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.
- Trainer/in: Sébastien Pezzagna
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,
- Trainer/in: Sébastien Pezzagna
Atomic and Molecular Physics
- Trainer/in: Ali Kamal Ajjah Alzaidi
- Trainer/in: Rustem Valiullin
- Trainer/in: Xiaofan Xie
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
- Trainer/in: Johannes Deiglmayr
- Trainer/in: lecture hall
- Trainer/in: Friederike Lühmann
- Trainer/in: Axel Märcker
- Trainer/in: Peter Schlupp
- Trainer/in: Holger von Wenckstern