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Fachgruppe Physik/Astronomie

Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis Wintersemester 2004/2005



1166 Das neue Energierecht
Do 14-16, HS G, Juridicum
  Dozent(en): M. Schmidt-Preuß
  Fachsemester: alle
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Die Vorlesung behandelt auch die faktischen Grundlagen des Energierechts. Sie ist interdisziplinär angelegt und wendet sich daher auch an Nicht-Juristen.
  Inhalt: Die Vorlesung behandelt die wichtigsten Gebiete des Energierechts auf nationaler und europäischer Ebene. Dazu gehören u.a. Fragen der Liberalisierung der Strom- und Gasmärkte, der Nutzung regenerativer Energien, der Kernenergie sowie des Emissionshandels.
  Literatur: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz (Hrsg.), Stromwirtschaft, 2002 (behandelt rechtliche, technische und energiewirtschaftliche Aspekte)

Theobald/Theobald, Grundzüge des Energiewirtschaftsrechts, 2001

dtv-Gesetzestext Energierecht, 2. Auflage, 2004

(jeweils am Lehrstuhl vorhanden)
  Bemerkungen: Eine Exkursion ist geplant.
6790  Laserphysik und Quantenoptik / Laser Physics and Quantum Optics (D/E)
Di, Mi 10-12, HS, IAP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
  Instructor(s): D. Meschede
  For term nos.: ab 5. Semester/3. year of studies
  Hours per week: 3V+1Ü (= V V V Ü V V V Ü ...)
  Prerequisites: Optik, Atomphysik, Quantenphysik
  Contents: Laser Physics (before christmas)
Beam propagation; optical resonators; light matter interaction; laser principles; elementary lasers; solid state lasers, semiconductor lasers; laser dynamics; short pulse lasers; free electron lasers;
Quantum Optics (after new year):
Proofs of the quantum nature of light; photons; photon correlations; coherent states; quantum communication with photons;
  Literature: See Website
  Comments: See Website
6791 Physik von und mit Leptonen / Physics of and with Leptons (D/E)
Di 10-12, SR II, HISKP, Do 13-15, HS, IAP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
  Instructor(s): M. Kobel
  For term nos.: 7 and higher
  Hours per week: 3 + 1
  Prerequisites: Quantum Mechanics, Particle Physics (basic course)
  Contents: The "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 takes 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.
6792 Kernspektroskopie und Kernstruktur / Nuclear Spectroscopy and Nuclear Structure (D/E)
Mo 9-11, Di 12, SR II, HISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VEXP, WPVEXP
Beginn: Di, 12.10.04
  Dozent(en): H. Hübel
  Fachsemester: 5-7
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom, Vorlesung Quantenmechanik
  Inhalt: Zerfall angeregter Atomkerne; radioaktiver Zerfall; Kernreaktionen; Coulombanregung; Methoden der Kernspektroskopie; grundlegende Experimente;
Hochspinkerspektroskopie; Kenmodelle; Kernstruktur; Superdeformation; Hyperdeformation; magnetische Rotation
  Literatur: Z.B.: W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments (Springer)
K. Siegbahn, Alpha-, Beta- and Gammaray Spectroscpy (North Holland)
E. Bodenstedt, Experimente der Kernphysik und ihre Deutung (B.I.)
T. Mayer-Kuckuk, Kernphysik (Teubner)
weitere Literatur wird in der Vorlesung angegeben
  Bemerkungen: Die Vorlesung kann auch parallel zur Kernphysik-Vorlesung gehört werden. Sie eignet sich zur Begleitung zum oder zur Vorbereitung auf das F-Praktikum(K).
6793  Vertiefung Kondensierte Materie / Advanced Condensed Matter Physics (D/E)
Mo 14-16, HS, HISKP, Do 12, SR I, HISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): M. Haaks, K. Maier, T. Staab
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik, Physik der kondensierten Materie
  Inhalt: Festkörpereigenschaften: bestimmt durch atomare Fehlstellen?

- Wiederholung: Thermodynamik und Kinetik atomarer 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 grundlegenden Kenntnissen der Quantenmechanik und der
Thermodynamik lassen sich die Einflüsse atomarer Fehlstellen auf
fast alle Entwicklungen der modernen Technologie verstehen.
In der Vorlesung werden sowohl hochentwickelte experimentelle
Methoden wie auch modernste Simulationsrechnungen vorgestellt.
6794 Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie / General Relativity and Cosmology (D/E)
Di 13, Do 14-16, HS I, PI
Übungen: 2 st in Gruppen
VTHE, WPVTHE
Beginn: 19.10.04
  Dozent(en): H.-P. Nilles, S. Förste
  Fachsemester: ab 5
  Wochenstundenzahl: 3 Vorlesung + 2 Uebung
  Erforderliche Vorkenntnisse: Theoretische Mechanik, Elektrodynamik und Spezielle Relativitaetstheorie
  Inhalt: - Relativitaetsprinzip
- Gravitation in der relativistischen Mechanik
- Krummlinige Koordinaten
- Kruemmungstensor und Energie-Impuls Tensor
- Einstein-Hilbert Wirkung und die Gleichungen des Gravitationsfeldes
- Schwarze Loecher
- Gravitationswellen
- Zeitliche Entwicklung des Universums
  Literatur: - S. Weinberg, Gravitation and Cosmology, John Wiley and Sons, New York 1972
- Landau-Lifschitz, Lehrbuch der Theoretischen Physik, Band II,
Klassische Feldtheorie, Akademie Verlag Berlin, 1967
  Bemerkungen: Die erste Vorlesung findet am Dienstag, den 19. Okt. 2004 statt.
Im Anschluss werden Termine der Uebungsgruppen festgelegt.
6795 Theoretische Elementarteilchenphysik / Theoretical Elementary Particle Physics (D/E)
Mo 9-11, Mi 12, HS I, PI
Übungen: 2 st in Gruppen
VTHE, WPVTHE
  Instructor(s): M. Drees
  For term nos.: Ab 7.
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Knowledge of advanced quantum mechanics (Klein-Gordon eq., Dirac eq.) will be
assumed. Some knowledge of quantum field theory is helpful, but not mandatory.
  Contents: Feynman diagrams: Heuristic treatment. Abelian and non-abelian gauge theories.
Phenomenology of QED and QCD. Spontaneous symmetry breaking and Higgs
mechanism. The Standard Model of elementary particle physics. Phenomenology of
the Standard Model. Neutrino masses. Problems of the Standard Model.
  Literature: Halzen and Martin, "Quarks and Leptons", is a well-written introduction.
Quigg, "Gauge theories of the strong, weak, and electromagnetic interactions",
is another introduction to the Standard Model.
Aitchison and Hey, "Gauge theories in particle physics: a practical introduction"
is a somewhat more detailed treatment of the same topics, including some concepts
from quantum field theory.
Peskin and Schroeder, "An introduction to quantum field theory", covers the basics
of quantum field theory, including many applications to the Standard Model.
  Comments:  
6796 Theorie der Kondensierten Materie / Condensed Matter Theory (D/E)
Mi 12-14, HS, IAP, Do 10-12, SR I, PI
Übungen: 2 st in Gruppen
VTHE, WPVTHE
  Instructor(s): H. Monien
  For term nos.: 7
  Hours per week: 4
  Prerequisites: Quantenmechanik I+II, Statistische Mechanik
Kenntnisse in der anorganischen Chemie sind hilfreich
  Contents: Ziel der Vorlesung ist eine Einführung in die theoretischen Grundlagen zu Beschreibung der Struktur und elementaren Anregungen fester Körper und Flüssigkeiten. Die Betonung liegt hierbei auf den theoretischen Konzepten.
  Literature: Grundlagen: N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, "Solid State Physics"

Deutsch: G. Czycholl:"Theoretische Festkörperphysik", Vieweg 2000
English: J. M. Ziman: "Prinzipien der Festkörperphysik", Verlag Harry Deutsch 75
C. Kittel: "Quantum Theory of Solids", J. Wiley 63
  Comments: Dieser Kurs vermittelt die theoretischen Grundkenntnisse der Festkörperphysik, einem Gebiet von immenser praktischer Bedeutung (Transistor, Halbleiter, LED, blaue Leuchtdiode für DVD, Magnetismus, organische Schaltkreise ... ). Die makroskopische Manifestation der Quantenmechanik führt zu immer wieder überraschenden Eigenschaften neuartiger Materialien.
6797  Medizinische Physik: Physikalische Grundlagen der Analyse biomedizinischer Signale / Physics in Medicine: Physical Fundamentals of Analyzing Biomedical Signals (D/E)
Mo 9-11, Mi 12, SR I, HISKP
VANG, WPVANG
  Instructor(s): K. Lehnertz
  For term nos.: 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)
(1c) selected phenomena (e.g. noise-induced transition, stochastic resonance, self-organized criticality)
(2) Time series analysis
(2a) linear methods:
statistical moments, power spectral estimates, auto- and cross-correlation function, autoregressive modeling
(2b) univariate and bivariate nonlinear methods:
state-space reconstruction, dimensions, Lyapunov exponents, entropies, determinism, synchronization, interdependencies, surrogate concepts, measuring non-stationarity
(3) Applications
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

