 5.
Wochenstundenzahl: 2 + 2
Voraussetzungen: Vorlesungen Atom- und Kernphysik empfohlen
Inhalt: Es werden die modernen Methoden der Hochspin-Kernspektroskopie besprochen: Gammaspektroskopie, Vieldetektorspektrometer, Halbleiterdetektoren, Compton-Unterdrückung, Koinzidenzmessungen, Vielfachkoinzidenzen, mehrdimensionale Koinzidenzmatrizen
Literatur: Wird im Seminar verteilt
Bemerkungen: Es besteht die Möglichkeit, die aktuellen Forschungsprojekte der Arbeitsgruppe kennenzulernen


 
6814 Seminar über Atomare Quantenmaterie / Seminar on Atomic Quantum Matter (D/E)
Do 14-16, SR, ITKP
SEXP, WPSEXP
Beginn: 24.10.
   
Dozent(en): D. Meschede
Fachsemester: 5 und aufwärts/ 5 and upward
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Quantenmechanik
Inhalt: Das Seminar wird einen Überblick verschaffen über folgende experimentelle Themen:
Laserkühlung - Ultrakalte Atome - ultrakalte Stoßprozesse - Atomlaser - Bose-Einstein-Kondensation - Vortizes - Mott-Übergänge - Atominterferometrie - Verschränkte Zustände
Literatur:
Bemerkungen:


 
6815 Seminar: Kosmologie und Astroteilchenphysik / Seminar on Cosmology and Astro-Particle Physics (D/E)
Mi 10-12, SR, ITKP
STHE, WPSTHE
   
Dozent(en): H. Dreiner, H.-R. Petry, C. Weinheimer
Fachsemester: 6
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Elektrodynamik, Quantenmechanik
Inhalt: Im Wintersemester 2002/03 veranstalten wir ein Studentenseminar über Kosmologie und Astroteilchenphysik. Interessierte Studierende sollen in diesem Rahmen unter unserer Leitung einen Vortrag über die unten angeführten Themen vorbereiten und im Rahmen des Seminars vorstellen.

1.Allgemeine Relativitätstheorie I (H. R. Petry)
2.Allgemeine Relativitätstheorie II (H. R. Petry)
3.Friedmannkosmos (H. R. Petry)
4.Rotverschiebung, Hubble's Gesetz, kosmische Hintergrundstrahlung (Theorie) (H. R. Petry)
5.Hubble's Konstante, Deacceleration und Hintergrundstrahlung (Experiment) (H. R. Petry)
6.He-Synthese (H. Dreiner)
7.Atmosphärische und extragalaktische Neutrinos (C. Weinheimer)
8.Solare Neutrinos (C. Weinheimer)
9.Hochenergetische kosmische Strahlung (C. Weinheimer)
10.Standardmodell und Neutrinohintergrundstrahlung (H. Dreiner)
11.Supersymmetrie und dunkle Materie (H. Dreiner)
12.Suche nach dunkler Materie (C. Weinheimer)

Wenn Sie an diesen Themen interessiert sind, kontaktieren Sie uns bitte. Sie finden die Betreuer der jeweiligen Themen in obiger Liste jeweils in Klammern angeführt.

Auch Studierende, die keinen Vortrag halten wollen, sind herzlich zu diesem Seminar eingeladen.

In the winter semester 2002/03 we are organising a student seminar on cosmology and astroparticle physics. Students who are interested will prepare and present a lecture for this seminar under the guidance of the organisers on the topics listed below.

1.General relativity I (H. R. Petry)
2.General relativity II (H. R. Petry)
3.Friedmann universe (H. R. Petry)
4.Redshift, Hubble's law, Cosmic background radiation (Theory) (H. R. Petry)
5.Hubble's constant, Deacceleration and background radiation (Experiment) (H. R. Petry)
6.He-Synthesis (H. Dreiner)
7.Atmospheric und extragalactic neutrinos (C. Weinheimer)
8.Solar neutrinos (C. Weinheimer)
9.High energy cosmic radiation (C. Weinheimer)
10.Standard model and neutrino background radiation (H. Dreiner)
11.Super symmetry and dark matter (H. Dreiner)
12.Search for dark matter (C. Weinheimer)

