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Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis Wintersemester 2007/2008

Logo der Fachgruppe Physik-Astronomie der Universität Bonn


6790 Laserphysik und Quantenoptik / Laser Physics and Quantum Optics (D/E)
Di 8-10, Do 14-16, HS, IAP
davon: 1 st Übungen
VEXP, WPVEXP
  Dozent(en): M. Weitz
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Optik, etwas Atomphysik (kann gut parallel gehört werden), Quantenmechanik
  Inhalt: Propagation von Laserstrahlen, Resonatoren
Atom-Licht Wechselwirkung
Prinzip des Lasers, Lasersysteme
Quantennatur des Lichts
Laserkühlung von Atomen, Atomfallen,
Bose-Einstein-Kondensation
  Literatur: R. Loudon: “The Quantum Theory of Light”
Clarendon Press, Oxford, 1973

D. F. Walls, G. J. Milburn: “Quantum Optics”
Springer, Berlin, 1994

M. O. Scully, M. S. Zubairy: “Quantum Optics”
Cambridge University Press, Cambridge, 1997

H. Metcalf, P. van der Straten:
“Laser Cooling and Trapping”
Springer, New York, 1999

D. Meschede: "Optik, Licht und Laser": Teubner, 2005,
"Optics, Light and Lasers": Wiley-VCH, 2003

P. Milonni, J. Eberly: "Lasers",
Wiley, 1988

F. Kneubühl, M. Sigrist: "Laser"
Teubner, 1999
  Bemerkungen:  
6791  Physik von und mit Leptonen / Physics of and with Leptons (D/E)
Di 12, Do 10-12, HS, IAP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VEXP, WPVEXP
  Instructor(s): V. Büscher
  For term nos.: 6 and higher
  Hours per week: 3+1
  Prerequisites: Elementarteilchenphysik/Particle Physics
  Contents: Introduction to the basics and experimental tests of the Standard Model,
with an emphasis on electroweak physics:

- Introduction/Reminder: Standard Model, field theory, Feynman graphs etc.
- Neutrino physics (oscillations, masses)
- Electroweak precision tests
- Electroweak symmetry breaking: Higgs mechanism
- Higgs searches
- Hierarchy-Problem, going beyond the Standard Model: Supersymmetry
  Literature: B.R. Martin and G. Shaw: Particle Physics (Wiley 1997)
F. Halzen and A.D. Martin: Quarks and Leptons (Wiley 1984)
D. Griffiths: Introduction to Elementary Particles (Wiley 1985)

More to be added.
  Comments:  
6794 Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie / General Relativity and Cosmology (D/E)
Mi 12, Do 8-10, HS, HISKP
Übungen: 2 st n. Vereinb.
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): H.-R. Petry
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 3+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: multilinear algebra ,electrodynamics
  Inhalt: special relativity and electrodynamics ,the metrical tensor and gravitation,
general coordinate invariance and general relativity ,the action principle of
general relativity ,the equations of motion for point particles and the field
equations of general relativity ,special solutions (Scharzschild ,Kerr),the
classical tests (advance of perihelion ,bending of light rays) ,white dwarfs and
neutron stars , gravitational waves , black holes ,cosmological solututions ,
cosmological redshift ,the microwave background radiation , big bang theory .
Elementary differental geometry and tensor calculus .
  Literatur: S.Weinberg : Gravitation and cosmology
Landau-Lifshitz : Klassische Feldtheorie
  Bemerkungen:  
6795 Theoretische Elementarteilchenphysik / Theoretical Elementary Particle Physics (D/E)
Mo 9-11, HS I, PI, Mi 9, HS, HISKP
Übungen: 2 st n. Vereinb.
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): H. Dreiner
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 3
  Erforderliche Vorkenntnisse: Teilchenphysik I
Quantenfeldtheorie I erwuenscht
  Inhalt: Standard Modell der Elementarteilchenphysik
  Literatur: Halzen und Martin
Cheng und Li
  Bemerkungen:  
6796 Theoretische Hadronenphysik / Theoretical Hadron Physics (D/E)
Di 14-16, Mi 8, SR II, HISKP
Übungen: 2 st n. Vereinb.
VTHE, WPVTHE
  Instructor(s): U. Meißner, A. Rusetsky
  For term nos.: 7
  Hours per week: 3 + 2
  Prerequisites: Quantum mechanics, Quantum field theory
  Contents:

  • Unitary symmetries in hadron physics: isospin, SU(3)

  • Non-relativistic quark models

  • Analiticity and unitarity of the S-matrix; dispersion relations

  • Introduction to QCD

  • Weak interactions: the role of P,C,T symmetries

  • Chiral symmetry in QCD; current algebra; the linear sigma-model

  • Introduction to chiral perturbation theory

  • Anomalies


  Literature:

  1. F. Halzen and A.D. Martin, Quarks and Leptons:
    An Introductory Course in Modern Particle Physics
    (John Wiley & Sons, 1984)

  2. A.W. Thomas and W. Weise, The Structure of the Nucleon
    (Wiley-VCH, 2001)

  3. J.F. Donoghue, E. Golowich and B.R. Holstein,
    Dynamics of the Standard Model
    (Cambridge University Press, 1996)

  4. G. Barton, Dispersion Techniques in Field Theory
    (Benjamin, 1965)

  5. N.M. Queen and G. Violini, Dispersion Theory in High Energy Physics (Macmillan, 1975)

  6. I.I. Bigi and A.I. Sanda, CP Violation
    (Cambridge University Press, 2000)

  Comments:  
6929 Solid State Theory
Mo 10-11:30, Tu 12-13:30, Konferenzraum I, Zi. W160, PI
Exercises: 1 hr in groups
VTHE, WPVTHE
  Dozent(en): A. Rosch (Köln)
  Fachsemester:  
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Students interested in either theoretical or experimental solid state physics. Knowledge in quantum mechanics is required.
  Inhalt: The lecture investigates basic concepts to describe solids and their excitations. Various applications like superconductivity and magnetism are discussed with emphasis on experimental and theoretical research directions of the physics department in Cologne.
The lecture will be in English.
  Literatur: Ashcroft/Mermin: "Solid State Physics"
  Bemerkungen: Questions: Please contact Frank Vewinger (vewinger@iap.uni-bonn.de)
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
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VANG, WPVANG
  Instructor(s): K. Lehnertz
  For term nos.: 5-8
  Hours per week: 3+1
  Prerequisites: Vordiplom
  Contents: Introduction to the theory of nonlinear dynamical systems
- regularity, stochasticity, deterministic chaos, nonlinearity, complexity, causality, (non-)stationarity, fractals
- selected examples of nonlinear dynamical systems and their characteristics (model and real world systems)
- selected phenomena (e.g. noise-induced transition, stochastic resonance, self-organized criticality)
Time series analysis
- linear methods: statistical moments, power spectral estimates, auto- and cross-correlation function,
autoregressive modeling
- univariate and bivariate nonlinear methods: state-space reconstruction, dimensions, Lyapunov exponents,
entropies, determinism, synchronization, interdependencies, surrogate concepts, measuring non-stationarity
Applications
- nonlinear analysis of biomedical time series (EEG, MEG, EKG)
  Literature: 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, 2nd
ed., 2003
- A. Pikovsky, M. Rosenblum, J. Kurths: Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences.
Cambridge University Press, Cambridge UK, 2001
  Comments: Location: Seminarraum I, HISKP
Beginning: Mo, Oct 15, 9:00 ct
6798  Physik von Teilchen- und Strahlungsdetektoren / Physics of Detectors for Particles and Radiation (D/E)
Di 10-12, Do 12, SR I, HISKP
Übungen: 1 st in Gruppen
VANG, WPVANG
Achtung: Vorlesung am Do, 18.10. in HS, IAP
  Instructor(s): M. Barbero, E. von Törne
  For term nos.: 5 or higher
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Particle Physics or nuclear physics would be useful but is not a requirement. some knowledge of electronics.
  Contents: Chapter 1 Introduction
Chapter 2 Interaction of Particles with Matter
Chapter 3 Detectors for Ionizing Particles: Wirecambers, Silicon Detectors and TPCs
Chapter 4 Cherenkov Radiation
Chapter 5 Transition Radiation
Chapter 6 Scintillation Detectors
Chapter 7 Calorimeters
Chapter 8 General Purpose Detectors in Particle Physics
  Literature: W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments
C. Grupen, Teilchendetektoren
D. Green, The Physics of Particle Detectors
K. Kleinknecht, Detektoren für Teilchenstrahlung
T. Ferbel, Experimental Techniques in High Energy Nuclear and Particle Physics

