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Lecture
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5.04.4021 - Psychophysik und Audiologie (Physiologische, psychologische und audiologische Akustik)
- Prof. Birger Kollmeier
- Prof. Dr. Steven van de Par
- Dr. Stephan Ewert, Dipl.-Phys.
- Dirk Oetting
- Dr. Anna Warzybok-Oetjen
- Prof. Dr. Mathias Dietz
Tuesday: 08:15 - 09:45, weekly (from 19/10/21), Location: W03 1-161 (Hörsaal)
Friday: 08:15 - 09:45, weekly (from 22/10/21), Location: W32 0-005
Physiologie: Überblick über Hörsystem, Außenohr, Virtuelle Akustik, Mittelohr, Stapediusreflex, Innenohrfunktion, Cochleamodelle, Makro und Mikromechanik der Cochlea., Otoakustische Emissionen (Theorie), Innere Haarzellen, Auditorischer Nerv, Hirnstamm, Tonotopie, binaurale Verschaltung, Periodizitätentuning, Cortex (A1), Evozierte Felder (MEG) und Potentiale (EEG).
Audiologie: Audiogramm, BERA, Schallleitungs- und Schallempfindungsstörungen, Tinnitus, Otoakustische Emissionen (Diagnostisch), Stapediusreflexaudiometrie, Impedanzaudiometrie
Psychophysik: Wahrnehmungsgrößen, JNDs, Weber-Fechnersches Gesetz, Schwellen, Signaldetektion, dprime/ROC, Lautheit, Tonhöhe, Stevenssches Gesetz, Zeitliche und spektrale Maskierung, Modulationswahrnehmung, auditorische Szenenanalyse, effektive Signalverarbeitungs-Modelle
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5.04.4051 - Laserphysik
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
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5.04.4052 - Kohärente Optik
- 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.
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5.04.4061 - Wind Energy Physics
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.
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5.04.4070 - Fluid Dynamics I / Fluiddynamik I
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."
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5.04.4081 - Nano-Optics: From Classical to Quantum
- Prof. Dr. Christoph Lienau
Wednesday: 10:15 - 11:45, weekly (from 20/10/21)
Friday: 14:15 - 15:45, weekly (from 22/10/21)
Nano-Optik ist eine rasant wachsendes Forschungsfeld mit fundamentaler Bedeutung für die Quanteninformation, optische Datenverarbeitung und Energiewandlung. Der Kurs soll einen Einblick in physikalische Grundlagen und aktuelle Forschungsfragen der Nano-Optik geben. Den Studierende werden vertiefte Einblick in die Optik von Nanostrukturen vermittelt. Ein besonderer Aspekt liegt dabei auf dem Übergang zwischen klassischer und quantenmechanischer Beschreibung der untersuchten physikalischen Phänomene. Die Studierenden erwerben Fähigkeiten zum selbständigen Umgang mit entsprechender Fachliteratur und erlangen Kompetenzen zur wissenschaftlichen Analyse physikalischer Sachverhalte und im wissenschaftlichen Schreiben.
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5.04.4203 - Angewandte Psychophysik: Anwendungen bei Audioqualitätsbewertungen / Applied Psychophysics: Applications in audio quality
- Prof. Dr. Steven van de Par
- Dr. Stephan Töpken
Wednesday: 16:15 - 17:45, weekly (from 20/10/21)
Detailed knowledge of the theoretical concepts underlying listening tests and of modern designs of listening tests. Knowledge about human auditory perception and its application in e.g. audio quality and digital signal processing.
Subjective listening experiment design and models of human auditory perception will be treated with a focus on application in audio quality assessments (e.g. for sound reproduction) and in digital signal processing algorithm development (e.g. for low bit-rate audio coding and headphone virtualizers).
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5.04.4204 - Prinzipien der Signalverarbeitung in Hörgeräten
- Prof. Dr. Volker Hohmann, Dipl.-Phys.
Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)
Understanding the signal processing principles applied to
hearing devices (hearing aids and cochlear implants)
Contents:
- Amplification and compression
- Speech enhancement and noise reduction
- Signal processing in cochlear implants
- Computational auditory scene analysis
- Automatic classification of the acoustic environment
- Acoustic feedback management
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5.04.4207 - Processing and analysis of biomedical data
- 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.