If you are interested in one of these topics, please contact us. The names of the people taking care of the corresponding topic are listed in brackets.
Literatur:
Bemerkungen:


 
6816 Computer-Theoretikum und -Seminar / Computational Physics Seminar (D/E)
Di 14-16, SR, ITKP, und 4 st n. Vereinb.
STHE, WPSTHE
   
Dozent(en): B. Metsch
Fachsemester: ab 5
Wochenstundenzahl: 2(+4)
Voraussetzungen: Theoretische Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik I; Eine Programmiersprache (C(++)), Pascal, FORTRAN).
Inhalt: Die für dieses Seminar ausgewählten Themen zeigen, wie ein Rechner bei der Untersuchung physikalischer Systeme eingesetzt werden kann. Einerseits dient dies zur Ergänzung und Vertiefung des in den Hauptvorlesungen angebotenen Stoffes, andererseits sollen die dabei erforderlichen numerischen Methoden vorgestellt werden. Für die Bearbeitung der Themen stehen den Teilnehmern im CIP-Pool der physikalischen Institute Arbeitsplatzrechner zur Verfügung.

Themen:
Variationsrechnung zur Helium-struktur;Nichtlineare Schwingungen; Eingeschränktes Dreikörperproblem; 1-dimensionale Streuprobleme in der Quantenmechanik; Lösung der Poisson-Gleichung in der Elektrostatik / 2-dimensionale Hydrodynamik; Quantenmechanische Streuung an kugelsymmetrischen Potentialen; Diatomische Moleküle; Pfadintegral
Monte-Carlo-Methoden auf dem Gitter; Hartree-Fock Methode für
Atome und Metallcluster; Ising Modell; Selbstorganisation in
chemischen Reaktionen.
Literatur: (1) S.E. Koonin, D.C. Meredith, Physik auf dem Computer, Band
1+2, Oldenburg Verlag, 1990.
(2) E.W. Schmid, G. Spitz, W. Lösch, Theoretische Physik mit
dem Personal Computer, Springer Verlag, 1987.
(3) P.L. DeVries, Computerphysik: Grundlagen, Methoden,
Übungen, Spektrum Akademischer Verlag, 1995.
(4) W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.t. Vetterling, B.P. Flannery,
Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing, Cambridge
University Press, 1992. (Auch in FORTRAN).
(5) J. Schnakenberg, Algorithmen in der Quantentheorie und
Statistischen Physik, Zimmermann-Neufang, 1995.
(6) W. Kinzel, G. Reents, Physik per Computer, Spektrum
Akademischer Verlag, 1996.
(7) F.J. Vesely, Computational Physics, An Introduction, Plenum
Press, 1994.
Bemerkungen:


 
6961 Seminar der Astronomie / Astrophysik
Mo 14-15.30, HS, Astronomie
SAST, WPSEXP
   
Instructor(s): P. Biermann, K.S. de Boer, A. Heithausen, U. Klein, W. Kundt, U. Mebold, P. Schneider, G. Weigelt, R. Wielebinski u.M.
For terms no.: 5
Hours per week: 1
Prerequisites: Introduction into astronomy
Einführung in die Astronomie
Contents: Sloan Didital Sky Survey
Literature: will be provided by the supervisors
wird von den Betreuern gestellt
Comments: Preliminray discussion on Oct. 14, 2 p.m.
Introductory colloquium on Oct. 28, Speaker: Dr. Eva Grebel (MPIA Heidelberg)

Vorbesprechung am 14.10., 14:00
Einführungskolloquium am 28.10., Sprecher: Dr. Eva Grebel (MPIA Heidelberg)


 
6963 Seminar über theoretische Astrophysik
Mo 11-12.30, HS 0.01, MPIfR
SAST
   
Dozent(en): J. Schmid-Burgk, E. Krügel, K. Menten
Fachsemester: nach dem Vordiplom
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Grundkenntnisse Astronomie und Theoretische Physik,
gute Kenntnis der englischen Sprache
Inhalt: Besprechung von Originalarbeiten der theoretischen Astrophysik mit Schwerpunkten in

- Kosmologie
- Radioastronomie
- Physik des interstellaren Mediums
Literatur: wird im Seminar zur Verfügung gestellt
Bemerkungen:


 
6824 Kern- und Teilchenphysik für Lehramtsstudierende
Mi 10-12, SR I, PI
   
Dozent(en): A. Gillitzer
Fachsemester: 5 bzw. 7
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Grundlagen Atomphysik, Quantenmechanik
Inhalt: Grundlagen und Überblick Kern- und Teilchenphysik:
elementare Bausteine der Materie und ihre Wechselwirkungen,
Zusammengesetzte Systeme, Kernmaterie,
Aufbau und Struktur der Kerne, Kernreaktionen.
Einbeziehung aktueller Fragestellungen, experimenteller Methoden und
Ergebnisse
Literatur: z.B. "Teilchen und Kerne" von Povh, Rith, Scholze, Zetsche, Springer-Verlag.
Weitere Literatur wird am Anfang der Vorlesung bekannt gegeben.
Bemerkungen:


 
6825 Seminar für Lehramtsstudierende: Teilchenphysik
Mi 14-16, HS, IAP
   
Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
Fachsemester: ab 7.
Wochenstundenzahl: 2+2
Voraussetzungen: möglichst die entsprechende Vorlesung für Lehramtsstudierende
Inhalt: Die Elementarteilchenphysik:
- historische Entwicklung
- heutiger Stand
- ausstehende Fragen
Literatur: zur Vorbereitung z.B.:
Lohrmann: "Einführung in die Elementarteilchenphysik" (Teubner)
Frauenfelder/Henley: "Teilchen und Kerne" (Oldenbourg)

spezielle Literatur wird zu den einzelnen Vorträgen ausgegeben
Bemerkungen: Wahlpflichtseminar, gedacht zur Vorbereitung auf Staatsexamen


 
6826 Übungen zur Kern- und Teilchenphysik in Sekundarstufe I
2 st, n. Vereinb.
   
Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl
Fachsemester: ab 5.
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen:
Inhalt: Für diese Übung wird hauptsächlich unter denen geworben, die im WS die Vorlesung "Kern- und Teilchenphysik für Lehramtsstudierende" hören. Diese gehört aber nicht in den fachdidaktischen Bereich. Es soll also nicht der Vorlesungsinhalt mit Übungsaufgaben vertieft, sondern an Hand von Schulbuchaufgaben über den Unterricht in Sekundarstufe I diskutiert werden. Dort ist die Kernphysik jetzt in Klasse 10 Pflicht, während die Teilchenphysik (noch) nicht vorgesehen ist. Anknüpfungspunkte zur Vorlesung werden dabei gern genutzt.
Literatur: Alte Schulbücher, auch aus Sek II, sind willkommen.
Bemerkungen: Zusatzstudium für Sekundarstufe-I-Prüfungen
hier kein Schein


 
6827 Seminar zur Fachdidaktik der Physik
Do 10-12, HS, IAP, und 2 st n. Vereinb.
   
Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
Fachsemester: ab 5.
Wochenstundenzahl: 2+2
Voraussetzungen: Grundstudium
Inhalt: Der amtliche Lehrplan (NRW) und die gängigen Schulbücher werden herangezogen und mögliche Realisierungen diskutiert, auch im Hinblick auf TIMSS und PISA. Neben der Elementarisierung des Fachwissens ist zu untersuchen, was wir gegen die Unbeliebtheit des Faches zu tun haben. 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: Heinz Muckenfuß: "Lernen im sinnstiftenden Kontext" (Cornelsen)
Bemerkungen: Zusatzstudium für Sekundarstufe-I-Prüfung


 
6828 Demonstrationspraktikum für Lehramtsstudierende
in Gruppen, Mo 14-17, HS, IAP
   
Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
Fachsemester: ab 6.
Wochenstundenzahl: 3
Voraussetzungen: 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.
Literatur: Vorliegende Protokolle, Schulbücher und fachdidaktische Werke der Institutsbibliothek
Bemerkungen: qualifizierter Studiennachweis im Teilgebiet D 3