  • A. Pikovsky, M. Rosenblum, J. Kurths: Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences. Cambridge University Press, Cambridge UK, 2001

  Comments: Lecture will be given in English or German at the discretion of the audience.
Beginning: Mo, Oct 11 9:00 ct, SR II HISKP
6798  Physics of particle and radiation detectors
Mo 11-13, Di 12, HS, IAP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VANG, WPVANG
  Dozent(en): N. Wermes, J. Große-Knetter
  Fachsemester: ab 7. (evtl. ab 5.)
  Wochenstundenzahl: 3 + 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: nützlich aber nicht zwingend erforderlich: Elementarteilchenphysik
notwendig: Physik IV (Halbleiter und Elektronik)
  Inhalt: Nachweis von Strahlung (geladene Teilchen, Photonen) im Detail !
Physikalische Grundlagen des Strahlungsnaweises und des Detektorbaus.
Wie baut man einen Detektor ? Welches ist die beste Wahl für eine gegebene
Anwendung/Fragestellung in der Elementarteilchenphysik oder in der Biomedizin.

Grundlagen, neueste Konzepte und Entwicklungen von
ortsauflösenden, energieauflösenden, zeitauflösenden Detektoren
Auflösungsbegrenzungen
Signalverarbeitung und Rauschen, Rauschoptimierung
  Literatur: 1.) Internet basiertes Skript und Lehrmodul mit Applets: H. Kolanoski, N. Wermes
http:\\ltphysk2k.physik.uni-bonn.de (Passwort erforderlich)

2.) W.R. Leo
Techniques for Nuclear and Particle
Physics Experiments
Springer, paper back , 1996

3. ) K. Kleinknecht
Detektoren für Teilchenstrahlung
Teubner, paper back

K. Kleinknecht (english version)
Detectors for Particle Radiation
Cambridge University Press, 1998

4. ) D. Green
The Physics of Particle Detectors
Cambridge University Press, 2000
  Bemerkungen: Advanced course on detectors for radiation and particles in elementary particle
physics and imaging applications. Details on the physics of detectors will be
taught to the level of present detector state of the art and R&D.
The course will be in English if foreign students participate.
6799 Theoretische Hadronenphysik / Theoretical Hadron Physics (D/E)
Mi 10-12, Do 9, SR II, HISKP
Übungen: 2 st n. Vereinb.
  Instructor(s): S. Krewald, U. Meißner
  For term nos.: ab 5.
  Hours per week: 3+2
  Prerequisites: Quantum Mechanics
  Contents:

  1. Motivation

  2. Phenomenology and tools (quark model, electron scattering, etc)

  3. Quantum Chromodynamics (QCD): the gauge theory of the strong interactions

  4. Aspects of QCD (perturbative QCD, lattice field theory, effective field theory)

  5. Modern theory of nuclear forces

  Literature:

  • Peskin & Schroeder: An introduction to Quantum Field Theory

  • Donoghue & Golowich & Holstein: Dynamics of the Standard Model

  • Renton; An Introduction to the Physics of Quarks and Leptons

  • Cheng & Li: Gauge Theory of Elementary Particle Physics

  • Bernard & Kaiser & Meißner: Chiral Dynamcis in Nucleons and Nuclei, Int. J. Mod. Phys. E4 (1995) 193

  Comments:  
6800 Quantenfeldtheorie II/ Quantum Field Theory, Part II (D/E)
Di 14-16, Fr 12, HS I, PI
Übungen: 2 st n. Vereinb.
  Instructor(s): H. Dreiner
  For term nos.: 7
  Hours per week: 3 + 2 hrs excercises
  Prerequisites: Quantum Field Theory I, i.e. Peskin and Schroeder: first 6 chapters.
  Contents: Path Integral Formulation
Renormalisation Theory
(Peskin and Schroeder Chapters 7 and beyond.)
  Literature: Peskin and Schroeder: Introduction to Quantum Field Theory
Weinberg: Quantum Field Theory, Vol 1
  Comments:  
6801  Gruppentheorie / Group Theory (D/E)
Di 14-16, SR II, HISKP
Übungen: 2 st n. Vereinb.
Beginn: Di, 19.10.04
  Dozent(en): M. Flohr
  Fachsemester: ab 5. Semester
  Wochenstundenzahl: 2+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik (z.B. Drehimpulsalgebra), Elektrodynamik (z.B. Eichinvarianz), Mechanik (z.B. Noether-Theorem).
  Inhalt: Symmetrien spielen in der modernen Physik eine entscheidende Rolle. Die einem oft verstreut begegnenden Beispiele wie das Noether-Theorem in der theoretischen Mechanik, die Eichinvarianz in der Elektrodynamik, und Darstellungen der Drehimpulsalgebra in der Quantenmechanik sollen in dieser Vorlesung in ihren gemeinsamen Aspekten betrachtet und in einen allgemeineren Zusammenhang gestellt werden. Der Schwerpunkt dieser Vorlesung wird auf der Darstellungstheorie von Lie-Gruppen und Lie-Algebren liegen.

Ein Ziel ist die Klassifikation der komplexen einfachen Lie-Algebren, und damit auch der kontinuierlichen Symmetrien, die in modernen Gebieten der theoretischen Physik, wie zum Beispiel nicht-abelschen Eichfeldtheorien, auftreten können. Die Erarbeitung der notwendigen Mathematik soll Hand in Hand mit der ausführlichen Betrachtung von Beispielen gehen.

Stichworte: Charaktere, Chevalley-Basis, Darstellungstheorie, Dynkin-Diagramme, Lie-Algebren, Lie-Gruppen, Lorentz-Gruppe, Punkt-Gruppen, Symmetrische Gruppe, Wurzel-Gitter, Young-Diagramme.
  Literatur:

  • Robert N. Cahn, Semi-Simple Lie Algebras and their Representations, Benjamin/Cummings (1984)

  • J. Fuchs, C. Schweigert, Symmetries, Lie-Algebras and Representations, Cambridge UP, 1997

  • William Fulton and Joe Harris, Representation Theory, Springer-Verlag (1991) GTM vol. 129

  • Howard Georgi, Lie Algebras in Particle Physics, Benjamin/Cummings (1982) Frontiers in Physics vol. 54

  • Robert Gilmore, Lie Groups, Lie Algebras, and Some of Their Applications, Wiley-Interscience (1974)

  • Brian C. Hall, An Elementary Introduction to Groups and Representations, math-ph/0005032

  • Sigurdur Helgason, Differential Geometry, Lie Groups, and Symmetric Spaces, Academic Press (1978)

  • James E. Humphreys, Introduction to Lie Algebras and Representation Theory, Springer-Verlag (1970) GTM vol. 9

  • H.J. Lipkin, Lie Groups for Pedestrians, North-Holland, 1965

  • Hans Samelson, Note on Lie Algebras, Springer-Verlag (1980) Universitext

  • Nils-Peter Skoruppa, A Crash Course in Lie Algebras, Université Bordeaux (1997)

  • Hermann Weyl, Gruppentheorie und Quantenmechanik, S. Hirzel (1931)

  • Brian G. Wybourne, Classical Groups for Physicists, Wiley-Interscience (1973)

  Bemerkungen: Zur zweistündigen Vorlesung wird eine zweistündige Übung angeboten.
6802 Vielteilchentheorie / Many Particles Theory (D/E)
Fr 8-10, SR II, HISKP
  Instructor(s): B. Metsch
  For term nos.: 5-
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Theoretische Physik II / Quantummechanik I
  Contents: Quantum theory of many body systems with applications to nuclei, atoms and atomic clusters: Occupation number formalism; Green's functions; Mean field approximations; Linear response; Infinite systems; Finite Systems: Shell model of atoms and nuclei.
  Literature:

  • J.W. Negele, H. Orland, Quantum Many-Particle Systems , Addison-Wesley

  • A.L. Fetter, J.D. Walecka, Quantum Theory of Many-Particle Systems , McGraw-Hill

  • G.E. Brown, Many-Body Problems , North-Holland

  • P. Ring, P. Schuck, The Nuclear Many-Body Problem , Springer

  Comments: The lecture is held in German or English at the discretion of the audience.
6803 Diffusion - Von der Einstein-Relation bis zu aktuellen Anwendungen / Diffusion - From the Einstein relation to current applications (D/E)
Do 16-18, HS 116, AVZ I
  Instructor(s): G. Schütz
  For term nos.: ab. 7
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Quantum Mechanics
  Contents: Random walks, Brownian motion, diffusion equation, scale invariance, linear
response theory,random walks with memory, interacting particle systems.
Selected applications: econophysics (Black-Scholes theory), biophysics and
polymer physics
  Literature: Internet Links:

http://www.uni-leipzig.de/diffusion/

Books:

van Kampen, Stochastic Processes in Physics and Chemistry
(Elsevier, Amsterdam, 1992)
Montroll/Lebowitz, Fluctuation Phenomena
(North Holland, Amsterdam, 1979)
Kaerger/Heitjans, Diffusion in Condensed Matter
(Springer, Berlin, 2004)
Schuetz, Exactly solvable models for many-body systems far from equilibrium,
in: Domb/Lebowitz, Phase Transitions and Critical Phenomena Vol.19
(Academic, London, 2001)
Paul/Baschnagel, Stochastic Processes: From Physics to Finance
(Springer, Berlin, 1999)
Gompper/Kaupp/Dhont/Richter/Winkler, Physics meets Biology
(Forschungszentrum Juelich, Juelich, 2004)
  Comments: The course starts on 4 November.

The lectures will be held in English if requested by at least one participant.
Otherwise it will be in German. Home work exercises will be handed out
occasionally on an informal basis. Voluntary short seminars (20 min) by
participants on selected topics are encouraged as an opportunity to practice
presentations.

6804  Ausgewählte Experimente zur Hadronenphysik an ELSA / Selected Hadron Physics Experiments at ELSA (D/E)
Do 14-16, Konferenzraum I, Zi. W160, PI
  Instructor(s): H. Schmieden
  For term nos.: >5
  Hours per week: 2
  Prerequisites: quantum mechanics, atomic physics, nuclear or particle physics
  Contents: key experiments revealing the quark sub-structure of matter, symmetries,
mass & structure of hadrons, meson & baryon spectroscopy, exotic states,
experimental methods, ongoing and future experiments at ELSA
  Literature:
  Comments: language english or german as requested
6805 Higgs-Physik / Higgs-Physics (D/E)
Mi 14-16, HS, IAP
  Dozent(en): M. Schumacher
  Fachsemester: 7. Semester or higher
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Elementarteilchenphysik

Basic Knowledge in Particle Physics
  Inhalt: Eichtheorie der elektroschwachen Wechselwirkung im Standardmodell (SM)
und das Massenproblem

Der Higgsmechanismus im SM und das Profile des Higgs-Sektors im SM
Einschränkung des Massenbereichs durch Theorie und Präzisionsmessungen.

Die Suche nach dem Higgs-Boson des SM bei LEP und TEVATRON
Das Entdeckungspotenital und Messungen der Eigenschaften am LHC
Präzisionsmessungen des Higgs-Sektors am ILC

Theoretische Probleme des Standardmodells (Hierarchieproblem ...)
Lösungsansätze in der Supersymmetrischen Erweiterung des SM
Das Minimale Supersymmetrische Standardmodell (MSSM)
Higgs-Phenomenologie im MSSM
Suche nach Higgs-Bosonen im MSSM
Unterscheidungsmöglichkeiten zwischen SM und MSSM

Andere Erweiterungen des Standardmodells:
Next-to-Minimal Supersymmetric Standardmodell (NMSSM)
Technicolour Modelle, Starke Dynamische Symmetriebrechung
Little Higgs, Fat Higgs, ...


*********************************************************************************

Gauge theorie of the electroweak interactions in the Standard Model (SM)
and the mass problem

The Higgs mechanism in the SM and the profile of the Higgs sector im the SM
Rescricbtions of the mass range from theory and precison measurments

Search for the SM Higgs oson at LEP and TEVATRON
Discovery potential and measurements of properties at the LHC
Precisions measurements of the Higgs sector at the ILC

Theoretical problems of the Standard Model (hierarchy problem ...)
Solutions in supersymmetric extension of the SM
The Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM)
Higgs phenomenology in the MSSM
Search for Higgs bosons of the MSSM
Possibilities of discriminating the SM from the MSSM

Other extensions of the Standard Model:
Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model(NMSSM)
Technicolour Models, Strong Dynamical Symmetry Breaking
Little Higgs, Fat Higgs, ...


  Literatur: Es werden hauptsaechlich veröffentliche Papiere als Quellen verwendet.
Diese werden während der Vorlesung bekannt gegeben und im WWW bereitgestellt.

The lecture is mainly based on published scientific papers.
Those will be announced during the lecture and be made accessible at the WWW.
  Bemerkungen: Die Untersuchung der elektroschwachen Symmetrbrechung ist zentraler Bestandteil
des Forschungsprogramms an Teilchenbeschleuniger. Der derzeitige Stand der Higgs-Suche und die Möglichkeiten von Entdeckungen und Detailuntersucheungen an zukünftigen Beschleunigern (LHC und ILC) werden diskutiert.

The Investigation of elctroweak symmetry breaking is one of the central tasks
at particle accelerators. Todays knowlegde about the Higgs search and the possibilites of discoveries and precision measurements at future accelerators
(LHC and ILC) are discussed.
6807 Elektronik für Physiker / Electronics for Physicists (D/E)
Do 10-12, HS, HISKP, und 1 st n. Vereinb.
  Dozent(en): P.-D. Eversheim
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Elektronikpraktikum, Elektrodynamik
  Inhalt: Zu den "klassischen" Tugenden eines Experimentalphysikers gehört, diejenigen Experimentiergeräte selbst zu bauen, die er benötigt und anders nicht bekommen kann. In diesem Zusammenhang nehmen - mit Blick auf die wachsende elektronisch gestützte Auslese und Ansteuerung der Experimente - Kenntnisse in Elektronik die Rolle einer Schlüsselfertigkeit für einen Experimentalphysiker ein.
Das Ziel dieser Vorlesung mit vielen Experimenten ist es die Studierenden zu befähigen, Lösungskonzepte zu vorgegebenen Problemstellungen zu erarbeiten. Dabei wird sich zeigen, dass viele der Lösungen bzw. Lösungskonzepte auch in Gebieten der Physik verwendet werden (Quantenmechanik, Optik, Mechanik, Akustik, . . .). Am Ende der Vorlesung sollte der Studierende:
i) einen Überblick haben über die gängigsten Bauelemente in der Elektronik.
ii) ein Bewußtsein besitzen für Probleme im Umgang mit elektronischen
Bauelementen bzw. Baugruppen.
iii) Konzepte verstehen, die eine Analyse und Synthese des dynamischen
Verhaltens von Systemen gestatten.

One of the "classic" virtues of an experimentalist is to build those instruments himself he needs and can not get otherwise. In this context the knowledge of electronics - in view of the growing electronics aided acquisition and control of experiments - becomes a key skill of an experimentalist.
The intention of this lecture with many experiments is to enable the students to work out concepts to solutions for given problems. It will be shown that many of these solutions or concepts to solutions, respectively, are used in fields of physics too (quantum mechanics, optics, mechanics, acoustics, . . .). At the end of this lecture, the student should:
i) have an overview over the most common parts in electronics.
ii) be concious about the problems of handling electronic parts and assemblies.
iii) understand the concepts that allow an analysis and synthesis of the dynamic
properties of systems.
  Literatur:
1) The Art of Electronics by Paul Horowitz and Winfield Hill,
Cambridge University Press
− ”The practitioners bible” −

2) Elektronik für Physiker by K.-H. Rohe, Teubner Studienbücher
−A short review in analogue electronics −

3) Laplace Transformation by Murray R. Spiegel, McGraw-Hill Book Company
− A book you really can learn how to use and apply Laplace
Transformations −

4) Entwurf analoger und digitaler Filter by Mildenberger, Vieweg
− Applications of Laplace Transformations in analogue electronics −

5) Aktive Filter by Lutz v. Wangenheim, Hüthig
− Comprehensive book on OP-Amp applications using the Laplace approach −