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5.04.4213 - Machine Learning I - Probabilistic Unsupervised Learning
Wednesday: 10:15 - 11:45, weekly (from 20/10/21)
The field of Machine Learning develops and provides methods for the analysis of data and signals. Typical application domains are computer hearing, computer vision, general pattern recognition and large-scale data analysis (recently often termed "Big Data"). Furthermore, Machine Learning methods serve as models for information processing and learning in humans and animals, and are often considered as part of artificial intelligence approaches.
This course gives an introduction to unsupervised learning methods, i.e., methods that extract knowledge from data without the requirement of explicit knowledge about individual data points. We will introduce a common probabilistic framework for learning and a methodology to derive learning algorithms for different types of tasks. Examples that are derived are algorithms for clustering, classification, component extraction, feature learning, blind source separation and dimensionality reduction. Relations to neural network models and learning in biological systems will be discussed were appropriate.
The course requires some programming skills, preferably in Matlab or Python. Further requirements are typical mathematical / analytical skills that are taught as part of Bachelor degrees in Physics, Mathematics, Statistics, Computer and Engineering Sciences. Course assignments will include analytical tasks and programming task which can be worked out in small groups.
The presented approach to unsupervised learning relies on Bayes' theorem and is therefore sometimes referred to as a Bayesian approach. It has many interesting relations to physics (e.g., statistical physics), statistics and mathematics (analysis, probability theory, stochastic) but the course's content will be developed independently of detailed prior knowledge in these fields.
Weblink: www.uni-oldenburg.de/ml
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5.04.4221 - Grundkurs im Strahlenschutz mit Praktikum
- Heiner von Boetticher
- Prof. Dr. Björn Poppe
The course times are not decided yet.
Die Studierenden erlangen grundlegende Kenntnisse im Gebiet des Strahlenschutzes. Sie erwerben Fähigkeiten der Bewertung von zivilisatorischen und natürlichen Strahlenexpositionen und deren Vergleich mit Anwendungen in der Medizin. Sie erweitern ihre Kompetenzen im Bereich der Präsentationstechnik durch die Betreuung von kleinen Praktikumsversuchen zum Strahlenschutz.
Inhalt:
Strahlenphysik, Grundlagen der Dosimetrie, Strahlenschutzgrundsätze, Strahlenschutzverordnung, Natürliche und zivilisatorische Strahlenbelastung, Praktikum im Bereich der Strahlenschutzmesstechnik
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5.04.4222 - Spezialkurs im Strahlenschutz nach Strahlenschutz und Röntgenverodnung (Spezialkurs Strahlenschutzseminar)
- Prof. Dr. Björn Poppe
- Karl-Joachim Doerner
- Heiner von Boetticher
- Antje Ruehmann, Ph.D.
- Hauke Fischer, M. Sc.
The course times are not decided yet.
Der Spezialkurs für Medizinphysikexperten kann nach erfolgreichem Abschluß eines Grundkurses im Strahlenschutz besucht werden. Er vermittelt das nach der Richtlinie Strahlenschutz in der Medizin geforderte Wissen und soll ferner auf aktuelle Themen der Strahlenforschung eingehen.
Themen
• Stellung und Pflichten des Strahlenschutzbeauftragten
• Strahlenschutz beim Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen
• PET-CT und Radiojodtherapie
• Strahlenschutz bei Strahlenbehandlungen
• Strahlenschutz bei Therapiesimulatoren und bildgebenden Verfahren bei der Bestrahlungsplanung
• Spezielle neue Techniken der Strahlentherapie wie IMRT, IMAT, IGRT und IORT
• Praktische Demonstrationen
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5.04.4254 - Differential Geometry for Physicists I
- Dr. rer. nat. Manuel Hohmann
Monday: 13:15 - 14:45, weekly (from 25/10/21)
Friday: 13:15 - 14:45, weekly (from 29/10/21)
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Grundbegriffe der Differentialgeometrie. Neben den elementaren Begriffen wie Mannigfaltigkeiten, Faserbündel, Schnitte, Zusammenhänge, Differentialformen, werden auch weniger häufig thematisierte Begriffe wie Dichten, vektorwertige Differentialformen und und Jetbündel behandelt, die in der theoretischen Physik Anwendung finden, und ein Überblick über diese Anwendungen gegeben.
