Stud.IP Uni Oldenburg
University of Oldenburg
01.12.2021 21:03:26
phy355 - Elective Courses in Physics (Course overview)
Institute of Physics 15 KP
Module components Semester courses Wintersemester 2021/2022 Examination
Lecture
  • Unlimited access 5.04.4051 - Laserphysik Show lecturers
    • Dr. Jan Vogelsang

    Monday: 10:15 - 11:45, weekly (from 18/10/21)
    Dates on Monday. 07.02.22 10:00 - 12:00

    Die Studierenden erwerben Kenntnisse auf dem Gebiet der Lasertechnik sowie der nichtlinearen Optik. Nach Erlernung der Grundlagen des Laserprozesses werden verschiedene Lasertypen und Resonatoren vorgestellt. Die Studierenden bekommen Einblicke in aktuelle Forschungsthemen der Licht-Materie-Wechselwirkung und der nichtlinearen Optik. Sie erwerben dabei Kompetenzen sowohl in der theoretischen Beschreibung und Simulation von Laserprozessen als auch im praktischen Umgang mit Lasern. Inhalte: Eigenschaften von Licht, Resonatoren, Wellenleiter, Wech-selwirkung Licht / Materie – klassisch / quantenmechanisch, Lasertheorie, Ratengleichungen, Laser-Typen, Nichtlineare Optik, Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse, Anwendungen von Lasern

  • Unlimited access 5.04.4052 - Kohärente Optik Show lecturers
    • Dr. Gerd Gülker, Dipl.-Phys.

    Wednesday: 10:15 - 11:45, weekly (from 20/10/21)

    Den Studierenden werden vertiefte Kenntnisse im Bereich der Optik mit dem Schwerpunkt der kohärenten Optik vermittelt. Sie werden mit aktuellen Forschungsergebnissen auf diesem Gebiet vertraut gemacht und erwerben dabei Fertigkeiten zum selbständigen Umgang mit entsprechender Fachliteratur. Sie erlangen Kompetenzen zur wissenschaftlichen Analyse komplexer physikalischer Sachverhalte sowie zur selbständigen Einordnung neuer Forschungsergebnisse einschließlich ihrer gesellschaftspolitischen Bedeutung. Inhalte: Wellenoptik, Wellenausbreitung, räumliche und zeitliche Kohärenz, Interferenz und Interferometrie, Beugung, Fourieroptik, optische Korrelation, astronomische Anwendungen, Speckle und Speckle-Messtechnik, Holografie, holografische Interferometrie, holografische Filterung, holografisch optische Elemente, digitale Holografie.

  • Unlimited access 5.04.4061 - Wind Energy Physics Show lecturers
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)

    Physical properties of fluids, wind characterization and anemometers, aerodynamic aspects of wind energy conversion, dimensional analysis, (pi-theorem), and wind turbine performance, design of wind turbines, electrical systems.

  • Unlimited access 5.04.4070 - Fluid Dynamics I / Fluiddynamik I Show lecturers
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Tuesday: 12:00 - 14:00, weekly (from 19/10/21)

    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."

  • Unlimited access 5.04.4207 - Processing and analysis of biomedical data Show lecturers
    • PD Dr. Thomas Brand
    • PD Dr. Stefan Uppenkamp, Dipl.-Phys.
    • Dr. Stephan Ewert, Dipl.-Phys.

    Monday: 08:00 - 10:00, weekly (from 18/10/21)
    Thursday: 08:00 - 10:00, weekly (from 21/10/21)

    This course introduces basic concepts of statistics and signal processing and applies them to real-world examples of bio-medical data. In the second part of the course, recorded datasets are noise-reduced, analyzed, and discussed in views of which statistical tests and analysis methods are appropriate for the underlying data. The course forms a bridge between theory and application and offers the students the means and tools to set up and analyze their future datasets in a meaningful manner. content: Normal distributions and significance testing, Monte-Carlo bootstrap techniques, Linear regression, Correlation, Signal-to-noise estimation, Principal component analysis, Confi-dence intervals, Dipole source analysis, Analysis of variance Each technique is explained, tested and discussed in the exercises.