Special literature for sub topics
-- Rossi, Fischer, Rohe, Wermes, "Pixel Detectors: from Fundamentals to Application"
-- R. Wigmans, Calorimetry: Energy Measurement in Particle Physics
-- G. Lutz, Semiconductor Radiation Detectors

  Comments: In this lecture the students will learn what the underlying physics of particle and radiation detectors is and how these detectors work. This lecture is a requirement for students whose main interest is experimental particle physics. It is als useful for students with an interest in medical imaging detectors.

This class includes a visit to the SiLab (Physikalisches Institut, Bonn).
6799  Elektronik für Physiker / Electronics for Physicists (D/E)
Di 15, SR I, HISKP, Fr 13-15, HS, HISKP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
VANG, WPVANG
  Dozent(en): P.-D. Eversheim
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 3+1
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Zu den "klassischen" Fähigkeiten eines Experimentalphysikers gehört, die Experimentiergeräte selbst zu bauen, die er benötigt aber 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 ist es die Studierenden anhand beispielgebender Experimente zu befähigen, Lösungskonzepte zu vorgegebenen Problemstellungen zu erarbeiten. Dabei wird sich zeigen, dass viele der Lösungen bzw. Lösungskonzepte auch in anderen 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" abilities of an experimentalist is to build those instruments himself he needs but 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 is to enable the students by means of exemplary experiments 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 other 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: 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
  Bemerkungen:  
6803 Diffusion - Von der Einstein-Relation bis zu aktuellen Anwendungen / Diffusion - From the Einstein relation to current applications (D/E)
Do 14-16, SR II, HISKP
  Dozent(en): G. Schütz
  Fachsemester: ab 7.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik, Thermodynamik
  Inhalt: Muenzwuerfe, Irrflug und Brownsche Bewegung, zentraler Grenzwertsatz, Ersteintrittswahrscheinlichleiten, ungeordnete und fraktale Medien, Levy-Fluege,
Gedaechtniseffekte;
Diffusion, Kollektiv- und Tracerdiffusion, Einsteinrelation, Diffusion in
kondensierter Materie, Single-File-Diffusion;
Black-Scholes-Formel fuer Optionspreise, Molekulare Motoren, Strassenverkehr
  Literatur:  
  Bemerkungen: - Teile des Vorlesungsstoffs sind bzw. werden schriftlich verfasst und werden
im Verlauf der Vorlesung verteilt.

- Es werden hin und wieder einfache Uebungsaufgaben gestellt, deren Bearbeitung
freiwillig und ohne Kontrolle ist. Rueckfragen dazu werden aber auf Wunsch
diskutiert.

- Auf Wunsch wird die Vorlesung auf Englisch gehalten.
6804  Quantenfeldtheorie II/ Quantum Field Theory, Part II (D/E)
Di 8-10, Mi 11, SR I, HISKP
Übungen: 2 st n. Vereinb.
  Dozent(en): H.-W. Hammer, B. Kubis
  Fachsemester: 7+
  Wochenstundenzahl: 3+2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Theoretische Physik II+III, Quantenfeldtheorie I
  Inhalt:

  1. UV Cutoffs und kritische Fluktuationen

  2. Pfadintegrale und Eichfelder

  3. Nichtabelsche Eichtheorien

  4. Renormierungsgruppe

  5. Spezielle Themen

  Literatur:

  • M.E. Peskin, D.V. Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory, Westview Press

  • L.H. Ryder, Quantum Field Theory, Cambridge University Press

  • C. Itzykson, J.-B. Zuber, Quantum Field Theory, Dover

  • A. Zee, Quantum Field Theory in a Nutshell, Princeton University Press


  Bemerkungen: Lecture to be held in German or English at the discretion of the audience.
6805 Colliderphysik / Collider Physics (D/E)
Di 12, Fr 14-16, HS I, PI
Übungen: 2 st n. Vereinb.
  Instructor(s): M. Drees
  For term nos.: 7 and higher
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Basic knowledge of the Standard Model of particle physics. Special theory of relativity. Enough quantum field theory to understand Feynman graphs, and how to calculate matrix elements from them.
  Contents: Why do we need colliders?
Relativistic kinematics.
Simple reactions at e+ e- colliders.
QCD: jets.
Hadron colliders: Parton distribution functions.
Simple reactions at hadron colliders.
Introduction to Monte Carlo methods.
Event generators.
The hierarchy problem: Why something should happen at the TeV scale.
Finding new particles at lepton colliders.
Finding new particles at hadron colliders.
  Literature: Barger and Phillips, 'Collider physics', is still the best introduction into the field.
Peskin and Schroeder, 'Quantum Field Theory', is a relatively application-oriented
introduction to QFT.
Aitchison and Hey, 'Gauge theories in particle physics: a practical introduction', for an introduction into the Standard Model.
Drees, Godbole and Roy, 'Theory and Phenomenology of Sparticles', as well as
Baer and Tata, 'Weak Scale Supersymmetry: From superfields to scattering events', for introductions to supersymmetric extensions of the Standard Model.
  Comments: This class is intended for both experimenters and theorists. It will be given in English.
6806 Advanced Topics in String- and M-Theory
Di 14, Do 14-16, HS I, PI
Übungen: 2 st, n. Vereinb.
  Instructor(s): A. Klemm, H.-P. Nilles
  For term nos.: 9
  Hours per week: 3
  Prerequisites: Elementary Course in String Theory
  Contents: Conformal field theory and the interacting string,
Low energy effective action,
D=10 and D=11 supergravity,
String dualities,
D-branes,
M-theory,
String compactifications
  Literature: Luest and Theisen, Lectures on String Theory, Springer, 1989
Green, Schwarz and Witten, Superstring Theory, CUP, 1987
Polchinski, String Theory, CUP, 2003
Vafa and Zaslow, Mirror Symmetry, AMS, 2003
  Comments: Lecture will be held in English or German at the discretion of the audience.