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5.04.4528 - Computational Biophysics
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
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5.04.4530 - Vielteilchentheorie
- 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.
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5.04.4532 - Periodisch zeitabhängige Quantensysteme
- Prof. Dr. Martin Holthaus
Monday: 12:15 - 13:45, weekly (from 18/10/21)
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5.04.4539 - Kosmologie
- 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
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5.04.4571 - Density-functional theory
- Prof. Dr. Caterina Cocchi
Tuesday: 14:15 - 15:45, weekly (from 19/10/21)
Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)
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5.04.4581 - Wärmestrahlung im Nanometerbereich
Tuesday: 14:15 - 15:45, weekly (from 19/10/21)
Thursday: 12:15 - 13:45, weekly (from 21/10/21)
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5.04.4584 - Paradoxa der Speziellen Relativitätstheorie
Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)
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5.04.4586 - Advanced Topics Speech and Audio Processing
Monday: 14:00 - 16:00, weekly (from 18/10/21), online
Thursday: 10:00 - 12:00, weekly (from 21/10/21), online
The students will gain in-depth knowledge on the subjects’ speech and audio processing. The practical part of the course mediates insight about important properties of the methods treated in a self-study approach, while the application and transfer of theoretical concepts to practical applications is gained by implementing algorithms on a computer.
content:
After reviewing the basic principles of speech processing and statistical signal processing (adaptive filtering, estimation theory), this course covers techniques and underlying algorithms that are essential in many modern-day speech communication and audio processing systems (e.g. mobile phones, hearing aids, headphones): acoustic echo and feedback cancellation, noise reduction, dereverberation, microphone and loudspeaker array processing, active noise control. During the exercises a typical hands-free speech communication or audio processing system is implemented (in Matlab).
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5.04.4588 - Introduction to Transmission Electron Microscopy
Tuesday: 12:15 - 13:45, weekly (from 26/10/21)
Im Rahmen der Veranstaltung werden grundlegende Aspekte der Elektronenmikroskopie (mit einem Schwerpunkt auf der Transmissions-Elektronenmikroskopie) vorgestellt.
Themen umfassen u.a.: Elektronenquellen, elektronen-optische Elemente, Elektronendetektoren, Wellenoptik, elastische und inelastische Wechselwirkung schneller Elektronen mit Materialien, Interpretation Bildkontrast, Methoden der Elektronenmikroskopie, aktuelle Forschungsfelder in der Elektronenmikroskopie.
In der begleitenden Übung werden neben „traditionellen“ Übungsaufgaben auch quantitative Modelle zur Beschreibung der elektronen-optischen Bildentstehung entwickelt und mittels Matlab-Skripten implementiert. Vorkenntnisse in Matlab-Skripting sind nicht notwendig. Eine Matlab-Einführung wird angeboten.
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5.04.4642 - High-Energy Radiation Physics
- PD Dr. rer. nat. Hui Khee Looe
- Prof. Dr. Björn Poppe
Wednesday: 12:00 - 14:00, weekly (from 20/10/21)
Grundlegendes Verständnis der physikalischen Grundlagen der Hochenergie-Strahlenphysik (im Energiebereich ab ca. 106 eV). Die Studierenden sollen die universellen Ansätze der physikalischen Beschreibung der Erzeugung, Beschleunigung, Wechselwirkung und Detektion hochenergetischer Strahlung disziplinübergreifend kennen lernen.
Inhalte:
Grundlagen der Hochenergie-Strahlenphysik, Strahlenarten in Umwelt, Kosmos und Medizin, Kosmische Strahlung, Grundlagen der Astroteilchenphysik, irdische und kosmische Beschleuniger, Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, Detektionsmechanismen und Dosimetrie, Technische Realisierungen zur Beschleunigung und Detektion.
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5.04.4651 - Fouriertechniken in der Physik
- 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
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5.04.4651-Ü - Übung zu Fouriertechniken in der Physik
- Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt, Dipl.-Phys.