  • Unlimited access 5.04.4528 - Computational Biophysics Show lecturers
    • Prof. Dr. Ilia Solov'yov

    Wednesday: 12:15 - 13:45, weekly (from 20/10/21)

    The course will explore physical models and computational approaches used for the simulations of macromolecular systems. A mixture of lectures and hands-on tutorials will serve to provide a roadmap for setting investigations of macro-molecular structure and dynamics at the atomic level of detail. The course is based on practical exercises with the biophysical programs NAMD and VMD. In particular, the case studies of various biological systems will be discussed. Relevant physical concepts, mathematical techniques, and computational methods will be introduced, including force fields and algorithms used in molecular modeling and molecular dynamics on parallel computers

  • Unlimited access 5.04.4530 - Vielteilchentheorie Show lecturers
    • Prof. Dr. Martin Holthaus

    Wednesday: 08:15 - 09:45, weekly (from 20/10/21)
    Friday: 08:15 - 09:45, weekly (from 22/10/21)

    Die Studierenden erwerben Kenntnisse der quantenmechanischen Beschreibung von Vielteilchen-systemen und sollen dadurch in die Lage versetzt werden, aktuelle Forschungsliteratur dieses Gebietes lesen zu können. Sie erwerben Fertigkeiten in der Entwicklung und selbständigen Anwendung typischer mathematischer Näherungsverfahren und sollen deren Stärken ebenso wie die Grenzen der jeweiligen Anwendungsbereiche kritisch einschätzen können. Besondere Kompetenzen, die im Rahmen dieser Veranstaltung erworben werden, zielen ab auf die Fähigkeit, Probleme mit einem hohen Komplexitätsgrad trotz der großen Dimensionalität des effektiven Hilbertraums auf ihren Kern zu reduzieren und effi- zient beschreiben zu können, ggf. unter Einsatz numerischer Methoden.

  • Unlimited access 5.04.4532 - Periodisch zeitabhängige Quantensysteme Show lecturers
    • Prof. Dr. Martin Holthaus

    Monday: 12:15 - 13:45, weekly (from 18/10/21)

  • Unlimited access 5.04.4539 - Kosmologie Show lecturers
    • Prof. Dr. Jutta Kunz-Drolshagen

    Thursday: 12:15 - 13:45, weekly (from 21/10/21)

    Die Studierenden erhalten einen Überblick über die aktuellen Fragestellungen der Kosmologie. Sie lernen die Konzepte und Methoden der Relativitätstheorie, der Feldtheorie, der Astrophysik und der Teilchenphysik zusammenzuführen, um sie auf die relevanten Fragestellungen der Kosmologie anzu- wenden, und mit Hilfe der Beobachtungsdaten ein konsis- tentes Modell der Evolution des Universums zuformulieren. Inhalt: Friedmann-Lemaitre Lösungen, Kosmische Hintergrund- strahlung, Nukleosynthese, Baryonenasymmetrie, Inflationä- res Universum, Dunkle Materie, Dunkle Energie

  • Unlimited access 5.04.4571 - Density-functional theory Show lecturers
    • Prof. Dr. Caterina Cocchi

    Tuesday: 14:15 - 15:45, weekly (from 19/10/21)
    Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)

  • Unlimited access 5.04.4581 - Wärmestrahlung im Nanometerbereich Show lecturers
    • PD Dr. Svend-Age Biehs

    Tuesday: 14:15 - 15:45, weekly (from 19/10/21)
    Thursday: 12:15 - 13:45, weekly (from 21/10/21)

  • Unlimited access 5.04.4584 - Paradoxa der Speziellen Relativitätstheorie Show lecturers
    • Prof. Dr. Andreas Engel

    Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)

  • Unlimited access 5.04.4651 - Fouriertechniken in der Physik Show lecturers
    • Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt, Dipl.-Phys.