6) Mikrowellen by A.J.Baden Fuller, Vieweg
− The classic book on RF and microwaves basics −

7) Physikalische Grundlagen der Hochfrequenztechnik by Meyer/Pottel, Vieweg
−An interesting approach to explain RF behaviour by acoustic analogies−
  Bemerkungen:  
6808 Anwendungen von Teilchenbeschleunigern / Applications of Particle Accelerators (D/E)
Mi 10-12, SR I, HISKP
  Dozent(en): R. Maier
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Teilchenbeschleuniger
  Inhalt: Medical applications

Imaging : Isotope production, Positron emission tomograpy
Therapy : X-ray radiotherapy, Neutron therapy, Proton therapy

Industrial applications

Industrial irradiation, Thin layer activation, X-ray lithography, Micromachining, Ion implantation for semiconductors, Surface engineering by ion implantation, Contraband detection

Research applications

Synchrotron radiation, Positron sources, Accelerator mass spectrometry,
Ion beam analysis, Spallation Neutron Sources

The Future

Accelerator-based free electron laser (FEL), accelerator-driven transmutation technology

  Literatur: Scharf, Waldemar,
Particle accelerators and their uses.
(Accelerators and storage rings, ISSN 0272-5088, ISBN 3-7186-0317-9

Scharf, Waldemar H.
Biomedical particle accelerators
AIP PRESS, American Institute of Physics, New York, ISBN 1-56396-089-3
  Bemerkungen:  
6809  Physik der Teilchenbeschleuniger II / Particle Accelerator Physics, Part II (D/E)
Fr 10-12, HS, IAP
  Dozent(en): W. Hillert
  Fachsemester: 5-8
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Mechanik, Elektrodynamik, Grundkenntnisse in der Beschleunigerphysik (z.B. die Vorlesung "Particle Accelerators I")
  Inhalt: Die vorliegende Vorlesung ist eine Fortführung der Vorlesung "Teilchenbeschleuniger" des letzten Semesters. Hier sollen, neben der Behandlung der Synchrotronstrahlung und ihrem Einfluss auf die Strahleigenschaften in Elektronenbeschleunigern, vornehmlich kollektive Phänomene wie optische Resonanzen und Instabilitäten diskutiert werden. Darüber hinaus ist eine Vertiefung des Lehrstoffes in praktischen Übungen am Beschleuniger geplant.
  Literatur: F. Hinterberger, "Physik der Teilchenbeschleuniger und Ionenoptik", Springer 1996

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

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

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

Script of the lecture Particle Accelerators Part I (SS04):
http:/www-elsa.physik.uni-bonn.de/~hillert/Beschleunigerphysik
  Bemerkungen: Es besteht die Möglichkeit, den Lernstoff durch detaillierte Besichtigungen und praktische Studien an der Beschleunigeranlage ELSA des Physikalischen Instituts zu veranschaulichen und zu vertiefen.

Auch für diese Vorlesung wird ein Script im Internet (pdf-Format) zur Verfügung gestellt.
6810 Materialphysik I / Physics of Materials, Part I (D/E)
Fr 10-12, SR II, HISKP
  Instructor(s): M. Moske
  For term nos.: 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:

- Thermodynamics of alloys, phase diagrams
- Solidification of alloys, nucleation and growth
- Microstructure, phase and crystal defects
- Atomistic structure of solid materials and their determination
- Structures of metallic alloy phases
- Phase transformations and lattice instability
- Atomic transport in solids
- 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
J. Philibert, Atom Movements – Diffusion and Mass Transport in Solids, Les Editions des Physique, F-91944, Les Ulis Cedex A, France (1991)
  Comments: Further information can be requested by e-mail: moske@caesar.de
An indication of your attendance would be appreciated.
6811 Ausgewählte Problem der Quantenfeldtheorie / Selected Problems in Quantum Field Theory (D/E)
Mi 14-16, SR II, HISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
  Dozent(en): R. Flume
  Fachsemester: 6. /7.
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik,u.U. Quantenfeldtheorie 1
  Inhalt: ergänzungen zur Vorlesung von Herrn Dreiner; Einführung und Anwendung von
Renormierungsgruppenrechnungen; Verknüpfungen zwischen Feldtheorie und
Stringtheorie.
  Literatur: Peskin-Schroeder,Quantum Field Theory.
J.Polchinski, String Theory 1
  Bemerkungen:  
6812 Principles of photonic crystals
Mi 14-16, HS I, PI
  Dozent(en): D. Chigrin
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:

  • Classical Electrodynamics

  • Basics of Solid State Physics

  • Basics of Quantum Mechanics

  Inhalt: In this lecture course the basic introduction into the physics of photonic crystals will be given. Photonic crystals are periodic dielectric media, which currently attract much attention due to their unusual optical properties. The course will provide the basic description of the electromagnetic waves propagation in general periodic media. Concepts of photonic Bloch eigenmodes and photonic band structures will be introduced and systematically employed for description of the photonic crystal structures. Several analytical and numerical methods used to model photonic crystals will be described. The course will contain examples of photonic crystal calculations and will be focused on different physical phenomena associated with photonic crystals. The basic knowledge of "Classical Electrodynamics" will be strongly appreciated for the course attendees.
  Literatur:

  1. P. Yeh, Optical Waves in Layered Media (John Wiley and Sons, New York, 1988).

  2. J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, and J. N. Winn, Photonic crystals: molding the flow of light (Princeton University Press, Princeton NJ, 1995).

  3. K. Sakoda, Optical Properties of Photonic Crystals (Springer, Berlin, 2001).

  4. Photonic Crystal, eds. K. Busch, S. Loelkes, R. B. Wehrspohn and H. Foell (Wiley-VCH, Weinheim, 2004)

  Bemerkungen: The course is supposed for students of 7th semester.
But students of 5th and 6th semesters are welcome, if they have already basic knowledge in solid state physics.
The course might be particular interesting for Diploma and PhD students working in the field of optics and photonics.
6813  Seminar: Jets - und was man über die starke Wechselwirkung daraus lernt / Seminar: Jets - and what one learns about the Strong Interaction (D/E)
Mo 11-13, SR II, HISKP
SEXP, WPSEXP
  Instructor(s): I. Brock, E. Hilger
  For term nos.: Studierende ab 7. Semester, Diplomierende, Promovierende
  Hours per week: 2 for all participants, + 2 preparatory ones for individuals
  Prerequisites: Students with basic knowledge and interest in particle physics as well as advanced ones.
  Contents: Goals:
Primary: Impact of event topology and jet analyses on our notion of elementary particle physics
Secondary: Practice in giving talks (in a foreign language)

Contents of the seminar (preliminary):
- Introduction, event topology of high energy scattering events, discovery of jettiness (by instructors)
- Global topology parameters
- Jet algorithms
- Interpretation of jets
- Extraction of the strong coupling 'constant'
- Summary and outlook (by instructors)
  Literature: Special literature will be distributed.

A first discussion of content and layout of each talk will take place about 3 weeks before the scheduled date. A rehearsal will be scheduled about a week before the date of the talk.
  Comments: Veranstaltungssprache englisch/deutsch nach Wunsch der Teilnehmer.
First Meeting: Monday, 11.10.2004, 11 c.t., Seminarraum II, HISKP, organisational matters, final list of contents and talks, introductory talk.
6814 Seminar über Computersimulationen / Seminar on Computational Physics (D/E)
Di 14-16, Konferenzraum II, Zi. 166, PI
STHE, WPSTHE
  Instructor(s): H. Kroha, H. Monien
  For term nos.: 7
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Grundkenntnisse der Programmierung (eine Programiersprache)

Hilfreich:
Numerische Mathematik, Quantenmechanik, Elektrodynamik, Statische Mechanik
  Contents: In diesem Seminar sollen die Grundkenntnisse der "Computational Physics" erarbeitet werden. Die verschiedenen Architekturen und Betriebssysteme und ihre Relevanz für Simulationen werden vorgestellt. Algorithmen und Verfahren werden in konkreten Projekten erarbeitet.

  Literature: Computational Physics, J. M. Thijssen, Cambridge University Press 1999
Numerical Recipes, Press et al., Cambridge University Press, 2001
  Comments: Anhand von konkreten Fragestellungen der modernen Physik werden Algorithmen untersucht und implementiert. Die untersuchten Verfahren sind die Grundlagen für die wissenschaftliche Arbeit in diesem Gebiet. Die Seminarteilnehmer berichten über ihre Projekte, die dann auch kritisch diskutiert werden.