Thursday: 19:00 - 21:00, weekly (from 21/10/21)
Übung zur Veranstaltung Fouriertechniken in der Physik
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5.04.4684 - Solid State Quantum Photonics
- 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
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5.04.4685 - Light-Matter Coupling of Semiconductor Nanostructures
- 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.
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5.04.4849 - Fortgeschrittenenpraktikum Physik / Teil Blockpraktikum Psychophysik, Neurosensorik und auditorische Signalverarbeitung
- Prof. Dr. Steven van de Par
- PD Dr. Stefan Uppenkamp, Dipl.-Phys.
- Prof. Birger Kollmeier
- Prof. Dr. Mathias Dietz
- Dr. Stephan Töpken
Dates on Tuesday. 05.10.21 - Friday. 08.10.21, Monday. 11.10.21 - Friday. 15.10.21 09:00 - 16:00
Master Physik: Bitte Hinweise [hier]http://www.uni-oldenburg.de/physik/studium-lehre/physik-praktika/fortgeschrittenen-praktikum-fpr/fpr-master-phase-fpr-m/organisation-und-umfang/ beachten. Voraussetzung für die Teilnahme ist eine Anmeldung zu Beginn des dem Praktikum vorangehenden Semesters (Formular [hier]http://www.uni-oldenburg.de/physik/studium-lehre/physik-praktika/fortgeschrittenen-praktikum-fpr/fpr-master-phase-fpr-m/anmeldung-zum-fpr-m-im-sose/ ). Die Verteilung der Plätze findet am 1. Termin des Seminars zum FPR-M statt. Die erfolgreiche Teilnahme entspricht einem Versuch im Fortgeschrittenenpraktikum des Master-Studiengangs (drei Versuchstage). Der zusätzliche Aufwand in Höhe von 3 KP wird im Vertiefungsmodul I/II angerechnet.
Master Engineering Physics: This course can be taken as a 3KP-course for the specialisation Biomedical Physics and Acoustics.
This course is part of the Curriculum of the PhD programs "Auditory Science" and “Neurosensory Science and Systems".
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5.04.4883 - Chaos, catastrophes, and fractals
- 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.
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5.04.6570 - Fundamentals of Optics
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).
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5.04.663 - Akustische Messtechnik
- Prof. Dr. Matthias Blau
- Prof. Dr. Jörg Bitzer
- Prof. Dr. Steven van de Par
- Prof. Dr. Simon Doclo
Monday: 10:15 - 11:45, weekly (from 18/10/21)
Thursday: 16:15 - 17:45, weekly (from 21/10/21)
The students acquire knowledge about advanced concepts in acoustics, electro-acoustics, room acoustics, acoustical measurement methods and virtual acoustics. The students acquire skills to critically and independently apply these concepts and methods to acoustical problems.
Acoustical measurement methods (sound pressure, spectrum, transfer function, intensity); Non-linear measurement methods (Hammerstein model); Inverse problems in acoustics and regularization; High-resolution methods, acoustic camera; Binaural virtual acoustics; Spherical harmonics, virtual acoustics (Ambisonics, Wave Field Synthesis); Transaural systems; Room acoustics simulation.
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5.04.776 - The Space Environment
- Prof. Dr. Björn Poppe
- Dr. Gerhard Drolshagen
Friday: 12:15 - 13:45, weekly (from 22/10/21)
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5.04.812 - Ausgewählte Probleme der Hörtechnik und Audiologie
Monday: 14:15 - 15:45, weekly (from 18/10/21)
Die Studierenden erwerben einen Überblick über die aktuellen Fragestellungen auf dem Gebiet der Hörtechnik und Audiologie sowie eine Orientierung über mögliche Themen der eigenen Masterarbeit. Sie erlangen Fertigkeiten bei der Literaturrecherche, Aufarbeitung und Darstellung fremder wissenschaftlicher Ergebnisse. Sie erweitern ihre Kompetenzen hinsichtlich der Bewertung und Diskussion wissenschaftlicher Ergebnisse.