 
6829 Schulpraktische Studien in Physik
4 st n. Vereinb., EMA-Gymnasium
   
Dozent(en): H. Busse, R. Meyer-Fennekohl
Fachsemester: ab 6.
Wochenstundenzahl: 4
Voraussetzungen: möglichst Seminar zur Fachdidaktik
Inhalt: Je nach Bedarf Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit:
Eine Doppelstunde pro Woche Unterricht, und zwar mit Schülerversuchen. Wie das abläuft, kann nicht theoretisch vermittelt werden, ist aber für erfolgreiches Unterrichten unentbehrlich. Vorbereitung und Nachbesprechung gemeinsam nachmittags.
Literatur: am EMA eingeführtes Schulbuch (Cornelsen) und fachdidaktische Literatur aus der IAP-Bibliothek
Bemerkungen: Pflicht für Lehramt


 
6835 Praktikum in der Arbeitsgruppe / Laboratory in the Research Group
   
Dozent(en): F. Klein, H. Schmieden, B. Schoch u.M.
Fachsemester:
Wochenstundenzahl: ganztägig, 2-4 Wochen
Voraussetzungen:
Inhalt: Aufbau von Detektorkomponenten, Monte-Carlo Simulation von Detektoren, Analyse von Daten aus experimentellen Untersuchungen zur Quark-Substruktur des Nukleons

Setup of Detector Components, Monte Carlo Simulation of Detectors, Analysis of Data from Experimental Investigations of the Quark Substructure of the Nucleon
Literatur:
Bemerkungen:


 
6836 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, n. Vereinb., PI
   
Dozent(en): M. Kobel, N. Wermes
Fachsemester: ab 7.
Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
Voraussetzungen: Vorlesungen in Elementarteilchenphysik oder Detektoren für Teilchen und Strahlung
Inhalt: Das Praktikum sollte in der Regel zusammen mit (>2) anderen Studenten durchgeführt werden und besteht aus folgenden Teilen
1. Woche: Verschiedene Vorträge über die in der Arbeitsgruppe bearbeiteten Themengebiete und Einarbeitung in ein zu bearbeitendes Thema aus der Elementarteilchenphysik oder Detektorphysik.
2. Woche: Vortrag der Praktikanten über das zu bearbeitende Thema
2. bis 4. Woche: Bearbeitung des Themas.
Literatur:
Bemerkungen: Von diesem Plan kann in Einzelfällen abgewichen werden und ein anderer Ablauf (auch zeitlich) vereinbart werden.

Ansprechpersonen:
Prof. Dr. N. Wermes
Prof. Dr. M. Kobel
Dr. F. Huegging
Dr. A. Quadt
Dr. M. Schumacher


 
6837 Praktikum in der Arbeitsgruppe: IR-Laserspektroskopie und ihre Anwendungen / Laboratory in the Research Group: IR Laser Spectroscopy and its Applications (D/E)
pr, ganztägig, 4 - 6 Wochen lang, n. Vereinb., IAP
   
Dozent(en): F. Kühnemann u.M.
Fachsemester: ab 6.
Wochenstundenzahl: 30
Voraussetzungen: Vordiplom; darüber hinaus je nach Aufgabenstellung: Laserphysik, Programmierkenntnisse. Immer: Neugier!
Inhalt: Mit Hilfe spektroskopischer Methoden lassen sich Spurengase noch in sehr kleinen Mengen (1:10^10) in der Luft nachweisen. Wir nutzen dies für die Messung von Molekülen, die von Pflanzen abgegeben werden und, wie bei einem "Atemgastest", einen Einblick in den Zustand der Pflanze erlauben. Dazu bauen wir neue Laser und Spektrometer, entwickeln die Analytik für den Nachweis und führen zuammen mit Partnern biologische Experimente durch. Ein interessantes Arbeitsfeld für alle diejenigen, die Interesse an moderner Lasertechnik, an einer angewandten(!) Physik und interdisziplinärer Zusammenarbeit haben.
Literatur:
Bemerkungen:


 
6838 Praktikum in der Arbeitsgruppe: materialwissenschaftliche Untersuchungen mit der Synchrotronstrahlung / Laboratory in the Research Group: Material Science and Synchrotron Radiation (D/E)
pr, ganztägig, 4 Wochen lang, n. Vereinb., PI
   