The first lecture will take place on Tuesday, October 23rd at 2pm
6809  Physics at Linear Colliders
Mo 14-16, SR II, HISKP
  Dozent(en): K. Desch, P. Wienemann
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse Teilchenphysik
  Inhalt:

  • Beschleunigerdesigns

  • Detektorkonzepte

  • Messungen: Higgs-Physik, Supersymmetrie, exotischere Modelle jenseits des Standardmodells, Top-Physik, GigaZ

  • Synergie zwischen LHC und Linear Collider

  Literatur:

  • International Linear Collider Reference Design Report, http://media.linearcollider.org/rdr_draft_v1.pdf

  • Detector Concept Report, http://www.linearcollider.org/wiki/doku.php?id=dcrdet:dcrdet_home

  • TESLA Technical Design Report, http://tesla.desy.de/new_pages/TDR_CD/start.html

  • Linear Collider Physics Resource Book for Snowmass 2001, http://www.slac.stanford.edu/grp/th/LCBook/

  • Particle Physics Experiments at JLC, http://acfahep.kek.jp/acfareport/

  • Physics Interplay of the LHC and the ILC, http://arxiv.org/abs/hep-ph/0410364

  Bemerkungen:  
6810  Statistical Methods of Data Analysis
Fr 10-12, HS, IAP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
  Dozent(en): J. Pretz
  Fachsemester: ab 5. Semester
  Wochenstundenzahl: 2+1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Uebliche mathematische Vorkenntnisse nach 4 Semestern Physikstudium.
  Inhalt:

  • Beschreibung von Daten

  • Zufallsvariablen und deren Verteilungen

  • Fehlerrechnung

  • Schaetzen von Parametern

  • Evtl.: Einfuehrung in das Datenanalyseprogramm ROOT


  Literatur: 1.) R. Barlow, "Statistics, A Guide to the Use of Statistical Methods in the Physical Sciences", John Wiley Verlag

2.) S. Brandt, "Datenanalyse", BI, Wissenschaftsverlag
  Bemerkungen: On request the lecture will be given in English.
6811  Crystal Optics with Intense Light Sources
Di 10-12, Do 8, HS, IAP
Übungen: 1 st n. Vereinb.
  Instructor(s): M. Fiebig
  For term nos.: 7
  Hours per week: 3 V, 1 Ü
  Prerequisites: An introductory lecture on condensed-matter physics
  Contents: Crystal classes and their symmetry; basic group theory; polarized light; optical properties in the absence of fields; electro-optical properties; magneto-optical properties: Faraday effect, Kerr effect, magneto-optical materials and devices, semiconductor magneto-optics, time-resolved magneto-optics, nonlinear magneto-optics
  Literature:


  • R. R. Birss, Symmetry and Magnetism, North-Holland (1966)

  • R. E. Newnham: Properties of Materials : Anisotropy, Symmetry, Structure, Oxford University (2005)

  • A. K. Zvezdin, V. A. Kotov: Modern Magnetooptics & Magnetooptical Materials, Taylor/Francis (1997)

  • Y. R. Shen: The Principles of Nonlinear Optics, Wiley (2002)

  • K. H. Bennemann: Nonlinear Optics in Metals, Oxford University (1999)

  Comments: Because of their aesthetic nature crystals are termed "flowers of mineral kingdom". The aesthetic aspect is closely related to the symmetry of the crystals which in turn determines their optical properties. It is the purpose of this course to stimulate the understanding of these relations. The mathematical and tools for describing symmetry and an introduction to polarization optics will be given before the optical properties following from crystal symmetry are discussed. Particular emphasis will be put on the magneto-optical properties of crystals in magnetic internal or external fields. Advanced topics such as the determination of magnetic structures and interactions by nonlinear magneto-optics will conclude the course.

Course language depends on participants. Rule of thumb: >20% international attendants -- English, otherwise -- German.
6812 Einführung in die Supersymmetrie / Introduction to Supersymmetry (D/E)
Blockvorlesung, 29.-31.10., Termine siehe Aushang
  Dozent(en): E. Kraus
  Fachsemester: ab 7. Semester
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenfeldtheorie
  Inhalt:

  • Supersymmetriealgebra

  • Wess-Zumino-Modell

  • Supersymmetrische QED

  • Weiche Brechungen der Supersymmetrie

  Literatur: Einführende Lehrbücher in die Supersymmetrie, z.B.
Wess, Bagger, Supersymmetry
  Bemerkungen: Blockvorlesung mit 5 Vorlesungen vom 29. bis 31. 10 und - bei Interesse -
3 weiteren Vorlesungen an einem anderen Termin im Dezember.
6813  Ultrakurze Lichtimpulse - Erzeugung und Anwendung
Mi 15-17, HS, IAP
  Dozent(en): F. Vewinger
  Fachsemester: Hauptstudium
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Laserphysik
  Inhalt: Die Lehrveranstaltung soll einen Überblick über verschiedene Techniken zur Erzeugung, Charakterisierung und Anwendung ultrakurzer Laserpulse geben.

Einige ausgewählte Themen der Vorlesung:

  • Erzeugung von Femtosekundenpulsen; Modenkopplung

  • Verstärkung von Femtosekundenpulsen

  • Erzeugung von VUV-Strahlung; Attosekundenpulse

  • Charakterisierung von kurzen Pulsen durch "Frequency resolved optical gating" (FROG)

  • Kontinuumserzeugung / Frequenzkamm

  • Pump-Prope Experimente

  • Adaptive Pulsformung; Kontrolle chemischer Prozesse

  Literatur: Claude Rulliere, Femtosecond laser pulses: principles and experiments; Springer Berlin 1998;
P. Hannaford, Femtosecond laser spectroscopy; Springer New York 2005
Jean-Claude Diels and Wolfgang Rudolph; Ultrashort laser pulse phenomena fundamentals, techniques, and applications on a femtosecond time scale Academic Press, San Diego 1996
  Bemerkungen: Die Vorlesung findet bei Bedarf auf Englisch statt.
6930 Green's Function in Condensed Matter and Special Applications
Di 11-13, AVZ 118
  Dozent(en): A. Lubatsch
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesung kondensierte Materie 1 und 2
  Inhalt: Greens Funktionen und ihre Bedeutung in der Theorie kondensierten Materie.
Als Anwendung wird das sogenannte Hubbard Modell und dessen Loesung durch die
Dynamische Molekularfeldtheorie (DMFT) im Detail behandelt.
  Literatur:  
  Bemerkungen: Beginn der Vorlesung ist am 30.10.2007
6821 Seminar zu aktuellen Fragen der experimentellen Elementarteilchenphysik (Physik an Hadron-Collidern, Präzisionsexperimente und -detektoren)
Mo 11-13, Zi. 300, PI
SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): I. Brock, V. Büscher, K. Desch, N. Wermes
  Fachsemester: ab 7.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Elementarteilchenphysik / Particle Physics
  Inhalt: Themen zum Komplex