    Tuesday: 10:00 - 12:00, weekly (from 19/10/21)
    Dates on Tuesday. 22.03.22 10:00 - 12:00

    The students know the definition of the Fourier-Transformation (FT) and learn about explicit examples. They know the properties and theorems of the FT, are able to apply these and describe physical processes both in time and frequency domain. They gain deep insights about physical processes analyzing the frequency domain and are able to utilize Fourier techniques solving physical problems, e.g. finding solutions of the time dependent Schrödinger equation. In addition, they learn about examples of the current english physical literature. Content: Motivation: Applications of the FT in physics. Examples for Fourier paires, properties of the FT: symmetries, important theorems, shifting, differentiation, convolution theorem, uncertainty relation. Examples concerning the convolution theorem: frequency comb, Hilbert transformation, autocorrelation function. Methods of the time/frequency analysis and Wigner distribution. FT in higher dimensions: tomography. Discrete FT, sampling theorem. Applications in quantum mechanics

  • Unlimited access 5.04.4651-Ü - Übung zu Fouriertechniken in der Physik Show lecturers
    • Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt, Dipl.-Phys.

    Thursday: 19:00 - 21:00, weekly (from 21/10/21)

    Übung zur Veranstaltung Fouriertechniken in der Physik

  • Unlimited access 5.04.4684 - Solid State Quantum Photonics Show lecturers
    • Prof. Dr. Christian Schneider
    • Dr. Carlos Anton-Solanas

    Wednesday: 12:15 - 13:45, weekly (from 20/10/21)

    Neben den prinzipiellen Grundlagen der Lichtemission und Absorption in Nanostrukturen soll der Kurs eine Einführung in optische Quantentechnologien vermitteln: Dies umfasst die Emission einzelner Licht-quanten aus Halbleiternanostrukturen, die Beschreibung des quantisierten Lichtfeldes, die Wechselwirkung effektiver 2 Niveau-systeme im Festkörper mit kohärenten Lichtfeldern und die Wechselwirkung von Quantenmaterialien mit quantisierten Lichtfeldern in optischen Mikrokavitäten. Neben den grundlegenden Mechanismen wird in der Vorlesung Bezug auf aktuelle Anwendung der Quantenphotonik im Bereich der Quantenkommunikation genommen: Hierbei fokussiert sich die Diskussion auf: Die Implementierung von Festkörpereinzelphotonenquellen hoher Effizienz Quantenkohärenz in Lichtquellen, und deren Stellenwert in Quantennetzwerken Quellen verschränkter Photonenpaar

  • Unlimited access 5.04.4685 - Light-Matter Coupling of Semiconductor Nanostructures Show lecturers
    • Prof. Dr. Christian Schneider
    • Dr. Martin Esmann

    Tuesday: 12:15 - 13:45, weekly (from 19/10/21)
    Thursday: 16:15 - 17:45, weekly (from 21/10/21)

    Die Studierenden wiederholen und vertiefen fundamentale Aspekte der Licht-Materie Wechselwirkung. Sie erwerben darauf aufbauend ein erweitertes Verständnis von Vielteilchen-anregungen (z.B. Exzitonen) in nanostrukturierter Materie. Die Studierenden lernen experimentelle und theoretische Werkzeuge kennen, um die Kopplung von optischen Anregungen an magnetische und mechanische Freiheitsgrade (Phononen, Opto-mechanik) zu beschreiben. Die Kopplung von Licht und Materie in Mikrokavitäten wird tiefgehend diskutiert. Hierbei erlernen die Studierenden Konzepte wie die normale Modenkopplung, die Thermalisierung von Quasiteilchen sowie deren Kopplung an mechanische Freiheitsgrade.