Dozent(en): H. Modrow u.M.
Fachsemester: 6. Semester or higher
Wochenstundenzahl: Block course, 4 weeks
Voraussetzungen: Quantum Mechanics I, FP I, Atomic Physics
Inhalt: This laboratory course provides insight into the activities of the Synchrotron Radiation Group at ELSA. The unique properties of Synchrotron Radiation have enabled experiments based on Synchrotron light to provide key information for a huge number of research topics not only from Physics, but also from Biology, Chemistry, Medicine,
Material science and Engineering.
After a broad introduction to the variety of experimental techniques using Synchrotron Radiation and some of the scientific questions using these techniques the participants will be assigned projects according to their individual interests. Depending on the level of involvement, co-authorship in a publication may be possible.
Literatur: Dependent on the individual project. Will be provided upon registration.
Bemerkungen: Up to two participants per term can get the chance to go to Baton Rouge, USA on an extended course. Registration starts immediately.
Contact H. Modrow, PI 245, Tel.3203,e-mail: modrow@physik.uni-bonn.de


 
6839 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Elektron-Proton-Streuereignissen, pr / Laboratory in the Research Group: Analysis of Electron-Proton-Scattering Events (D/E)
pr, ganztägig, 14 Tage lang, ab März 2003, PI
   
Instructor(s): I. Brock, E. Hilger u.M.
For terms no.: 6-8
Hours per week: full time, 2 weeks long, March 2003
Prerequisites: Contents of the course Particle Physics (Teilchenphysik)
Contents: Introduction to the current research activities of the group, introduction to data analysis techniques for particle reactions, opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the group.
Literature: Working materials will be provided.
Comments: The course aims to give interested students the opportunity for practical experience in opur 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.


 
6934 Stars and stellar evolution
Fr 9-11, HS, Astronomie
   
Instructor(s): K.S. de Boer
For terms no.: 5-8
Hours per week: 2
Prerequisites: Vordiplom (Physik oder ähnliches) mit Nebenfach Astronomie;

Sufficient knowledge at the level of Introduction to Astronomy
Contents: The class deals with the basic topics of stars and their evolution.
Specific topics covered are:

Radiation transport and physics of stellar atmospheres;
Continuous and absorption line spectra;
Stellar structure and physics of stellar interiors;
Processes of nuclear fusion;
Starformation;
Pre main-sequence stars;
Stellar evolution and post main-sequence stadia;
Binaries;
Degenerate stars and supernovae;
Stellar mass function, stellar populations
Literature: There is a full write-up of the class, which will be made available in the first session
Comments: Class given in english


 
6941 How to write an abstract, article, proposal
Blockvorlesung, pr., ges. Ankündigung
   
Instructor(s): K.S. de Boer
For terms no.: 8-10
Hours per week: 1
Prerequisites:
Contents: Die Blockvorlesung über die Abfassung der für die wissenschaftliche Arbeit wichtigen Texte (vorwiegend auf Englisch) findet in der vorlesungsfreien Zeit statt (Termin noch offen).

Es sollen bis zu 5 Sitzungen abgehalten werden, in denen über die Bedeutung der Strukturierung und viele andere Aspekte der Texte referiert wird. Weiter werden kleine Übungsaufgaben zur Erledigung durch die Teilnehmer angeboten und besprochen.

Gesonderte Ankündigung beachten.

Class/seminar to enhance the abilities to write good texts.
In about 5 sessions numerous aspects will be addressed and examples given. Small exercises to illustrate the various aspects.

Topics included:
structuring your text; structuring sentences; papers, research proposals, editorial processes

Class/seminar given normally outside the class period. Wait for the announcement.
Literature:
Comments: This class/seminar is tailored to students of astronomy (because the examples come from astronomy)

Class given in german or english depending on attendance


 
6942 Die Venusvorübergänge 1639 - 2004:
Theorie, Geschichte, Ergebnisse, Prognosen
Blockvorlesung, ges. Ankündigung
   
Dozent(en): H. Dürbeck
Fachsemester: 5-8
Wochenstundenzahl: 1
Voraussetzungen: keine
Inhalt: 1. Methoden der Entfernungsbestimmung im Sonnensystem
2. Die Bahnen der sonnennahen Planeten; Kriterien für Merkur-
und Venusvorübergänge
3. Die Venusvorübergänge 1761/1769
4. Die Venusvorübergänge 1874/1882
5. Ausblick
Literatur: Woolf, Harry: The transits of Venus: A study in Eighteenth-Century
Science. Princeton University Press, 1959