Physik und Detektoren an TEVATRON und LHC
Nachweistechniken und Detektoren
Higgsphysik
Physik des Top-Quarks
SUSY Searches
evtl. B-Physik an Hadron Collidern
  Literatur: wird verteilt
  Bemerkungen: Seminar will be in English or German or mixed, depending on attendance
6822  Seminar über Speicher-Techniken für die Atom- und Molekülphysik / Seminar on Storage Experiments in Atomic and Molecular Physics (D/E)
Mo 15:30-17:00, HS, IAP
SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): D. Meschede, S. Schlemmer (Köln)
  Fachsemester: ab 05/Diplom
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom
  Inhalt: "Ein freies Teilchen im Ruhezustand ist der Traum des Spektroskopikers"
(H. Dehmelt, 1981)

Das Seminar behandelt die experimentellen Methoden, um atomare und molekulare Teilchen zu speichern, und die physikalischen Phänomene, die sich dabei studieren lassen.
  Literatur: wird zu den einzelnen Vorträgen verteilt und besprochen
  Bemerkungen: Seminar findet awechelsnd in Bonn und Köln statt
6823  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 und HS, HISKP
SANG, SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): K. Buse, M. Fiebig, F. Vewinger, M. Weitz
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplomswissen
  Inhalt: Seminar über Aktuelle Themen der Angewandten Optik und Kondensierten Materie / Seminar on Recent Topics in Applied Optics and Condensed Matter Physics (D/E)

Das Seminar hat zwei Ziele: Die tiefere Einarbeitung in Themen, die dicht an aktueller Forschung auf dem Gebiet der Angewandten Optik liegen und außerdem die praktische Übung der Erstellung und Präsentation exzellenter Vorträge. Bei einer Vorbesprechung stellen die Betreuer Themen vor, aus denen sich die aktiven Teilnehmer des Seminars je eins auswählen.

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

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

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

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

- Magnetismus mit Licht sichtbar machen - nichtlineare Magnetooptik (M. Fiebig)
- Flotter geht’s nicht: Ultraschnelle Magnetisierungsprozesse (M. Fiebig)
- Ferrotoroidizität - eine neue Form langreichweitiger Ordnung (M. Fiebig)
- Interferenzexperimente mit Molekülen: Wann wird die Quantenmechanik klassisch? (F. Vewinger)
- Adaptive Kontrolle molekularer Reaktionen: Femtochemie (F. Vewinger)
- Bausteine der Quanteninformation: Einzelphotonenquellen (F. Vewinger)
- Flüstergaleriemoden in linearen Materialien (D. Haertle, K. Buse)
- Flüstergaleriemoden in nichtlinearen Kristallen (D. Haertle, K. Buse)
- Goldmine in Wissenschaft und Technik: Terahertz-Wellen (K. Buse)
- Die Physik von Neutronensternen im Labor: Atomare Fermigase (M. Weitz)
- Künstliche Festkörper: Optische Gitter (M. Weitz)
- Fallen für atomare Ionen (M. Weitz)
- Dunkelzustände und langsames Licht (M. Weitz)

Die Vorbesprechung mit der Ausgabe der Themen findet am Dienstag, dem 16. Oktober um 14:15 Uhr im Hörsaal des IAP statt. Interessierte Studierende können sich aber auch schon gern vorher bei Betreuern zur Vergabe eines Vortragsthemas melden.

The seminar has two goals: To provide in-depth knowledge about selected actual topics in the field of applied optics and to provide practical training in preparing and presenting excellent talks. During the first meeting the organizers will present a list of topics from which each active participant of the seminar can select one.

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

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

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

This term at least the following topics are available:

- Seeing magnetism with light - nonlinear magneto-optics (M. Fiebig)
- Driving the fast lane: ultrafast magnetization dynamics (M. Fiebig)
- Ferrotoroidicity - a new form of long-range order (M. Fiebig)
- Interference experiments using molecules: When does quantum go classical? (F. Vewinger)
- Adaptive control of molecular processes: Femtochemistry (F. Vewinger)
- Building bricks of quantum information: single photon sources (F. Vewinger)
- Whispering gallery modes in linear materials (K. Buse)
- Whispering gallery modes in nonlinear optical crystals (K. Buse)
- Terahertz waves: boom in science and technology (K. Buse)
- The physics of neutron stars in the lab: atomic Fermi gases (M. Weitz)
- Artificial solids: optical lattices (M. Weitz)
- Traps for atomic ions (M. Weitz)
- Dark states and slow light (M. Weitz)

A first meeting will take place Tuesday, October 16 in the IAP lecture hall at 2:15 p.m. However, interested students can contact the organizers also in advance to get already a topic for an own talk.
  Literatur: Wird zur Verfügung gestellt.

Will be provided.
  Bemerkungen:  
6825  Seminar zu ausgewählten Fragen der Umweltphysik
Do 13:30-15:00, AVZ 118
SANG, WPSEXP
  Dozent(en): B. Diekmann
  Fachsemester: ab 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Für Studenten ab Vordiplom, Teilnahme an der Lehrveranstaltung 'Umweltphysik'
aus Wintersemester 06/07 oder dem entspr. Seminar im SS07 (LV 6923) ist wünschenswert
  Inhalt: Die Lehrinhalte der genannten Lehrveranstaltungen können auf der o.a. homepage
im downloadbereich abgerufen werden. Wie im Sommersemester soll der Lehrstoff des Wintersemesters im Rahen von Seminarvorträgen vertieft werden.
Wünsche und Präferenzen der Studenten können hierbei berücksichtigt werden.
Mögliche Themen wären u.a.
*C02 Senke Ozean, Möglichkeiten und Grenzen
*Unmittelbare und mittelbare Einflüsse von Sonneneinstrahlungsschwankungen
auf den Strahlungshaushalt der Erde
*Analyse der Systematik von Schadenserhebungen am Beispiel 'Waldschadensbericht'
  Literatur: B.Diekmann, Physikalischew Grundlagen der Energieerzeugung, Vieweg 1997
Boeker, van Grendelle, Physik und Umwelt,Vieweg 1997
Bobin,Huffer Nifenecker, L'Energie De Demain, EDP science,2003
Heinloth, die Energiefrage Vieweg 1999
  Bemerkungen: Für Diplomstudenten ist der Erwerb eines SANG scheines möglich ( zusammen mit dem in einer VANG Vorlesung erworbeben VANG schein Bestandteil der Vorraussetzungen für die Prüfungszulassung.
Die Lehrveranstaltung ist im Master Studiengang unter Nr 771 gelistet.
Die Lehrveranstaltung wird -nach Maßgabe der Studenten- in Deutsch oder Englisch gehalten; Seminarvorträge sollten ebenfalls in Englisch gehalten werden.
6826  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: 2+1
  Prerequisites: Vordiplom, basics of programming language (e.g., Fortran, C, C++, Pascal)
  Contents: 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, 2nd
ed., 2003
- 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 15
6827  Seminar zur Hadronenphysik mit Antiprotonen
Fr 10-12, SR II, HISKP
STHE, WPSTHE, SEXP, WPSEXP
  Dozent(en): E. Epelbaum, A. Gillitzer, H.-W. Hammer, S. Krewald, B. Kubis, U. Meißner, A. Rusetsky, U. Thoma, A. Wirzba
  Fachsemester: 5-8
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Quantenmechanik + Vordiplomswissen
  Inhalt:

  1. Einordnung aus experimenteller Sicht (the experimental point of view)

  2. Einordung aus theoretischer Sicht (the theoretical point of view)

  3. Quarkmodell & Zweig-Regel (quark models & Zweig rule)

  4. Charmonium-Spektroskopie (charmonium spectroscopy)

  5. Dynamische Modelle (dynamical models)

  6. D-Mesonen (D mesons)

  7. Gitter-QCD (lattice QCD)

  8. Exotika: Hybride, Gluebälle, Tetraquarks (exotica: hybrids, glueballs, tetraquarks)

  9. Baryon-Spektroskopie & Diquarks (baryon spectroscopy & diquarks)

  10. Anti-D N oder alternativ Charmonium im Medium (anti-D N or, alternatively, charmonium in the medium)

  11. Drell-Yan

  Literatur: Als Einführung siehe (for an introduction see):
http://www.gsi.de/documents/DOC-2004-Mar-200-2.pdf

Weitere Literatur wird zur Verfügung gestellt (further literature will be distributed)
  Bemerkungen: Das Seminar behandelt die Schwerpunkte des Hadronenphysik-Programms mit Antiprotonen am Beschleunigerzentrum FAIR (the Facility for Antiproton and Ion Research) in Darmstadt. Es dient dazu, die relevanten Themen physikalisch einzuordnen und mit der Quantenchromodynamik, der zugrundeliegenden Theorie der starken Wechselwirkung, in Beziehung zu setzen. Das Seminar ist sowohl für experimentell als auch theoretisch interessierte Studierende geeignet. Die relative Wichtung zwischen theoretischen und experimentellen Themen richtet sich nach den Wünschen der Seminarteilnehmer.

(The seminar will address the key topics of the future hadron physics program with antiprotons at FAIR (the Facility for Antiproton and Ion Research), and will put them into perspective by discussing the corresponding theoretical approaches in Quantum Chromodynamics, the underlying theory of strong interactions. The relative weight in the discussion of theoretical and experimental aspects will be chosen according to the preferences of the seminar participants.)

Je nach Wunsch der Zuhörerschaft ist das Seminar entweder auf deutsch oder in englisch.
(Seminar to be held in German or English at the discretion of the audience.)
6834 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.: 5. term and on
  Hours per week: 30
  Prerequisites: Two years of physics studies (Dipl., B.Sc.)
  Contents: Practical training/internship in the reserach group can have several aspects:

--- setting up a small experiment
--- testing and understanding the limits of experimental components
--- simulating experimental situations
  Literature: Will be given individually
  Comments: The minimum duration is 30 days, or 6 weeks. Projects are always available. In order to obtain credit points, a report (3-10 pages) is required. No remuneration is paid for this internship.
6849  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Polarisiertes Target / Laboratory in the Research Group: Polarized Target (D/E)
http://polt05.physik.uni-bonn.de
pr, ganztägig, Dauer n. Vereinb., PI
  Dozent(en): H. Dutz, S. Goertz, A. Raccanelli u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundlagen in Thermodynamik, Quantenmechanik und Festkörperphysik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten.
Thema: Forschung und Entwicklung rund ums Polarisierte Target

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

Depending on the students' preferences the course is given in German or in English.
6851  Praktikum in der Arbeitsgruppe (SiLab): Halbleiterdetektoren und ASIC Chips für Experimente der Teilchenphysik und biomedizinische Anwendungen / Laboratory in the Research Group: Semiconductor Detectors and ASIC Chips for Particle Physics and Biomedical Applications (D/E)
(http://hep1.physik.uni-bonn.de)
pr, ganztägig, ca. 4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): H. Krüger, V. Büscher, N. Wermes u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Detektoren und Elektronik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten.
Thema: 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. Wermes, Prof. v. Törne

Der oben skizzierte Ablauf ist erst ab 5 Studenten moeglich. Bei Einzelteilnehmern
erfolgt eine Einbindung in die Arbeitsgruppe mit einer kleineren speziellen Aufgabe.

weitere Ansprechpartner: Dr. H. Krüger, Dr. J. Grosse-Knetter
6852  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Proton-Proton-Kollisionen am LHC / Laboratory in the Research Group: Proton-Proton-Collisions at LHC (D/E)
(http://hep1.physik.uni-bonn.de)
pr, ganztägig, ca. 4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): V. Büscher, E. von Törne, N. Wermes u.M.
  Fachsemester: 7 oder höher
  Wochenstundenzahl: 4 Wochen ganztägig
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vorlesungen über Teilchenphysik
  Inhalt: Studenten sollen in 4 Wochen einen Einblick in die Forschungen der Arbeitgruppe erhalten.
Thema: Analyse von Daten an Experimenten der Hochenergiephysik (ATLAS,D0)

Ablauf:
1. Woche: Vorträge von Mitgliedern der Arbeitsgruppe an die Studenten
2. Woche: Vorträge der Studenten über das zu bearbeitende Thema nach Einarbeitung
1.+2. Woche Einarbeitung
ab 2. Woche bis 4. Woche: Durchführung eines kleinen Projektes
  Literatur: wird gestellt
  Bemerkungen: Langfristige Anmeldung ist erforderlich, bei
Prof. Wermes, Prof. von Törne

Der oben skizzierte Ablauf ist erst ab 5 Studenten moeglich. Bei Einzelteilnehmern
erfolgt eine Einbindung in die Arbeitsgruppe mit einer kleineren speziellen Aufgabe.

weitere Ansprechpartner: Dr. J. Grosse-Knetter, Dr. M. Cristinziani
6853  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Analyse von Elektron-Proton (ZEUS) bzw. Proton-Proton (ATLAS) Streuereignissen / Laboratory in the Research Group:
Analysis of Electron-Proton (ZEUS) or Proton-Proton (ATLAS) Scattering Events (D/E)
pr, ganztägig, 3-4 Wochen, vorzugsweise in den Semesterferien, n. Vereinb., PI
  Dozent(en): I. Brock u.M.
  Fachsemester: 7 and above
  Wochenstundenzahl: Full time, 3-4 weeks. Applications to brock@physik.uni-bonn.de
  Erforderliche Vorkenntnisse: Introductory particle physics course
  Inhalt: Introduction to the current research activities of the group, introduction to data analysis techniques for particle reactions, opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the group.
  Literatur: Working materials will be provided.
  Bemerkungen: The course aims to give interested students the opportunity for practical experience in our research group and to demonstrate the application of particle physics experimental techniques.