Inhalte:
Aktuelle Fragestellungen und Forschungsthemen der Hörtechnik und Audiologie unter anderem aus den aus den Bereichen: Audiologie, Medizinische Akustik, Audio-Signalverarbeitung, Elektroakustik, Medizinische Physik, Signalverarbeitung und Kommunikation
In der Vorlesung werden aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen aus dem Gebiet der Hörtechnik und Audiologie vorgestellt und im Seminar die zugehörige aktuelle Literatur in Kleingruppen vertiefend bearbeitet. Die Studierenden sollen dabei sowohl einen allgemeinen Überblick über die aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen in der Hörtechnik und Audiologie gewinnen als auch einzelne dieser Fragestellungen vertiefen. Dies soll auch zur Orientierung über mögliche Themen der Masterarbeit dienen.
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5.04.905 - Nonlinear and strong-field optics
- Priv.-Doz. Dr. Petra Groß, Ph.D.
Wednesday: 16:15 - 17:45, weekly (from 20/10/21)
Students will acquire knowledge in nonlinear optics and deepen their understanding of general optics, laser physics, and ultrashort pulses. They will deepen the understanding of light-matter interaction in classical as well as quantum mechanical frames, which can be a basis for further studies, e.g., in ultrafast physics, attosecond physics, linear and nonlinear spectroscopy, nonlinear microscopy techniques, and many more. They will get to know many specific applications, such as frequency doubling, frequency conversion processes, supercontinuum generation in nonlinear fibers, stimulated Raman scattering, ultrafast switching or ultrafast electron microscopy. The lecture will prepare for a master thesis bearing connection to optics.
Inhalt:
• Nonlinear susceptibility and nonlinear light-matter interaction
• Coupled wave equation and phase matching
• Intensity-dependent refractive index
• Quantum mechanical treatment: perturbation theory and density matrix calculations
• Brillouin and Raman scattering, multiphoton absorption and photoemission
• Ultrafast and intense light fields: field-driven effects
• High field strengths, strong-field nano-optics, ultrafast switching and ultrafast electron
microscopy
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Seminar
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5.04.1004 - Energie und CO2 - welche Systemänderungen werden nötig
The course times are not decided yet.
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5.04.4013a - Current trends in Gravitation I
- 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.
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5.04.4048 - Experimente und Theorie zum Wärmeübertrag auf der Nanometer-Skala
- Achim Kittel
- PD Dr. Svend-Age Biehs
Thursday: 10:15 - 11:45, weekly (from 21/10/21)
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5.04.4062 - Extremereignisse in der Natur - Statistik und Strukturen komplexer Systeme
- 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)
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5.04.4073 - Interdisciplinary Topics in Fluid Dynamics
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.
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5.04.4082 - Spectroscopy at the Nanoscale
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)
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5.04.4201 - Oberseminar Kommunikationsakustik
Thursday: 14:15 - 15:45, weekly (from 21/10/21)
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5.04.4208 - Oberseminar Signal- und Sprachverarbeitung
Monday: 10:15 - 11:45, weekly (from 18/10/21)
Aktuelle Forschungsarbeiten aus folgenden Gebieten der Signal- und Sprachverarbeitung: Ein- und mehrkanalige Sprachverbesserung, Sensornetzwerke, Sprachmodellierung, Sprachtechnologie, Signalverarbeitung für Hörgeräte und Multimedia.
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5.04.4210 - Oberseminar Akustik
- Prof. Dr. Steven van de Par
Thursday: 14:15 - 15:45, weekly (from 21/10/21)
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5.04.4214 - Advanced Models and Algorithms in Machine Learning
Monday: 08:15 - 09:45, weekly (from 18/10/21)
The students will learn about recent developments and state-of-the-art approaches in Machine Learning, and their applications to different data domains. By presenting scientific studies in the context of currently used models and their applications, they will learn to understand and communicate recent scientific results. The presentations will use computers and projectors. Programming examples and animations will be used to support the interactive component of the presentations. In scientific discussions of the presented and related work, the students will obtain knowledge about current limitations of Machine Learning approaches both on the theoretical side and on the side of their technical and practical realizations. Presentations of interdisciplinary research will enable the students to carry over their Machine Learning knowledge to address questions in other scientific domains.
Contents:
In this seminar recent developments of models and algorithms in Machine Learning will be studied. Advances of established modelling approaches and new approaches will be presented and discussed along with the applications of different current algorithms to application domains including: auditory and visual signal enhancements, source separation, auditory and visual object learning and recognition, auditory scene analysis and inpainting. Furthermore, Machine Learning approaches as models for neural data processing will be discussed and related to current questions in Computational Neuroscience.