Sellers, David: The transit of Venus. MagdaVelda Press, Leeds 2001
Bemerkungen:


 
6946 Astronomie für Einsteiger
Di 17-18, HS I, Universitätshauptgebäude
   
Dozent(en): M. Geffert
Fachsemester:
Wochenstundenzahl: 1
Voraussetzungen: Vorlesung für Hörer aller Fakultäten und interessierte Bürger.
Keine besonderen Vorkenntnisse!
Inhalt: In der Vorlesung sollen astronomische Grundlagen und aktuelle astronomische Ereignisse allgemeinverständlich vermittelt werden.
Die Themen reichen von Grundlagen des Planetensystems über Lebensweg eines Sterns bis zu Galaxien und schwarzen Löchern.
Literatur: Wird im Laufe der Vorlesung besprochen.
Bemerkungen: Die Vorlesung findet nicht am Donnerstag, sondern am Dienstag um 17-18 Uhr im Hörsaal I im Universitätshauptgebäude statt!

Für Teilnehmer der Vorlesung wird eine gemeinsame Fahrt zum Observatorium Hoher List, Außenstelle der Bonner Sternwarte in der Eifel, angeboten.


 
6947 Einführung in die Sub-mm- und Fern-Infrarot-Astronomie
Mi 10-12, R. 1.11
   
Dozent(en): A. Heithausen
Fachsemester: Hauptsudium
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Radioastronomie
Inhalt: Einer der am wenigsten erschlossenen Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ist der Submm- bis Ferninfrarotbereich. Das liegt einmal daran, daß die Erdatmosphäre in diesem Spektralbereich die Strahlung aus dem Weltall nur in schmalen Fenstern durchläßt, zum anderen auch an technischen Schwierigkeiten, Empfangssysteme für diesen Bereich herzustellen.
Wissenschaftlich ist dieser Bereich hoch interessant, da z.B. Galaxien
einen Großteil ihrer Strahlung in diesem Bereich emittieren. Hier liegen einige Schlüssel zum Verständnis der Sternentstehung sowohl lokal als auch für Galaxien im frühen Universum.
Die Vorlesung gibt einen Überblick über die aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen, legt danach den Schwerpunkt auf technische und experimentelle Probleme.
Literatur: G.H. Rieke: Detection of Light from the Ultraviolett to the Submillimeter, Cambridge University Press

F. Casoli, J. Lequeux, F. David: Infrared space astronomy, today and tomorrow, Springer Verlag
Bemerkungen:


 
6948 Aufbau, Kinematik und Entwicklung von Galaxien
Do 9-11, HS 0.01, MPIfR
   
Dozent(en): W. Huchtmeier
Fachsemester: 6
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Einführung in die Astronomie
Inhalt: I Einleitung: Morphologische Klassifikation von Galaxien

II Beobachtungsgrößen
a) Globale Eigenschaften
Photometrische Klassifikation
b) Interstellare Materie
c) Kinematische Eigenschaften

III Physikalische Parameter von Galaxien
a) Entfernungsbestimmung
b) Leuchtkraft
c) Masse

IV Entwicklung von Galaxien
a) Die Leuchtkraftfunktion von Galaxien für Gebiete unterschiedlicher Galaxiendichte
b) Gravitationelle Wechselwirkung
c) Entwicklung von Galaxien in Haufen
d) Allgemeine Entwicklungstendenzen (u.a. chemische Entwicklung von Galaxien)
Literatur:
Bemerkungen:


 
6949 Röntgenastronomie: Ein neues Fenster ins Universum
Di 10-12, R. 1.11
   
Dozent(en): J. Kerp
Fachsemester: 5
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Atomphysik
Inhalt: *Einführung in die Röntgenastronomie

*Wechselwirkung der Röntgenstrahlung mit der Materie

*Röntgenemissions- und Röntgenabsorptionsprozesse
Röntgenplasmen, Aufbau des Interstellaren Mediums der Milchstrasse

*technische Grundlagen der Röntgenteleskope
ROSAT, CHANDRA, XMM-Newton, XEUS

*kosmische Röntgenquellen
Sterne, Doppelsternsysteme, Neutronensterne, diffuse Röntgenstrahlung der Milchstrasse und von Galaxien, Galaxienhaufen, Aktive Galaktische Kerne, das frühe Universum