Für die Simulationen steht ein modernes Linux Cluster zur Verfügung.
6815 Computer-Theoretikum und -Seminar über Analyse biomedizinischer Signale / Computational Physics Seminar on Analyzing Biomedical Signals (D/E)
Mo 14-16, SR I, HISKP
SANG, WPSEXP
  Instructor(s): K. Lehnertz, B. Metsch
  For term nos.: 5-8
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Vordiplom, basics of programming language (e.g., Fortran, C, C++, Pascal)
  Contents:

  • time series: chaotic model systems, noise, autoregressive processes, real world data

  • generating time series: recursive methods, integration of ODEs

  • statistical properties of time series: higher order moments, autocorrelation function, power spectra, corsscorrelation function

  • state-space reconstruction (Takens theorem)

  • characterizing measures: dimensions, Lyapunov-exponents, entropies, testing determinism (basic algorithms, influencing factors, correction schemes)

  • testing nonlinearity: making surrogates, null hypothesis tests, Monte-Carlo simulation

  • nonlinear noise reduction

  • measuring synchronisation and interdependencies

  Literature:

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

  • A. Pikovsky, M. Rosenblum, J. Kurths: Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences. Cambridge University Press, Cambridge UK, 2001

  • WH. Press, BP. Flannery, SA. Teukolsky, WT. Vetterling: Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing. Cambridge University Press

  • see also: http://www.mpipks-dresden.mpg.de/~tisean/ and http://www.nr.com/

  Comments: Location: Seminarraum I, HISKP
Time: Mo 14 - 16 and one lecture to be arranged
Beginning: Mo October 11
6816 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, WPSEXP
  Dozent(en): K. Buse, H. Gießen, D. Meschede
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: 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. 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 talks will be presented in the seminar. Typical duration of a talk is 45 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.

This winter term the students can select from the following topics: generation and application of ultrashort laser pulses, characterization of ultrashort laser pulses, photonic crystals, photonic fibers, micro resonators, ion traps, atomic beam lithography, optical clocks, photorefractive effect in lithium-niobate crystals, holographic data storage, ferroelectricity, and frequency conversion with periodically-poled crystals.
  Literatur:  
  Bemerkungen: A first meeting will take place Tuesday, October 12 in the IAP lecture hall at 2 p.m. "Early birds" signing up for a talk during the break are welcome at all times.
6817 Seminar über Archäometrie: Naturwissenschaftliche Methoden in der Archäologie
Do 14-16, SR des Instituts für Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie
SANG, WPSEXP
  Dozent(en): H. Mommsen
  Fachsemester: ab 6.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: keine
  Inhalt: Naturwissenschaftliche Grundlagen, Durchführung und archäologische Ziele und Ergebnisse neuerer archäometrischer Untersuchungsmethoden kulturhistorischer Objekte:

- archäometrische Prospektion (Suche und Kartierung archäologischer Fundstätten)

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

- Datierung (radioaktive, biologische, magnetische u. a. Uhren:
Radiokohlenstoff, Lumineszenz, Dendrochronologie u.a.)
  Literatur: neuere Literatur: s. http://www.archaeometrie.de (Nachrichtenblatt)

ältere Lehrbücher:

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

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

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

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

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

D.R. Brothwell Handbook of Archeological Science, John Wiley & Sons,
& A.M. Pollard Chichester 2001
  Bemerkungen:  
6818  Seminar on data analysis of a Students experiment at ELSA
Ort u. Zeit n. Vereinb.
Vorbesprechung: Mi 13.10.04, 13ct Konferenzraum I, Zi. W160, PI
SEXP, WPSEXP
  Instructor(s): H. Schmieden
  For term nos.: >6
  Hours per week: 2
  Prerequisites: quantum mechanics, particle or nuclear physics,
particle detectors advantageous.
  Contents: Event-by-event data analysis in particle physics experiments from digitized
detector signals to the interpretation of results. Monte carlo simulation of
experiments.
  Literature:
  Comments: Based on data from a Student experiment performed during the practical
course of last terms "particle detectors" (6806) lecture.
Participation in that course is advantageous but not required.

Language english or german as requested.
6819 Seminar zur Positronenvernichtung
Di 16-18, Bespr.R., HISKP
SANG, WPSEXP
Beginn: Di 19.10. (Vorbesprechung)
  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 (M. Haaks): Experimenteller Zugang zu atomaren Fehlstellen (Nachweismethoden speziell Positronenvernichtung)

- 3. Woche: Einführung Teil 2 (T. Staab): Überblick über aktuelle Simulationsrechnungen zu atomaren Fehlstellen.
- ab 4. Woche: Vorträge der Studenten
  Literatur: - Festkörperphysik, C. Kittel, Wiley
- States of Matter, David L. Goodstein, Dover Publications, New York 1975
- Solid State Physics, Ashcroft/Mermin, Saunders College Publishing, 1976
- Positron Annihilation in Semiconductors, R. Krause-Rehberg und H.S. Leipner, Springer, 1999
- Werkstoffeigenschaften und Mikrostruktur, F. Vollertsen und S. Vogler, Hanser Studien Bücher, München 1989
- 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.
6820 Laboratory in the Research Group
(specifically for members of BIGS)
General introduction at the beginning of the term, see special announcement
  Instructor(s): Dozenten der Physik
  For term nos.: ab 5. Semester/3. year of studies, new BIGS students
  Hours per week: 1-2 days/week
  Prerequisites: Of special interest for students during qualification periods.
  Contents: Practical training in the research group can have several aspects:

--- setting up a small experiment
--- testing and understanding the limits of experimental components
--- simulating experimental situations

The recommended duration is 1-2 days/week. Projects are always available.
  Literature: ------------------
  Comments: For more information contact us directly
6825  Seminar für Lehramtsstudierende: Teilchenphysik
Fr 12-14, SR II, HISKP
  Dozent(en): I. Brock, P. Herzog, R. Meyer-Fennekohl u.M.
  Fachsemester: 7.
  Wochenstundenzahl: 2+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: möglichst die entsprechende Vorlesung für Lehramtsstudierende
  Inhalt: Die (Elementar-)Teilchenphysik:
- historische Entwicklung
- heutiger Stand
- ausstehende Fragen
  Literatur: zur Vorbereitung z.B.:
Lohrmann: "Einführung in die Elementarteilchenphysik" (Teubner)

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
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundstudium
  Inhalt: Diese Übung gehört in den fachdidaktischen Bereich. Es soll also nicht der Inhalt einer Vorlesung 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. Auch auf den Inhalt von Oberstufenbüchern wird eingegangen.
  Literatur:  
  Bemerkungen: Zusatzstudium für Sekundarstufe-I-Prüfungen. Keine Klausur, Hausaufgaben aus Schulbüchern.
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
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundstudium
  Inhalt: Vorbereitung einer Unterrichtsstunde für SI mit schulüblichen Experimenten, Durchführung im Seminar, Beurteilung anderer Stunden.
Der amtliche Lehrplan (NRW) und die gängigen Schulbücher werden herangezogen und mögliche Realisierungen diskutiert, auch im Hinblick auf PISA und die vorgesehenen Konsequenzen. Neben der Elementarisierung des Fachwissens wird beachtet, was wir gegen die Unbeliebtheit des Faches zu tun haben. Zwar können die Unterrichtsentwürfe nicht in echten Klassen ausprobiert werden, aber die Mitstudierenden sollen versuchen, wie Schülerinnen und Schüler der jeweiligen Jahrgangsstufe mitzuarbeiten (oder eventuell wie sie eine begründete Protesthaltung einzunehmen). Auch das ist eine gute Übung.
  Literatur: Lehrpläne können vom Ritterbach-Verlag heruntergeladen werden
  Bemerkungen: Teilnahmebescheinigung für Zusatzprüfung Sekundarstufe I
6828 Demonstrationspraktikum für Lehramtsstudierende
in Gruppen, Mo 14-17, HS, IAP
  Dozent(en): R. Meyer-Fennekohl u.M.
  Fachsemester: ab 7.
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: Fortgeschrittenen-Praktikum
  Inhalt: Während im Diplomstudium das Fortgeschrittenenpraktikum weitergeführt wird, werden im Lehramtsstudium Freihandversuche und mehr oder weniger aufwändige Experimente zur Demonstration (statt zur Erforschung oder Messung) physikalischer Phänomene entworfen, aufgebaut, geübt und vorgeführt. Sie müssen für die Schule geeignet sein. Neue Ideen sind willkommen und auszuprobieren. Auch die physikalischen Phänomene selbst werden diskutiert, vor allem, wenn sie nicht zum Kanon gehören. Die sogenannten Neuen Medien werden genutzt.
  Literatur: Vorliegende Protokolle, Schulbücher und fachdidaktische Werke aus der Institutsbibliothek
  Bemerkungen: Qualifizierter Studiennachweis, Pflicht für Lehramt
6829 Schulpraktische Studien in Physik
4 st n. Vereinb., EMA-Gymnasium
  Dozent(en): H. Busse,
R. Meyer-Fennekohl
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 4
  Erforderliche Vorkenntnisse: möglichst Seminar zur Fachdidaktik
  Inhalt: Je nach Bedarf Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit.
  Literatur: am EMA eingeführtes Schulbuch (Cornelsen) und fachdidaktische Literatur aus der IAP-Bibliothek
  Bemerkungen: Pflicht für Lehramt. Die schulpraktischen Studien können auch in Verantwortung einer anderen Schule durchgeführt werden.
6835  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Daten aus Elektron-Positron-Kollisionen oder Proton-Proton-Kollisionen, Halbleiter-Sensoren und ASIC-Elektronik / Laboratory in the Research Group: Analysis of Data from Electron-Positron-Collisions or Proton-Proton-Collisions, Semiconductor Sensors and ASIC Electronics (D/E)
pr, ganztägig, 4 Wochen lang in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): M. Kobel, N. Wermes u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Teilchenphysik
oder
Vorlesungen über Detektoren und Elektronik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten. Es besteht die Wahl zwischen