  • Unlimited access 5.04.4883 - Chaos, catastrophes, and fractals Show lecturers
    • Prof. Dr. Joachim Peinke
    • Dr. rer. nat. Michael Sinhuber
    • Dr. rer. nat. Jan Friedrich

    Monday: 10:15 - 11:45, weekly (from 18/10/21)

    The goal of this lecture is to get acquainted with prevalent concepts for dynamic systems. Particular emphasis lies on the interpretation of certain non-linear deterministic systems with respect to their fixed points (stationary or equilibrium solutions) as well as their sensitivity with respect to initial conditions (characterization via Lyapunov exponents). The evolution of fixed point leads to the catastrophe theory. The time evolution of non-stationary and non-linear system leads to chaos. Different routes to chaotic regimes will be discussed and put into the context of applications such as coupled generators in wind energy systems. The concept of fractal measures will be discussed at selected examples (Cantor set, Koch curves, etc.), which serves for the characterisation of chaotic attractors but also for fractal geometries like boarder lines, surfaces, turbulence or boundaries of basins of attraction. Ziel dieser Vorlesung ist es, gängige Konzepte für dynamische Systeme kennenzulernen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Interpretation bestimmter nichtlinearer deterministischer Systeme hinsichtlich ihrer Fixpunkte (stationäre oder Gleichgewichtslösungen) sowie ihrer Empfindlichkeit gegenüber Anfangsbedingungen (Charakterisierung über Ljapunov-Exponenten). Die Entwicklung von Fixpunkten führt zur Katastrophentheorie. Die zeitliche Entwicklung von nicht-stationären und nicht-linearen Systemen führt zum Chaos. Verschiedene Wege zu chaotischen Regimen werden diskutiert und in den Kontext von Anwendungen gestellt (z. B. gekoppelte Generatoren in Windenergieanlagen). An ausgewählten Beispielen (Cantor-Menge, Koch-Kurven, etc.) wird das Konzept der fraktalen Maße diskutiert, das zur Charakterisierung von chaotischen Attraktoren, aber auch von fraktalen Geometrien wie Grenzlinien, Flächen, Turbulenzen oder Grenzen von Anziehungsgebieten dient.

  • Unlimited access 5.04.6570 - Fundamentals of Optics Show lecturers
    • Ulrich Teubner

    Monday: 09:00 - 13:00, weekly (from 18/10/21)

    First meeting Monday, 9-13, Emden, T141 The students acquire broad theoretical and experimental knowledge of optics together with the necessary physical background. In the laboratory they acquire practical skills during application of their knowledge from lecture. The module prepares the students to work in the field of optical science and engineering in general, and yields the base for all further specialisations within the field of optics and laser technology. Content: Fundamental and advanced concepts of optics. Topics include: reflection and refraction, optical properties of matter, polarisation, dielectric function and complex index of refraction, evanescent waves, dispersion and absorption of light, Seidel’s abberations, Sellmeier’s equations, optical systems, wave optics, Fourier analysis, wave packets, chirp, interference, interferometry, spatial and temporal coherence, diffraction (Huygens, Fraunhofer, Fresnel), focussing and optical resolution, brilliance, Fourier optics, optics at short wavelengths (extreme UV and X-rays).

  • Unlimited access 5.04.776 - The Space Environment Show lecturers
    • Prof. Dr. Björn Poppe
    • Dr. Gerhard Drolshagen

    Friday: 12:15 - 13:45, weekly (from 22/10/21)

Exercises
Practical training
  • Unlimited access 5.04.4103a - Fortgeschrittenenpraktikum Physik (FPR-B) / Teil Blockpraktikum Psychophysik, Neurosensorik und auditorische Signalverarbeitung Show lecturers
    • PD Dr. Stefan Uppenkamp, Dipl.-Phys.
    • Prof. Dr. Steven van de Par
    • Prof. Birger Kollmeier
    • Prof. Dr. Mathias Dietz
    • Dr. Stephan Töpken

