phy310 - Graduation Module Experimental Physics (Course overview)

phy310 - Graduation Module Experimental Physics (Course overview)

Institute of Physics 6 KP
Module components Semester courses Wintersemester 2022/2023 Examination
Lecture
  • No access 5.04.4051 - Laserphysik Show lecturers
    • Dr. rer. nat. Jan Vogelsang

    Monday: 10:15 - 11:45, weekly (from 17/10/22), Location: W02 2-216, W16A 010
    Dates on Monday, 06.02.2023 10:15 - 12:15, Location: W02 2-216
    Studierende erwerben Kenntnisse zur Funktionsweise sowohl traditioneller als auch hochaktueller Lasersysteme und ihrer Charakterisierung. Hierbei wird die Brücke geschlagen von elementaren Methoden der Optik über das Resonatordesign von Oszillatorlasern hin zu nichtlinearen optischen Prozessen, welche in aktuellen Lasern und verwandten Ultrakurzpuls-Quellen eingesetzt werden. Hierbei erwerben die Studierenden Kompetenzen sowohl in der theoretischen Beschreibung von Laserprozessen als auch im praktischen Umgang mit Lasern. Verweise auf aktuelle Forschungsthemen werden regelmäßig gegeben und zum Ende der Vorlesung vermehrt inhaltlich behandelt. Die praktische Demonstration verschiedener Lasersysteme sowohl in Vorlesungsexperimenten als auch in Laborbesuchen nimmt einen wichtigen Teil ein. Inhalte: Eigenschaften von Licht, Resonatoren, Wellenleiter, Wechselwirkung Licht / Materie – klassisch / quantenmechanisch, Lasertheorie, Ratengleichungen, Lasertypen, nichtlineare Optik, Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse, Anwendungen von Lasern
  • No access 5.04.4060 - Advanced Solid-State Physics I Show lecturers
    • Prof. Dr. Sascha Schäfer

    Monday: 14:15 - 15:45, weekly (from 24/10/22)
    Dates on Thursday, 12.01.2023 - Friday, 13.01.2023, Wednesday, 18.01.2023 - Friday, 20.01.2023 18:15 - 19:45
    The lecture aims at bridging the gap between introductory level courses and modern research fields in solid-state physics. In this lecture, a particular emphasis is placed on the dielectric and magnetic properties of solids. The lecture includes an introduction into the theoretical description of these properties, state-of-the-art experimental methodologies for their characterization as well as some glimpses into modern research areas in this field. The accompanying seminar/exercise consists of classical problem sheets as well as a series of student presentations on selected experimental techniques and highlighted topics. Contents of the lecture includes: 1. Dielectric properties of solids • Lorentz model, local electric field, electric polarization, Kramers-Kronig relation, dielectric function, macroscopic electrodynamics • Examples of optical resonances (plasmons, excitons, band-to-band transitions, phonons, defect transitions) • Optical spectroscopy (photoluminescence, reflectivity, near-field probes, Raman and THz spectroscopy) and electron beam-based spectroscopy of solids (electron energy loss spectroscopy) • Electromagnetic waves at interfaces and in thin-films, optically anisotropic media • Polariton physics: Plasmon-polaritons, exciton-polaritons, phonon-polaritons • Screening, electron-electron and electron-phonon interactions (Lindhard theory, polarons, Fermi liquid) • Ferroelectricity (incl. Landau theory of phase transitions) • Nonlinear dielectric response (SHG spectroscopy, multi-photon-spectroscopy, strong-field effects in solids) 2. Magnetic properties of solids • Dia- and paramagnetism • Cooperative phenomena in magnetism • Spin waves • Magnetic domains and magnetization patterns • Experimental methods for imaging magnetic textures (spin-polarized scanning tunneling microscopy, magnetic force microscopy, Lorentz microscopy) • Magnetization dynamics (Landau-Lifschitz-Gilbert equation) and ultrafast magnetism • Spintronics
  • No access 5.04.4070 - Fluid Dynamics I / Fluiddynamik I Show lecturers
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Tuesday: 12:15 - 13:45, weekly (from 18/10/22)
    Dates on Tuesday, 07.02.2023 12:00 - 14:00, Tuesday, 07.02.2023 13:00 - 14:00
    Fluiddynamik I: Grundgleichungen: Navier-Stokes-Gleichung, Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung; Wirbel- und Energiegleichungen; Laminare Flüsse und Stabilitätsanalyse; exakte Lösungen, Anwendungen Lehrsprache: "This course will be held in English. If no international students should participate, the course language can also be switched to German."
Exercises
Seminar
Hinweise zum Modul
Prerequisites
Bachelor-Module der Experimentalphysik und der Theoretischen Physik
Module examination
M
Skills to be acquired in this module
Die Studierenden erwerben fortgeschrittene Kenntnisse entweder auf dem Gebiet der Photonik oder dem der Hydrodynamik. Sie erlangen Fertigkeiten zum sicheren und selbstständigen Umgang mit modernen Methoden der Experimentalphysik. Sie erweitern ihre Kompetenzen hinsichtlich der Fähigkeiten zur erfolgreichen Bearbeitung anspruchsvoller Probleme der Experimentalphysik mit modernen experimentellen und numerischen Methoden, zur eigenständigen Erarbeitung von Zugängen zu aktuellen Entwicklungen der Experimentalphysik sowie zum Verständnis übergreifender Konzepte und Methoden der Experimentalphysik und der Naturwissenschaften allgemein.