Depending on the students' preferences the course is given in German or in English.
6855 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Neurophysik, Computational Physics, Zeitreihenanalyse
pr, ganztägig, ca 4 Wochen, n. Vereinb., HISKP u. Klinik für Epileptologie
  Instructor(s): K. Lehnertz u.M.
  For term nos.: 6. semester or higher
  Hours per week: Block course, 4 weeks
  Prerequisites: basics of programming language (e.g. C, C++, Pascal)
  Contents: This laboratory course provides insight into the current research activities of the Neurophysics group.
Introduction to time series analysis techniques for biomedical data, neuronal modelling, cellular neural
networks. Opportunity for original research on a topic of own choice, with concluding presentation to the
group.
  Literature: Working materials will be provided.
  Comments: Contact:
PD Dr. K. Lehnertz
email: klaus.lehnertz (at) ukb.uni-bonn.de
6861  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Vorbereitung und Durchführung optischer Experimente aus den Gebieten ferroelektrische Domänen, Nichtlineare Optik und Terahertz-Wellen; Mitwirkung an den Forschungsprojekten der Arbeitsgruppe / Laboratory internship in the Research Group: preparation and conduction of optical experiments in the fields ferroelectric domains, nonlinear optics, and terahertz waves; contributions to ongoing projects of the research group (D/E)
http://www.hertz.physik.uni-bonn.de/
pr, ganztägig, Dauer: n. Vereinb. 2-6 Wochen, PI
  Dozent(en): K. Buse u.M.
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: Blockveranstaltung, 2-6 Wochen
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplomswissen. Vertiefungsvorlesungen im Bereich der Optik sind hilfreich.
  Inhalt: siehe Titel
  Literatur: wird zur Verfügung gestellt
  Bemerkungen: Bitte bei Interesse direkt K. Buse ansprechen
(Wegelerstr. 8, 5. OG; kbuse@uni-bonn.de).
6862  Praktikum in der Arbeitsgruppe: Aufbau und Test optischer und spektroskopischer Experimente, Erstellung von Simulationen / Laboratory in the Research Group: 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: 5. Semester und höher
  Wochenstundenzahl: 30
  Erforderliche Vorkenntnisse: zweijähriges Physik-Studium (Diplom, Bachelor)
  Inhalt: Praktikum in der Arbeitsgruppe an einem spezifischen Projekt, im allgemeinen zu Experimenten der Optik, Quantenoptik, Atomphysik, z. B.

--- Aufbau kleiner Experimente
--- Untersuchung der Eigenschaften und Grenzen experimenteller Komponenten
--- Simulation experimenteller Situationen
  Literatur: wird individuell angegeben
  Bemerkungen: Die Dauer beträgt wenigstens 30 Arbeitstage oder 6 Wochen. Um einen Schein/Kreditpunkte zu erhalten, muß ein 3-10-seitiger Bericht über das Praktikum angefertigt werden. Das Praktikum ist unbezahlt.
6863 Praktikum in der Arbeitsgruppe: Vorbereitung und Durchführung optischer und atomphysikalischer Experimente, Mitwirkung an Forschungsprojekten der Arbeitsgruppe / Laboratory in the Research Group: Preparation and conduction of optical and atomic physics experiments, Participation at research projects of the group (D/E)
pr, ganztägig, 4-6 Wochen n. Vereinb., IAP
  Dozent(en): M. Weitz u.M.
  Fachsemester: ab 5.
  Wochenstundenzahl: 4-6 Wochen (ganztägig) nach Vereinbarung
  Erforderliche Vorkenntnisse: Vordiplom, Quantenmechanik-Vorlesung
  Inhalt: Studenten soll frühzeitig die Möglichkeit geboten werden, an aktuellen Forschungsthemen aus dem Bereich der Quantenoptik mitzuarbeiten. Die genaue Themenstellung des Praktikums erfolgt nach Absprache.
  Literatur: wird gestellt
  Bemerkungen: Homepage der Arbeitsgruppe:
http://www.iap.uni-bonn.de/ag_weitz/Bonn_AG_Quantenoptik.html
6928  Seminar über Kernmodelle und ihre experimentelle Überprüfung
Di 8:30-10, Bespr.R., HISKP
  Dozent(en): S. Chmel
  Fachsemester: ab 5. Fachsemester
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Quantenmechanik werden vorausgesetzt. Der Besuch der Kernphysik-Vorlesung ist von Vorteil, aber nicht unbedingt erforderlich.
  Inhalt: In diesem Seminar wollen wir gemeinsam verschiedene Modelle des Atomkerns erarbeiten und experimentelle Methoden und Ergebnisse kennenlernen, die eine Überpruefung der Theorien erlauben oder zu deren Entwicklung beitrugen. Im Einzelnen geht es um Kernmodelle, die ein mittleres Potential implizieren: Schalen-, Nilsson- und Crankingmodell - wobei jeweils auch Voraussetzungen aus der Quantenmechanik wiederholt und vertieft werden.
Der Dreischritt Grundlagen - Kernmodell - Experiment soll sich durch das ganze Seminar ziehen und ein fundiertes Verstehen ermöglichen. Dazu dienen Vorträge der Seminarteilnehmer und Diskussionen anhand von ausgewählter Literatur.
  Literatur: R.F. Casten, Nuclear Structure from a Simple Perspective, New York 2000
S.G. Nilsson und I. Ragnarsson, Shapes and shells in nuclear structure, Cambridge 1995
M. Reed und B. Simon, Methods of Modern Mathematical Physics I: Functional Analysis, San Diego 1980
J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Massachusetts 2000

Interessenten koennen eine detaillierte Themen- und Literaturliste anfordern unter chmel@hiskp.uni-bonn.de oder abrufen unter http://www.iskp.uni-bonn.de/gruppen/euroball/chmel/seminar-offene-seite/start-seminar.html
  Bemerkungen: Die Vorbesprechung findet am Dienstag, dem 23.10.2006 um 9:00 ct im Raum 203 (Besprechungsraum), HISKP statt.
Dort kann dann gegebenenfalls auch über eine Terminverlegung verhandelt werden.
6935  Stars and stellar evolution
Do 9-11, Fr 9, HS
mit Übungen, n.V.
  Instructor(s): P. Kroupa
  For term nos.: ab 5.
  Hours per week: 2+1
  Prerequisites: Introduction to Astronomy
  Contents: 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: The lecture script by deBoer and Seggewies (can be purchased through the AIfA).
  Comments: Start: Thursday 18.10.07:

This lecture is being held by Prof. Klaas de Boer, Prof. Frank Bertoldi, PD Dr. Maria Massi and Prof. Pavel Kroupa.
6940  Astronomical interferometry and digital image processing
Mi 15.30-17, HS 0.02, MPIfR
  Instructor(s): G. Weigelt
  For term nos.: From the first semester
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Keine
  Contents: Wave optics,
statistical optics,
astronomical imaging,
digital image processing,
astronomical interferometry in the infrared,
spectro-interferometry