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5.04.4224 - Oberseminar Medizinische Physik
- Prof. Birger Kollmeier
- Dr. Mareike Buhl
Tuesday: 10:00 - 12:00, weekly (from 19/10/21)
Aktuelle Forschungsarbeiten aus folgenden Gebieten der medizinischen Physik, Signalverarbeitung und Akustik:
Audiologie, Neurosensorik (EEG,MEG, fMRI, OAE,…), Psychoakustik, Sprachakustik, Sprachtechnologie, Signalverarbeitung für Hörgeräte und Multimedia
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5.04.4229 - Oberseminar Physiologie und Modellierung auditorischer Wahrnehmung
Tuesday: 08:15 - 09:45, weekly (from 19/10/21)
Vorstellung und Diskussion eigener Forschungspläne, sowie eigener Forschungsergebnisse.
Vorstellung und Diskussion fremder publizierter Forschungsarbeiten.
Schwerpunktthemen sind binaurales Hören, Cochlea Implantate, subkortikale neuronale Verarbeitung, modellbasierte Diagnostik von Hörstörungen, Signalentdeckungstheorie, Psychophysik
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5.04.4230 - Oberseminar „Journal Club“ Speech Technology and Hearing Aids
Friday: 10:15 - 11:45, weekly (from 22/10/21)
The participants are actually making a distance from their daily own research thread and implementation towards a wider perspective. They pursue other topics of colleagues and related scientists, which seem to be outside the personal scope or interest, and will yet contribute useful commentary and suggestions. To this, we shall seek literature and pursue intrinsically-motivated study in neighboring and overarching fields of research and education. The results of the study will be grouped systematically and presented in the seminar accordingly. The participants cooperatively work on consensus regarding the scientific merit of publications in terms fundamental relevance or potential utility for own scientific generalization. The themes of the seminar comprise the whole bandwidth of scientific literature on signal processing, machine learning and acoustics with applications in speech technology and hearing aids, for instance, single- and multichannel noise reduction, acoustic sensor networks, digital speech communication, binaural transmission and perception. The graduate participants prove the enhanced perspective obtained by the seminar by enhanced motivation and practice for proposal writing. The undergraduate participants can deliver an oral examination or contribute a formal presentation on a given topic.
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5.04.4587 - Advanced CFD and wind turbine aerodynamics
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
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5.04.4650 - Femtosekunden-Spektroskopie
- Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt, Dipl.-Phys.
- Dr. Tim-Daniel Bayer
- Lars Englert
Thursday: 14:15 - 15:45, weekly (from 21/10/21)
Das Seminar ist die Standardveranstaltung in der Forschung. Im Hauptstudium sollte man in der Lage sein, auf Grund der gehörten Vorlesungen sich eigenständig in eine Thematik aktueller Forschungsarbeiten einzuarbeiten, diese umfassend zu verstehen, verständlich zusammenzufassen und in einem Vortrag den anderen Seminarteilnehmern nahebringen zu können und sich einer Diskussion zu stellen. Ebenso soll das Formulieren von wissenschaftlichen Fragen zu einem neuen Thema erlernt werden.
Inhalte:
Inhalt des Seminars ist die Vermittlung von Grundlagen ultraschneller Lasertechniken und ihrer Anwendung in verschiedenen Gebieten der Femtosekundenspektroskopie: Nichtlineare Optik, spektrale Pulsformung, Charakterisierung ultrakurzer Laserpulse, Licht-Materie-Wechselwirkung, molekulare Wellenpakete, Steuerung chemischer Reaktionen, Laser-Mikroskopie, Materialbearbeitung, ultraschnelle Elektronenbeugung und Photoelektronenspektroskopie.
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5.04.4681 - Seminar zur Diskussion aktueller Fragestellungen zur Kopplung von Licht und Materie in optischen Mikrokavitäten
- 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.
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5.04.4683 - Oberseminar: 2D Materialien
- 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
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5.04.4880 - Ultrafast Electron Imaging
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
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5.04.874 - Paperclub Computerorientierte Physik
- 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)
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