    The course times are not decided yet.
    Das Blockpraktikum findet in der vorlesungsfreien Zeit statt. Hinsichtlich der Zuordnung der Veranstaltung zum Modul "Fortgeschrittenenpraktikum" bzw. zum "Praxismodul" des Professionalisierungsbereiches beachten Sie die [Modulbeschreibung des Praxismoduls Physik.]http://www.uni-oldenburg.de/fileadmin/user_upload/physik/PDF/Modulhandbuecher/Modulhandbuch_Fach-Bachelor_Physik.pdf#page=25 Blockveranstaltung nach Vereinbarung. Die erfolgreiche Teilnahme entspricht drei Versuchen im Fortgeschrittenenpraktikum des Fach-Bachelor Studiengangs Physik (FPR-B), das im kommenden WiSe stattfindet. Teilnehmer/innen an diesem Block-Praktikum müssen bei der Anmeldung zum FPR-B des WiSe (Formular [hier.]http://www.uni-oldenburg.de/physik/lehre/praktika/fpr/fpr-b/anmeldung/ ) unter der Rubrik "Mitteilung" angeben, dass sie am "Blockpraktikum Psychophysik, Neurosensorik und auditorische Signalverarbeitung" teilgenommen haben.

Seminar
  • Unlimited access 5.04.4013a - Current trends in Gravitation I Show lecturers
    • Prof. Dr. Jutta Kunz-Drolshagen
    • PD Dr. Betti Hartmann

    Tuesday: 14:15 - 15:45, weekly (from 19/10/21)

    Die Studierenden erhalten Einblick in die aktuellen Fragestellungen und Forschungsthemen im Bereich der Gravitation. Dabei lernen sie neue Untersuchungsmethoden und Forschungsergebnisse kennen und erweitern ihre Kompetenzen bezüglich der kritischen Diskussion der wissenschaftlichen Methoden und Ergebnisse.

  • Unlimited access 5.04.4048 - Experimente und Theorie zum Wärmeübertrag auf der Nanometer-Skala Show lecturers
    • Apl.Prof.Dr. Achim Kittel
    • PD Dr. Svend-Age Biehs

    Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)

  • Unlimited access 5.04.4062 - Extremereignisse in der Natur - Statistik und Strukturen komplexer Systeme Show lecturers
    • Prof. Dr. Joachim Peinke
    • Dr. Matthias Wächter, Dipl.-Phys.
    • PD Dr. Jan Freund
    • Prof. Dr. Peter Ruckdeschel

    Monday: 14:15 - 15:45, weekly (from 18/10/21)

  • Unlimited access 5.04.4073 - Interdisciplinary Topics in Fluid Dynamics Show lecturers
    • Prof. Dr. Laura Lukassen

    Wednesday: 10:00 - 12:00, weekly (from 20/10/21)

    This seminar is part of the meeting of the group „Computational Fluid Dynamics for Wind Physics“. We discuss current research topics with respect to differences and similarities in the approaches and tools. This seminar combines topics in wind energy research from the areas of data analysis and stochastics, Computational Fluid Dynamics Simulations and Meteorology.

  • Unlimited access 5.04.4082 - Spectroscopy at the Nanoscale Show lecturers
    • Prof. Dr. Niklas Nilius

    Monday: 14:15 - 15:45, weekly (from 18/10/21), Location: W02 1-122, W32 1-113

    Introduction into advanced experimental techniques to probe electronic, optical, chemical and magnetic properties of surfaces at the nanoscale Introduction into measuring principles and the underlying physics, using topical data from the scientific literature Presentation and discussion of state of the art experiments based on scanning probe methods, for example on • conductance phenomena and charging effects in spatially confined systems • optical properties of dielectric and metallic nanostructures (optical phonons, excitons, plasmons) • electronic and luminescence behaviour of single molecules (density of states, frontier orbitals, luminescence and Raman response)

  • Unlimited access 5.04.4587 - Advanced CFD and wind turbine aerodynamics Show lecturers
    • Dr. Bernhard Stoevesandt

    Wednesday: 14:15 - 15:45, weekly (from 20/10/21)