  Literature: J.W. Goodmann, Statistical Optics (Wiley Interscience)
J.W. Goodmann, Fourier Optics (McGraw Hill)
  Comments:  
6941 Dust in the cosmos: Observation and theory
Mi 10-12, HS 0.01, MPIfR
mit Übungen, n. V.
  Dozent(en): K. Menten, E. Krügel
  Fachsemester: 4
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Grundkenntnisse der Astronomie (Einführungsvorlesung) und der Physik
(Vordiplom)
  Inhalt: 1. Dust in the Milky Way
2. Observations of dust absorption and emission
3. Optical and thermal properties of dust
4. Structure and chemical composition of dust
5. Dust radiation
6. Grain surfaces and interstellar chemistry
7. Spectral energy distribution of dusty objects
8. Dust and star formation
9. PAHs and spectral features of dust
  Literatur: DCB Whittet: Dust in the Galactic Environment, 2003, IoP
A Evans: The Dusty Universe, 1994, Wiley & Sons
E Krügel: An Introduction to the Physics of Interstellar Dust, 2007, Taylor &
Francis
  Bemerkungen:  
6945 Astronomie für Einsteiger
Di 17, HS XIII, Universitätshauptgebäude
  Dozent(en): M. Geffert
  Fachsemester: 1
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Keine
  Inhalt: Die Vorlesung "'Astronomie für Einsteiger I"' versteht sich als Vorlesung für alle, die sich zwar für Astronomie interessieren, aber bisher noch keine Grundkenntnisse haben. Der erste Teil der Vorlesung beinhaltet die Grundlagen der galaktischen Astronomie. Folgende Themen werden behandelt: Astronomische Beobachtung am Himmel, Sternbilder, das Planetensystem, Kometen und Asteroiden, die Milchstrasse, Lebensweg eines Sterns.

Die Vorlesung ist gedacht für Hörerinnen und Hörer aller Fakultäten und interessierte Bonner Bürger. Die Vorlesung schließt eine Exkursion zum Observatorium Hoher List, der Aussenstelle der Bonner Sternwarte, ein.
  Literatur: Astronomische Jahrbücher
wie z.B. "Himmelsjahr" von H.U. Keller (Kosmos)
KOSMOS (FRANCKH-KOSMOS)

Astronomie für Dummies
S.P. Maran
Verlag: Wiley VCH Verlag GmbH
Co-Verlag: Ullstein Medical Vlgges.
2. Auflage (unbedingt auf die 2. Auflage achten!)
ISBN:3-8266-3127-7

Bücher zur Einführung in die Astronomie


Für die Beobachtung speziell:
Atlas für Himmelsbeobachter
E. Karkoschka
ISBN: 3-440-08826-X
4. Auflage
KOSMOS (FRANCKH-KOSMOS)
  Bemerkungen: Zu der Vorlesung wird ein einstündiges Praktikum im Argelander-Institut angeboten. Die Termine dafür werden im Anschluss an die Vorlesung vereinbart.
6946 Astronomisches Beobachtungspraktikum zur Vorlesung "Astronomie für Einsteiger"
ges. Ankündigung
  Dozent(en): M. Geffert
  Fachsemester: 1
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse: Teilnahme an der Vorlesung "Astronomie für Einsteiger"
  Inhalt: Das Praktikum wird begleitend zu der Vorlesung "Astronomie für Einsteiger" angeboten. In ihm werden grundlegende astronomische Messungen wir z.B. die Messung der Lichtkurve eines Sterns durchgeführt.

Das Praktikum findet auf Absprache im Argelander-Institut für Astronomie statt.
Interessenten können sich direkt beim Dozenten melden (geffert@astro.uni-bonn.de) oder nach der Vorlesung "Astronomie für Einsteiget".
  Literatur: wird bei Praktikumsbeginn angegeben
  Bemerkungen:  
6948  Radio- and X-ray observations of dark matter and dark energy
Fr 13-15, R. 1.11
  Dozent(en): J. Kerp, T. Reiprich
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: Introduction to Astrophysics
Introduction to Cosmology
  Inhalt: To constrain the nature of Dark Energy and Dark Matter is one of the top themes of modern astrophysics. In this lecture we present a coherent picture of this topic using information carried by radio and X-ray wavelengths. In the first art of the lecture we will cover modern distance determination methods, the structure formation, Compact High-Velocity Clouds, the Warm Hot Intergalactic Medium and the Sunyaev-Zeldovich Effect. In the second part of the lecture we elaborate on the theoretical background of dark matter and dark energy tests, describe several practical approaches with an emphasis on the use of galaxy clusters, and give an overview of relevant current and future instruments.
  Literatur: We prepare a manuscript of this lecture, which will be distributed during the course of the lecture.
  Bemerkungen:  
6949  The physics of dense stellar systems
Di 10-12, R. 3.19
mit Übungen, n.V.
  Instructor(s): P. Kroupa
  For term nos.: 5. or higher
  Hours per week: 2+1
  Prerequisites: Vordiploma in physics
  Contents: Fundamentals of stellar dynamics: distribution function, collisionless Boltzmann equation, Jeans equations, Focker-Planck equation, dynamical states, relaxation, mass segregation, evaporation, ejection, core collapse.
Formal differentiation between star clusters and galaxies.
Binary stars as energy sinks and sources.
Star-cluster evolution.
Cluster birth, violent relaxation.
Birth of dwarf galaxies.
  Literature: 1) Lecture notes will be provided.
2) J. Binney, S. Tremaine: Galactic Dynamics (Princeton University Press 1988)
3) D. Heggie, P. Hut: The gravitational million-body problem (Cambridge University Press 2003)

  Comments: Aims: To gain a deeper understanding of stellar dynamics, the birth and origin of stellar populations and the fundamental building blocks of galaxies.

This course corresponds to course astro853 in the M.Ap. programme.

Start: Tuesday, 16.10.2007, 10:15
6950  Numerical gravitational dynamics
Do 14-16, R. 3.19
  Instructor(s): H. Baumgardt, P. Kroupa
  For term nos.: 5. and upwards
  Hours per week: 2+1
  Prerequisites: Vordiploma in physics
  Contents: Ordered dynamics: the two-body problem and its analytical solution.
Integration of planetary motions.

Collisional dynamics: integration of stelalr orbits in star clusters, star-cluster evolution.

Collisionless dynamics: integration of stellar orbits in galaxies, cosmological aspects.
  Literature: 1) Lecture notes will be provided.
2) S.J. Aarseth: Gravitational N-body Simulations: Tools and Algorithms (Cambridge University Press, 2003).

  Comments: Aims: familiarisation with the various numerical recipes to solve the coupled 2nd order differential equations as well as with the limitations of these methods.

This course corresponds to course astro854 in the M.Ap. programme.

Start: Thursday 18.10., 14:15
6952 Star formation
Do 11-13, HS 0.01, MPIfR
  Dozent(en): P. Schilke, F. Bertoldi
  Fachsemester: 3 and up
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse: basic astronomy
  Inhalt: Introduction to ISM and Star Formation -- Physical processes -- Interstellar Chemistry -- Conditions for star formation: cloud collapse -- Protostellar Evolution -- Low Mass/High Mass Star formation -- Jets and Outflows/Disks -- Shocks, PDRs -- IMF, Global SF -- Starburst Galaxies -- Star formation history of the Universe
  Literatur: S. W. Stahler, F. Palla: The Formation of Stars, Wiley 2004
N. Schulz: From Dust to Stars, Springer 2005
Reipurth, Jewitt, Keil (Edts.): Protostars and Planets V. University of Arizona Press 2007.
  Bemerkungen:  
6953 Quasars and microquasars
Do 9-10.30, R. 1.11
  Dozent(en): M. Massi
  Fachsemester: 5
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: 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. Quasars and microquasars
Stellar evolution, white dwarf, neutron star, black hole
Accretion power in astrophysics
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
Synchrotron radiation
The minimum energy requirements
Energy losses