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

Ablauf:
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. Kobel/ Prof. Wermes

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: H. Krueger, F. Hügging, J. Grosse-Knetter, M. Schumacher
6836 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Materialwissenschaftliche Untersuchungen mit der Synchrotronstrahlung / Laboratory in the Research Group: Material Science and Synchrotron Radiation (D/E)
pr, ganztägig, 4 Wochen lang, n. Vereinb., PI
  Instructor(s): H. Modrow u.M.
  For term nos.: >5
  Hours per week: not applicable
  Prerequisites: Quantum Mechanics I, FP I, Atomic Physics
  Contents: The unique properties of Synchrotron Radiation have enabled experiments based
on Synchrotron light to provide key information for a huge number of research
topics not only from Physics, but also from Biology, Chemistry, Medicine,
Material science and Engineering.

After a broad introduction to the variety of experimental techniques using
Synchrotron Radiation and some of the scientific questions using these techniqu
the participants will be assigned to obtain hands on experience in projects according to their individual interests, which may even include active particpation in writing a scientific paper.
  Literature: Dependent on the individual project. Will be provided upon registration.
  Comments: Up to two participants per term may get the chance to go to Baton
Rouge, USA on an extended course. Registration starts immediately.

Contact H. Modrow, PI 245, 73-3203, e-mail: modrow@physik.uni-bonn.de
6837 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Elektron-Proton-Streuereignissen / Laboratory in the Research Group: Analysis of Electron-Proton-Scattering Events (D/E)
pr, ganztägig, 2 bis 3 Wochen, n. Vereinb., PI
  Instructor(s): I. Brock, E. Hilger u.M.
  For term nos.: 6-8
  Hours per week: full time, two weeks, by arrangement, earliest start March, apply at Mrs Koppe's until January 31.
  Prerequisites: Contents of the course Particle Physics (Teilchenphysik)
  Contents: Introduction to the current research activities of the group, introduction to data analysis techniques for particle reactions, opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the group.
  Literature: Working materials will be provided.
  Comments: The course aims to give interested students the opportunity for practical experience in our research group and to demonstrate the application of particle physics experimental techniques.

Depending on the students' preferences the course is given in German or in English.
6838 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Neurophysik, Computational Physics, Zeitreihenanalyse
pr, ganztägig, 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., Fortran, C, C++, Pascal)
  Contents: This lab course provides insight into the current research activities of the Neurophysics group.
Introduction to time series analysis techniques for biomedical data, neuronal modelling, cellular neural
networks. Opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the
group.
  Literature: Working materials will be provided.
  Comments: Contact:
PD Dr. K. Lehnertz
email: klaus.lehnertz@ukb.uni-bonn.de
6840  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Aufbau und Test optischer und spektroskopischer Experimente, Erstellung von Simulationen / Setup and Testing of Optical and Spectroscopical Experiments, Simulation Programming (D/E)
pr, ganztägig, Dauer ca. 4-6 Wochen, n. Vereinb., IAP
  Dozent(en): D. Meschede u.M.
  Fachsemester: 3 year and up
  Wochenstundenzahl: nach Vereinbarung/ by agreement; 6 weeks min.
  Erforderliche Vorkenntnisse: Two years of physics studies;
other skills (laboratory experience, programming in C,C++,....) are advantageous but not required
  Inhalt: Practical training in the research group can have many aspects:
- setting up a small experiment
- testing and understanding the limits of physical components
- simulating a planned experimental setup
and others.

We have always projects available. The minimum duration is 6 weeks.
  Literatur: ---------
  Bemerkungen: For more information contact us directly.
6934  Stars and stellar evolution
Fr 10-13, HS, Astronomie
  Instructor(s): K.S. de Boer, M. Hilker
  For term nos.: 5
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Vordiplom Astronomie
  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

  • Stellar pulsation, Asteroseismology

  • Degenerate stars and supernovae

  • Binaries

  • Stellar mass function

  • Stars and effects on their environment

  Literature: Carroll B.W., Ostlie D.A., Modern Astrophysics; ISBN 0-201-54730-9

Böhm-Vitense E., Introduction to Stellar Astrophysics, Vol. 1,2,3;
ISBN 0-521-34869-2, 0-521-34870-6, 0-521-34871-4

Kippenhahn R., Weigert A., Stellar Structure and Evolution; ISBN 0-387-50211-4
  Comments: There is a full write-up for the class
6935 Physik des erdnahen Weltraums I
Mi 14-16, HS Astronomie
  Dozent(en): G. Prölß
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: 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 2003
  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  Radio astronomy: tools, applications, and impacts
Di 16-17, Do 16-18, R. 1.11
Beginn: Do, 14.10.04
  Dozent(en): U. Klein, K. Menten
  Fachsemester: 6 & 7
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom, E-Dynamik
  Inhalt: "Advanced Radio Astronomy"

Who: U. Klein
When: Winter term, Tuesday 4:15 p.m., Thursday 4:15 p.m.
Where: Astronomische Institute, room 1.11

This lecture is supposed to be attended by students studying main courses. Successful participation of the course on Electrodynamics is a prerequisite, otherwise, elementary courses in physics and mathematics are required. A successful participation in this class means 3 academic hours of lectureing per week, plus participation in the associated lab course. The latter usually takes place after the winter term (in a block). Any students who invisage a thesis in radio astronomy are strongly recommended to attend this lecture!

In what follows a syllabus of the lecture is given, which is still subject to changes since it had to be 'glued together' from previously two courses.

1. Introduction
history; astrophysics and radio astronomy

2. Single-dish telescopes
Cassegrain and Gregory foci; geometries and ray tracing; antenna diagrams; antenna parameters

3. Fourier optics
Fourier transform; aperture - farfield relations; spatial frequencies and filtering; power pattern; convolution and sampling; resolving power

4. Influence of earth's atmosphere
ionosphere, troposphere; plasma frequency; Faraday rotation; refraction, scintillation; absorption / emission; radiation transport

5. Receivers
total-power and heterodyne systems; system temperature; antenna temperature, sensitivity; Dicke-, correlation receiver; amplifiers; hot-cold calibration

6. Wave propagation in conductors
coaxial cables, waveguides; matching, losses; quasi optics

7. Backend
continuum, IF-polarimeter; spectroscopy; filter spectrometer; autocorrelator; acousto-optical spectrometer; pulsar backend

8. mm and submm techniques
telescope parameters and observables; atmosphere, calibration, chopper wheel; error beam; SIS receivers; bolometers

9. Single-dish observing techniques
on-off, X-Scan, Raster; continuous mapping, OTF, fast scanning; frequency-switching, wobbling technique

10. Data analysis
sampling theorem; spectroscopy; multi-beam observations; image processing, data presentation

11. Interferometry basics
aperture - image plane; complex visibility; delay tracking; fringe rotation; sensitivity

12. Imaging
Fourier inversion; cleaning techniques; self-calibration; zero-spacing correction

13. VLBI
station requirements; processor; calibration and imaging; retarded baselines; geodesy

14. Spectroscopy
XF and FX correlation; data cubes

15. Polarimetry
cross dipoles; circular feeds; spurious polarization

16. Future developments and science
projects, telescopes; LOFAR, SKA, ALMA, SOFIA, Planck; impacts: ISM, IGM, cosmology …
  Literatur: Radio Astronomy
Burke & Graham-Smith
Cambridge Univ. Press
(Übersicht über Technik, Beobachtungen, Entdeckungen und Befunde)