    The aim is that the students learn how to approach all kinds of real numerical problems in CFD and solve them. Everyone is supposed to be set up to date on the current problems and challenges of CFD in aerodynamics and their solutions. Content: CFD wake modeling, grid generators and computational stability, developing fluid structure interaction solvers, detached eddy simulations (DES), turbulent inflow field generation

  • Unlimited access 5.04.4681 - Seminar zur Diskussion aktueller Fragestellungen zur Kopplung von Licht und Materie in optischen Mikrokavitäten Show lecturers
    • Prof. Dr. Christian Schneider

    Friday: 12:15 - 13:45, weekly (from 22/10/21)

    Aneignen vertiefter Kenntnisse auf dem Feld der Licht-Materie Wechselwirkung sowie der Kavitäts-Quantenelektrodynamik mit Quantenmaterialien. Es werden Kenntnisse der grundlegenden, und der kontemporären Fachliteratur im Rahmen von gezielten Diskussionen von- und Arbeiten mit Wissenschaftsartikeln erarbeitet: Vorträge vor der Gruppe, offene Diskussion aktueller Themen, Analyse wissenschaftlichen Arbeitens.

  • Unlimited access 5.04.4683 - Oberseminar: 2D Materialien Show lecturers
    • Prof. Dr. Christian Schneider
    • Prof. Dr. Sascha Schäfer

    Tuesday: 16:15 - 17:45, weekly (from 19/10/21)

    Präsentation wissenschaftlicher Arbeiten (Paper) und folgenden, vertiefende Diskussion. Struktur von zweidimensionalen Materialien und van-der-Waals Heterostrukturen Ladungsträgertransport Optische Eigenschaften und Vielteilchenprozesse Kollektive Phänomene

  • Unlimited access 5.04.4880 - Ultrafast Electron Imaging Show lecturers
    • Prof. Dr. Sascha Schäfer

    Thursday: 08:00 - 10:00, weekly (from 21/10/21)

    The seminar is organized as a paper club including seminal or recent publication on the following topics: • Instrumental aspects of pulsed electron sources • Imaging of ultrafast structural dynamics by time-resolved electron diffraction • Imaging of ultrafast magnetic dynamics by time-resolved Lorentz microscopy • Coherent phase control of free-electron pulses and mapping of polariton dynamics

  • Unlimited access 5.04.874 - Paperclub Computerorientierte Physik Show lecturers
    • Prof. Dr. Alexander Hartmann

    Friday: 11:15 - 12:45, weekly (from 22/10/21)

    Es werden aktuelle wissenschaftliche Artikel aus dem Bereich computerorientierte statistische Physik vorgestellt und diskutiert. Die Präsentation ist formlos an der Tafel bzw. online (aber auch Nutzung von Präsentationsfolien möglich). Jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer stellt genau einen Artikel vor und schreibt eine kurze Zusammenfassung (LaTeX Format)

Notes for the module
Module examination
M
Skills to be acquired in this module
Abhängig von gewählten Spezialisierung
  • vertiefen die Studierende ihre Kenntnisse in den Bereichen Theoretische Physik, Experimentalphysik,
Angwandte Physik, physikalische Messtechnik, Numerische Methoden und wahlweise im Bereich
Umweltphysik des ICBM oder in einem anderen Nebenfach,
  • erweitern die Studierenden ihre Fertigkeiten in den Bereichen Analyse und Modellierung physikalischer
Probleme, Konzeption und Durchführung physikalischer Experimente, selbstständige Vertiefung
erworbenen Wissens, Recherche und Erarbeiten von Fachliteratur und Präsentation physikalischer
Zusammenhänge,
  • erweben bzw. vertiefen die Studierenden Kompetenzen auf den Gebieten des selbstständigen wissen-
schaftlichen Arbeitens, der wissenschaftlichen Analyse physikalischer Sachverhalte sowie der
Anwendung und Vernetzung erlernter Erkenntnisse auf unterschiedlichen Gebieten.