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. Quasars and Microquasars
Review

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

  Literatur:  
  Bemerkungen:  
6936 Cosmology
Mo 16-19, HS 0.01, MPIfR
VAST
mit Übungen, 1-st., n.V.
  Instructor(s): P. Schneider
  For term nos.: 7th (for diploma students), 1st year master, but students from the 5th semester may be able to attend
  Hours per week: 3 + 1
  Prerequisites: Very helpful: The introductory course in astronomy. Knowledge of the physics
courses up to the Vordiplom are assumed; furthermore, we need some material from Thermodynamics/Statistical Physics.
  Contents: Introduction and overview; The isotropic Universe;
Introduction to General Relativity; Cosmological solutions of
Einstein's equations; Thermal history of the Universe; Gravitational
Lensing; Weak Gravitational Lensing; Structure Formation in the
Universe; CMB anisotropies; Inflation; Cosmic shear; Galaxy formation

The course concentrates on the aspects of the formation of structure
in the Universe, how these are related to observations, and how
cosmological parameters can be determined. The lecture specifically
highlights recent observational results in cosmology.
  Literature: Lecture notes will be distributed; additional text books for further reading will be mentioned at the beginning of the course. A lower-level presentation of some of the material, which might be helpful as preparation, can be found in Chaps. 4, 7 and 8 of P. Schneider: `Extragalactic Astronomy and Cosmology', Springer-Verlag, 2006.
  Comments:  
6938  Radio astronomy: tools, applications, and impacts
Di 16-17, Do 16-18, R. 1.11
VAST
Übungen: Mo 12-13, R. 1.11
  Instructor(s): U. Klein
  For term nos.: 7
  Hours per week: 3
  Prerequisites: electrodynamics
interstellar medium
  Contents: 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, cross-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 ...
  Literature: Tools of Radio Astronomy
Kristen Rohfs, Thomas L. Wilson
Springer

Radio Astronomy
John D. Kraus
Cygnus-Quasar Books

The Fourier Transform and its Applications
Ronald N. Bracewell
McCraw-Hill Book Company
  Comments:  
6962  Radioastronomisches Praktikum I
ges. Ankündigung
  Dozent(en): U. Klein
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 2
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: wave propagation on coax cables and waveguides
setup of a radioastronomical receiver
  Literatur:  
  Bemerkungen: also part of lab course in Master of Physics and Master of Astrophysics
6963  Practical interferometry
special announcement
  Instructor(s): F. Bertoldi, U. Klein, K. Menten, P. Schilke
  For term nos.: 5 and up
  Hours per week: 2+1
  Prerequisites: Introduction to radio astronomy is highly recommended.
  Contents: A practical introduction to radio interferometry, with emphasis on the submillimeter, in preparation for ALMA. Topics covered: Basic theory, technology, and modern instrumentation (Bure, SMA, ALMA), introduction to data analysis software, tips and tricks. Scientific analysis of interferometric data. Exercises with real data sets!
  Literature: ''Synthesis Imaging in Radio Astronomy II'' (ASP Conference Series, V. 180, 1998), Editors: Taylor, Carilli, Perley
Interferometry and Synthesis in Radio Astronomy (Wiley 2001), by Thompson, Moran, Swenson
Proceedings from the IRAM Millimeter Interferometry Summer School 2 (IRAM 2000), edited by A. Dutrey
  Comments: Wednesdays 13-14:30 AIfA Room 1.11. Starting 31. November, we add the practice session after the lecture, Wed. 14:30 - 15:45.
6965  Seminar on theoretical dynamics
Fr 9.30-11, R. 3.19
  Instructor(s): H. Baumgardt, P. Kroupa
  For term nos.: 7. and higher (for Ma and diploma students)
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Vordiploma in physics.
The lecture courses "Stars and Stellar Evolution" (astro811) and
"Astrophysics of Galaxies" (astro821) ought to have been heard.
  Contents: Current research problems and results on various topics of planetary systems, stars, star clusters and gravitational problems.
  Literature: Current scientific literature.
  Comments: Aims: for the students to learn to prepare and present foreign and own research results to a critical audience.

This course corresponds to course astro894 in the M.Ap. programme.

Start: Friday 19.10. 9:30 or as arranged otherwise, in R.3.19
6966  Seminar on star clusters and dwarf galaxies
Fr 14-16, R. 3.19
  Instructor(s): H. Baumgardt, P. Kroupa
  For term nos.: 7. and higher (for Ma and diploma students)
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Vordiplom in physics.
The lecture courses "Stars and Stellar Evolution" (astro811) and
"Astrophysics of Galaxies" (astro821) ought to have been heard.
  Contents: The newest literature (in particular using papers from the astro-ph pre-print server) relevant to research on stellar populations, star clusters and dwarf galaxies will be presented in short talks and will be discussed.
  Literature: Latest astro-ph pre-prints, or recently published research papers.
  Comments: Aims: the studnets will be introduced to the newest state of knowledge in the field of star clusters and dwarf galaxies. They will familiarise themselves with open questions and acquire knowledge on the newest methods of research.

This course corresponds to course astro893 in the M.Ap. programme.

Start: Friday, 19.10., 14:14 in R.3.19
6968 Statistical methods in astrophysics
Mo 11-13, R. 3.19
  Instructor(s): P. Schneider u.M.
  For term nos.: advanced diploma or master students
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Vordiplom/Bachelor in Physics
  Contents: In this seminar we will discuss some of the most useful statistical methods employed in astronomy and astrophysics, as well as providing guidelines on how to apply them in practice. Topics include: basic concepts, like bias, priors, errors and covariances, chi^2-statistics; maximum-likelihood estimators; likelihood-ratio test; Fisher information matrix; Monte-Carlo Markov-Chain techniques; bootstrapping and jackknife methods; data compression and information contents
  Literature: will be distributed in the seminar
  Comments:  
6970 Seminar on radio astronomy
Do 14, R. 1.11
  Dozent(en): U. Klein, F. Bertoldi, M. Massi, K. Menten, P. Schilke
  Fachsemester: 7
  Wochenstundenzahl: 1
  Erforderliche Vorkenntnisse:  
  Inhalt: Selected topics in radio astronomy
  Literatur:  
  Bemerkungen: Takes place only if number of participants sufficiently large
6961  Seminar der Astronomie / Astrophysik
Mo 14-15.30, HS
SAST, WPSEXP
  Instructor(s): P. Kroupa, F. Bertoldi, N.N., J. Kerp, U. Klein, K. Menten, T. Reiprich, P. Schneider, G. Weigelt
  For term nos.: Vordiploma in physics
  Hours per week: 2
  Prerequisites: Vordiploma in physics; Lectures: Introduction to Astronomy I and II
  Contents: Current research papers on astrophysical problems (e.g. planet formation, stellar evolution, star clusters, galaxies, quasars, cosmology)
  Literature: Current research papers.
  Comments: The students will learn to hold a formal but pedagogical presentation about a subject of current international research. Consult the web page
http://www.astro.uni-bonn.de/~pavel/AstroSem/seminar.html

Begin: Monday 22.10., 14:15