"Tools of Radio Astronomy"
Rohlfs & Wilson
Springer
(wie der Name sagt...; Grundlagen, Meßmethoden, Strahlungsprozesse;
z.T. sehr detailliert in den mathematischen Ableitungen)

"Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy"
Thompson, Moran & Swenson
John Wiley & Sons
(umfassendste Darstellung der Radiointerferometrie und Apertursynthese)

"Synthesis Imaging in Radiol Astronomy"
Hrsgb. Perley, Schwab & Bridle
Astron. Soc. Pacific
(Apertursynthese praxisnah)

"The Fourier Transform and its Applications"
Bracewell
McGraw-Hill
(die Fourier-Bibel; Pflichtlektüre für jeden Physiker)
  Bemerkungen: Die Vorlesung wurde immer auch durch ein Praktikum ergänzt.
Dessen Durchführbarkeit hängt von unserer personellen Kapazität
ab. Anstelle des Praktikums können auch Übungen durchgeführt werden.
6939  Astronomische Interferometrie und digitale Bildverarbeitung
Mi 16-17.30, HS Astronomie
  Dozent(en): G. Weigelt
  Fachsemester: ab Semester 1
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Keine
  Inhalt: Grundlagen der Wellen- und Fourier-Optik
Grundlagen der Statistik
Statistische Optik
Bilddetektoren (CCDs, photonenzählende Detektoren, IR-Detektoren)
Astronomische Photographie
Auflösungssteigerung durch digitale Entfaltung von Bildern
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:  
6940  Cosmic particle physics
Do 11, HS Astronomie
Beginn: 28.10.04
  Instructor(s): P. Biermann
  For term nos.: 5. Semester and up
  Hours per week: 1
  Prerequisites: Essential electrodynamics, quantum mechanics, elementary particle physics
  Contents: 1) Cosmic rays, discovery, data and modern instruments.
Summary of stuation and challenges

2) Acceleration and decay of GUT and other particles.
Shockwaves, Fermi acceleration; decay and cascading

3) Sources cosmic rays, Supernova explosions, Gamma Ray Burst explosions,
LSS shockwaves, Active Galactic Nuclei, Nature of particles

4) Random walk through a cosmic web of magnetic fields. interactions, new
particles, gamma rays, neutrinos, anti-matter

5) Extragalactic cosmic rays, supersymmetry, dark matter; intergalactic
structure formation and magnetic fields, acceleration and interaction
and production near Active Galactic Nuclei

Distributed over all sessions, often 2h instead of 1 hour as the need
arises; will be continued in the spring with more detailed discussions
  Literature: Books by Tom Gaisser, Reinhard Schlickeiser, Venya Berezinsky et
al., but especially the new book by Todor Stanev; the book by Rybicki &
Lightmann on Radiative processes in Astrophysics, and the book by Spitzer
on Physics of full ionized gases
  Comments:  
6941 How to write an abstract, article, proposal
Blockvorlesung, pr., ges. Ankündigung
  Instructor(s): K.S. de Boer
  For term nos.: 9-10
  Hours per week: 1
  Prerequisites:  
  Contents: In about 5 sessions various aspects relevant for the writing
of such texts will be discussed using several examples. They include:
Structure of overall text, relevance of parts, of sections, of
paragraphs and their opening sentences.
Relevance and impact of figures and tables.
Professional and popular texts.

Advice on presentations (posters, talks).

Experiences with and advice for the refereeing process.
  Literature:  
  Comments: Die Blockvorlesung richtet sich an Studenten der Astronomie. Andere dürfen teilnehmen.

The class is taylored to students of astronomy.
6945 Astronomie für Einsteiger
Di 17, HS XIII, Universitätshauptgebäude
  Dozent(en): M. Geffert
  Fachsemester: Studium Universale
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Die Vorlesung richtet sich an StudentInnen anderer Fachrichtungen und interessierte Bürger.
Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.
Veranstaltung des Studium Universale
  Inhalt: Die Vorlesung soll fuer Laien einen kleinen Einstieg
in die Astronomie bieten und das Weltbild und den Stand der Forschung
der modernen Astronomie vermitteln. Dabei werden exemplarisch einige Gebiete
der Astronomie (Sternbilder, Planetensystem, Sternentwicklung, Milchstrasse,
Galaxien) herausgegriffen und erörtert.
  Literatur: Stephan P. Maran: Astronomie für Dummies 2. Auflage
mitp-Verlag Bonn
Verlag moderne industrie Buch AG & Co.KG Landsberg
ISBN 3-8266-3127-7
(wichtig ist die zweite Auflage zu nehmen!)

Kosmos Himmelsjahr 2005 (oder andere Jahrbücher)
  Bemerkungen: Die Vorlesung beinhaltet eine Exkursion zum Observatorium Hoher List, der Aussenstelle der Bonner Sternwarte in der Eifel. Die Exkursion dauert einen Nachmittag/Abend. Der Termin wird in Absprache zu Beginn der Vorlesung festgelegt.
6946 Aufbau und Entwicklung von Galaxien
Do 9-11, HS 0.01, MPIfR
  Dozent(en): W. Huchtmeier
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Einfuehrung in die Astronomie
  Inhalt: 1. Morphologische Klassifikation von Galaxien

2. Globale Parameter von Galaxien

3. Leuchtkraftfunktion von Galaxien

3. Entwicklung von Galaxien
interne Einfluesse
- Sternentstehungsrate
- Dichtewellen
- chemische Entwicklung
externe Einfluesse
- gravitationelle Wechselwirkung
- 'ram pressure stripping'
- 'Kanibalismus' (Merger)
  Literatur: D.M. Elmegreen: Galaxies and Galactic Structure
Prentice Hall 1998

G. Bothun : Modern Cosmological Observations and Problems
Taylor and Francis, London 1998
  Bemerkungen:  
6947  Radio- und Röntgenbeobachtungen der Dunklen Materie
Fr 13-15, R. 1.11
  Dozent(en): J. Kerp
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Atomphysik
Einführung in die Astronomie I/II
Physik des interstellaren Mediums
  Inhalt: Die Erforschung der Verteilung der Dunklen Materie ist eines der zentralen Themen der modernen Astrophysik. Gemäß unserem heutigen Verständnis entwickelten sich alle Strukturen durch die Gravitation der kalten Dunklen Materie.
Insbesondere in der Radio- und Röntgenastronomie werden in naher Zukunft wesentliche wissenschaftliche Durchbrüche erwartet, die unser Verständnis der Entwicklung des Universums beeinflussen werden. In dieser Vorlesung sollen Ihnen die methodischen und technischen Grundlagen der beiden Forschungsfelder anhand von aktuellen wissenschaftlichen Projekten/Fragestellungen nahe gebracht werden.
  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6948  The birth and evolution of star clusters
Di 10-12, HS Astronomie
  Instructor(s): P. Kroupa
  For term nos.: 5
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Physik-Vordiplom
  Contents: Stellar dynamics
Binary and multiple stars
Energy exchanges in star clusters
Star-cluster birth
Star-cluster death
Origin of galactic-field populations
Dyamics of starbursts
Birth of dwarf galaxies

  Literature: Galactic Dynamics by J.Binney and S.Tremaine (1987, Princeton University Press)
  Comments: This course gives an outline of the birth and dynamical evolution of star clusters. This is essential for an understanding of star formation as well as of the distribution of stars on galactic scales because most stars are born in clusters.
6949  Numerical stellar dynamics
Do 15-17, HS Astronomie
  Instructor(s): P. Kroupa u.M.
  For term nos.: 5
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Physik-Vordiplom
  Contents: Basics: Gravitational force law and equations of motion
Regular dynamics: planetary systems, stability, exoplanets
Collisional dynamics: numerical models of star clusters
Collisionless dynamics numerical galactic dynamics, galaxy collisions, numerical cosmology

  Literature: The Art of Computational Science by P.Hut and J.Makino

Solar System Dynamics by C.D.Murphy and S.F.Dermott (2001, Cambridge University Press)

Galactic Dynamics by J.Binney and S.Tremaine (1987, Princeton University Press)

The gravitational million-body problem by D.Heggie and P.Hut, (2003, Cambridge University Press)