*Detektion der Röntgenstrahlung
Proportionalitätzähler, CCD-Detektoren, Röntgenspiegelsysteme

*Datenanalyse und digitale Bildverarbeitung
Literatur: Vorlesungsskript
Bemerkungen:


 
6950 Interstellarer Staub
Do 14-16, HS, Astronomie
   
Dozent(en): E. Krügel
Fachsemester: 2
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Grundkenntnisse der theoretischen Physik
Bescheidene Kenntnisse der Astronomie
Inhalt: 1. Wie Staub das Licht absorbiert, streut und polarisiert
2. Wie Staub Licht emittiert
3. Festkörperphysik des Staubes: Was ihn zusammenhält,
seine thermischen und optischen Eigenschaften
4. Wie Staubkörner rotieren und warum sie im interstellaren
Magnetfeld ausgerichtet sind.
5. Entstehung und Zerstörung von Staub
6. Die Bedeutung des Staubes für die Entstehung von Sternen und
Planeten
7. Alle Menschen sind aus interstellarem Staub
Literatur: Nach Angabe
Bemerkungen:


 
6951 Astrophysics of miniquasars
Do 9-10.30, R. 1.11
   
Instructor(s): M. Massi
For terms no.: 5
Hours per week: 2
Prerequisites:
Contents: Stellar-mass black holes in our Galaxy mimic many of the phenomena
seen in quasars but at much shorter timescales.
In these lectures we present and discuss how the simultaneous use
of multiwavelength observations has allowed a major progress in the
understanding of the accretion/ejection phenomenology.

1. Miniquasars and Quasars
Definitions: X-ray binaries
Accretion power in astrophysics
Microquasars: just a phase for the X-ray binaries?
Why the name miniquasars?
Eddington luminosity and temperature of the accretion disc.
X-ray astronomy

2. Nature of the components of the binary system
Nature of the mass donor: Low and High Mass X-ray Binaries
Accretion by wind or/and by Roche lobe overflow
Mass function: neutron star or black hole ?

3. X-ray observations
X-ray spectra
Multicolor disc
Spectral states and inner radius
Low/Hard state and radio emission
Processes: inverse Compton and synchrotron

4.Radio observations
Single dish monitoring and VLBI
Superluminal motion
Doppler Boosting

5. Magnetohydrodynamic Production of Jets
Astrophysical jets
Magnetohydrodynamic acceleration and collimation
Semi-analytic studies and numerical simulations
Jet speed and Jet power
Helical Jets

6. Miniquasars
The "bizarre" spectrum of SS433
The black hole candidate Cygnus X-1
The periodic source LSI 61303
The superluminal sources: GRS 1915, GRO J1655-40
Near the galactic centre: 1E1740.7-2942 and GRS 1758-258
A gamma-ray-emitting persistent microquasar: LS 5039
Review of the observational properties of the 16 known miniquasars

7. Periodic oscillations
Quasi Periodic Oscillations (QPO) and spectral states
Low and high frequency QPO
Inner disc oscillations
Literature: Literature references will be provided during the course
Comments:


 
6954 Entstehung von Planetensystemen II
Mo 10-12, HS, Astronomie
   
Dozent(en): E. Willerding
Fachsemester: ab 3
Wochenstundenzahl: 2
Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Astronomie/Astrophysik und Mathematik
Inhalt: 1)Gibt es unterschiedliche Bildungsprozesse für Kleinplaneten/Riesenplaneten?
2)Lokale Instabilitäten: Teilchenakkretion-Gravitationskollaps-Wirbelbildung?
3)Planetenbildung als externer TRIGGERPROZESS: Was spricht dafür, was dagegen?
4) Welche Prozesse sind beobachtbar? -- Welche Modelle sind überhaupt falsifizierbar?
5)Scheibe - Planetenwechselwirkung: Das Migrationsproblem
6)Planetenbildung als komplexes interdiziplinäres/multidisziplinäres Problem.
Literatur: S.G. Brush: A History of Modern Planetary Physics I/II/III. New York 1997.
Weitere in der Vorlesung
Bemerkungen: keine


Letzte Änderung: 09.10.2002 16:58:16, Dietmar Haubrich