After the basic introduction, the students will learn how stars are forming and what physical conditions are required for that.
In the next section the students will learn about the basic equation of stellar structure and how to solve them. The next section introduces the students to the radiative transfer equation its applications. The following sections focuses on the stellar interior and the
nucleosynthesis. The subjects of the following lectures are the photosphere, chromosphere, the corona and  stellar wind of low-mass stars and their evolution of low-mass stars after they have left the main sequence. The next subject is the evolution of high mass-stars including neutron stars and black wholes. The final chapters focus of brown dwarfs and planets.

In this course, the students:

learn about the theoretical basics of quantum optics,

study the properties of photons, atom-light interaction, non classical states of light, entanglement,...

-  study modern developments such as quantum computing, quantum cryptography or quantum teleportation,

-  discuss key experiments and their realisation.

Atomic and Molecular Physics

Ziele:

Die Studierenden erfassen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Atom-, Molekül-, Kernund Elementarteilchenphysik. Nach aktiver Teilnahme am Modul sind sie in der Lage, Aufgaben aus der Atom-, Molekül-, Kern- und Elementarteilchenphysik zu analysieren und selbstständig zu lösen. Sie können die erworbenen Kenntnisse auf typische Experimente anwenden und auf neue Problemstellungen übertragen. Sie sind in der Lage, mit Begriffen der Atom-, Molekül-, Kern- und Elementarteilchenphysik wissenschaftlich zu diskutieren und ihre Lösungen zu Aufgaben der Atom-, Molekül-, Kern- und Elementarteilchenphysik argumentativ darzustellen und zu begründen.

Inhalte:

Atomphysik: - Wasserstoffatom: Spektrallinien, Schrödinger-Gleichung, Orbitale, Energie- und Drehimpulsquantisierung - Atome mit mehreren Elektronen: Spin und Stern-Gerlach-Versuch, Pauli-Prinzip, Hundsche Regeln, Systematik des Atombaus, Periodensystem, Atome in äußeren Feldern, Zeeman-Effekt, Paschen-Back-Effekt, Stark-Effekt, optische Übergänge, Auswahlregeln Grundlagen der Quantenstatistik: - Boltzmann-, Fermi-Dirac-, Bose-Einstein-Statistik, Bose-Einstein-Kondensation, Superfluidität, ultrakalte Quantengase 

Molekülphysik: - Chemische Bindung, Adiabatische Näherung, Molekülorbitale (LCAO), Rotations- und Schwingungsspektroskopie (Raman, Brillouin). Franck-Condon-Prinzip 

Kernphysik: - Kerneigenschaften, Kernkräfte und Kernstrukturmodelle. Kernreaktionen und -zerfälle 

Elementarteilchenphysik: - Elementarteilchen, Prozesse, Symmetrien, Beschleuniger und Nachweismethoden; starke, elektromagnetische und schwache Wechselwirkung

Literatur:

  • Demtröder "Atome, Moleküle, Festkörper" Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2009 
  • Haken, Wolf "Moleküle und Quantenchemie" Springer Berlin Heidelberg 2006 
  • Haken, Wolf "Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry" Springer 2010 
  • Haken, Wolf "Atom- und Quantenphysik" Springer Berlin Heidelberg 2004


Modul 12-PHY-BPEP2

"Experimentalphysik 2 - Wärmelehre & Elektrizitätslehre"

B.Sc. Physik   (deutschsprachig)

B.Sc. Meteorologie

Sommersemester 2022