Gravitational N-Body Simulations Tools and Algorithms by Sverre Aarseth (2003, Cambridge University Press)

  Comments: This course provides an introduction to the numerical procedures used in the three areas of stellar dynamics: planetary dynamics, star-cluster dynamics and galactic dynamics. A few optional numerical problems/tasks will be available.
6950 Staub im Weltraum
Do 11-13, HS 0.01, MPIfR
  Dozent(en): E. Krügel
  Fachsemester: 2
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in theoretischer Physik (Vordiplom wünschenswert)
Elementare Kenntnisse der Astronomie
  Inhalt: 1. Why dust is so important in the universe
2. The optical and thermal properties of dust
3. The structure and chemical composition of dust
4. How dust radiates, absorbs and scatters light
5. How it polarizes light
6. Its motions in the interstellar medium
7. How dust is created and where it is destroyed
8. Star formation and dust
  Literatur: DCB Whittet: Dust in the Galactic Environment, 1992, IoP
A Evans: The Dusty Universe, 1994, J Wiley & Sons
E Krügel: The Physics of Interstellar Dust, 2003, IoP
  Bemerkungen: Die Vorlesung wird in Deutsch gehalten, allerdings:
Should non-German speaking students attend the lecture, it will be held in English.
6951 Astrophysics of miniquasars
Do 9-10.30, R. 1.11
  Instructor(s): M. Massi
  For term nos.: 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
Stellar evolution, white dwarf, neutron star, BH
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.

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 ?

3-4 X-ray observations
X-ray spectra
Multicolor disc
Spectral states and inner radius
Low/Hard state and radio emission
Processes: inverse Compton and synchrotron

5-7.Radio observations
Single dish monitoring and VLBI
Superluminal motion
Doppler Boosting
Synchrotron radiation
The minimum energy requirements
Energy losses

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

9-13 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

14. Periodic oscillations
Quasi Periodic Oscillations (QPO) and spectral states
Low and high frequency QPO
Inner disc oscillations

15. Periodic oscillations
Quasi Periodic Oscillations (QPO) and spectral states
Low and high frequency QPO15. Pulsars in X-ray binary systems

16. Summary and Prospects for the future
Instruments : VLBI, VLT
Satellites (Missions)
Summary
Open Questions
  Literature: Literature references will be provided during the course
  Comments:  
6952  IRAM-Observation-School on mm-Interferometry
Blockvorlesung u. Übungen für Diplomanden und Doktoranden bei IRAM/Granada, 22.-27.11.04
Anmeldung bei mauers@iram.es
  Dozent(en): R. Mauersberger
  Fachsemester: fuer Doktoranden und Diplomanden
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundlagen der Astrophysik und Radioastronomie
  Inhalt: Eine Sommerschule mit Vorlesungen zu technischen Grundlagen und wissenschaftlichen Anwendungen der Radiointerferometrie. Zusaetzlich zu den Vorlesungen werden die Feinheiten der Beobachtungsvorbereitung, der Datenauswertung und der Interpretation der Daten anhand von praktischen Beispielen geuebt.
  Literatur: http://www.iram.fr/IRAMFR/IS/archive.html
  Bemerkungen: Anmeldung ueber die webseite http://www.iram.es/IRAMFR/IS/school.htm
Zuschuesse zur Reise und Unterkunft sind beantragt, koennen aber z.Zt. (Juli 2004)
noch nicht garantiert werden. European Credit Points koennen vergeben werden.
6953  Intergalactic medium
Di 16, HS Astronomie
  Instructor(s): P. Richter
  For term nos.: 4
  Hours per week: 1
  Prerequisites: Fundamentals in Astronomy and Astrophysics; atomic and molecular physics.
  Contents: This lecture deals with the physical properties of the intergalactic medium (IGM) and its relevance for the formation and evolution of structure in the Universe. The following aspects will be covered: galaxy halos, high-velocity clouds, circumgalactic gas, the Lyman alpha forest, intervening metal-line systems, proto-galactic structures, the warm-hot intergalactic medium, the baryon budget of the IGM, cosmological measurements.
  Literature: J.A. Peacock: Cosmological Physics; R.E. White: Observational Astrophysics;
F. Combes et al.: Galaxies and Cosmology
  Comments: Lecture will be given in English. A short scriptum will be available on the web.
6955  High-resolution radio astronomy II
Astrophysics of AGN
ges. Ankündigung
  Instructor(s): A. Zensus u.M.
  For term nos.: ab 6. Semester
  Hours per week: 1
  Prerequisites: The lecture is aimed at doctoral students in
physics/astronomy (Hauptstudium Physik weitgehend abgeschlossen)
  Contents: - Phenomenology of Active Galactic Nuclei
- Physical Processes in AGN (e.g., Jet-physics, Variability-studies, superluminal motion,
binary black holes)
- Multiwavelength aspects in AGN research
- Unified Models
- AGN as Cosmological Probes
  Literature: An Introduction to Active Galactic Nuclei, B. M. Peterson, Cambridge University Press
Active Galactic Nuclei, Blandford, R.D., Netzer, H., Woltjer, L., Saas-Fee Advanced Course
20, Springer-Verlag
Beams and Jets in Astrophysics, Hughes, P.A., Cambridge Astrophysics Series

More specific literature will be offered during the lecture course.

  Comments: The course will be held as combination of block lectures and seminar and will
start on the first day of the lectures with a coordination of dates and talks.
First lecture: 14.10.2004; 15 Uhr: MPIfR HS 0.01
6964 Beobachtungspraktikum optische Astronomie
ges. Ankündigung
  Dozent(en): M. Geffert, M. Hilker
  Fachsemester: 1
  Wochenstundenzahl: 4
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundlagen der Astronomie

TeilnehmerInnen sollten die Vorleseung "Einführung in die Astronomie" gehört
haben
  Inhalt: Im Beobachtungspraktikum der Sternwarte soll ein kleiner Einblick
in die Beobachtung und Reduktion von optischen (CCD)- Aufnahmen
vermittelt werden. Zur Beobachtung werden die Teleskope am
Observatorium Hoher List verwendet. Das Beobachtungspraktikumk schliesst
ein Seminar zur Vorbereitung der Beobachtungen ein.
  Literatur: Skripten zur Einführungsvorlesungen de Boer / Schneider
  Bemerkungen: Das Beobachtungspraktikum findet nach Abschluss des Wintersemesters am
Observatorium Hoher List bei Daun/Eifel statt. Der Termin wird im Dezember
bekannt gegeben.
Wegen der begrenzten Unterbringungsmöglichkeiten ist das Praktikum auf 8 TeilnehmerInnen beschränkt. StudentInnen höherer Semester werden bei
Überbelegung bevorzugt.
6966  Seminar on special problems in stellar and planetary dynamics
2 st, n. Vereinb.
  Instructor(s): P. Kroupa
  For term nos.: 5
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Physik-Vordiplom
  Contents: Current research problems on planetary, stellar and galactic dynamics
  Literature: The newest research papers
  Comments: Students and postdocs meet once a week for a presentation and discussion of a relevant recent and published research result.
6967  Seminar on the origin of stellar systems
2 st, n. Vereinb.
  Instructor(s): P. Kroupa
  For term nos.: 12
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Diplom/masters students and upwards
  Contents: Formation of planetray and stellar systems
Stellar populations in clusters and galaxies
Processes governing the evolution of stellar systems
  Literature: Current research papers
  Comments: Once a month there will be an all-day session during which students and post-docs give talks about the current state of their own research. Each session has the format of a conference to allow students to learn presentation of their results to a critical expert audience. The aim is to discuss problems and research strategies.
6973 Seminar on the chemical evolution of stellar populations
Fr 14-16, R. 3.19
  Instructor(s): M. Hilker u.M.
  For term nos.: >7
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Lectures "Stars and stellar evolution" and "Astrophysics of galaxies"
  Contents: This seminar is meant for advanced astronomy students (>7th semester, diploma
and PhD students). The seminar consists of seminar talks (ca. 30-45 min),
discussion on the presented topic, and recent news on stellar populations
(i.e. preprints in astro-ph). The topics for the talks can be either a summary
of a recent paper, a summary of a recent conference, or a report on the own
work. The main focus of the seminar will be on the chemical and star formation
history of globular clusters and nearby (dwarf) galaxies.
  Literature: Recent preprints on the topic from the web-server:
http://de.arxiv.org/archive/astro-ph
  Comments: The time and location of this seminar might change (to be discussed in the
first session, Oct 15th, R.3.19)