Lehrende/r: Univ.-Prof. Dr. Patrick Windpassinger
Veranstaltungsart: Vorlesung/Übung
Anzeige im Stundenplan: 08.128.803
Semesterwochenstunden: 4
Credits: 6,0
Unterrichtssprache: Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Voraussetzungen / Organisatorisches: Modellversuch "Hands on quantum optics" - ein neues Lehrkonzept in der Experimentalphysik Laserspektroskopie!? Das ist doch ein alter Hut aus dem letzten Jahrtausend!? Weit gefehlt! Das Studium der Wechselwirkung von Licht und Materie ist nicht nur ein technologisch hoch relevantes Thema - die Präzisionsspektroskopie an kalten Gasen, gefangenen Ionen oder Festkörpermaterialien ist ein spannendes und sehr weit verbreitetes aktuelles Forschungsthema. Haben Sie Lust Teil eines Experiments zu sein!? Mit der Veranstaltung wollen wir ein neues Lehr-Lernkonzept in der Experimentalphysik testen! Dazu wird zusätzlich zur Vorlesung ein praktischer Teil angeboten. In diesen praktischen „Übungsstunden“ werden wir gemeinsam im Labor eine magneto-optische Falle aufbauen. Dazu werden wir zunächst ein geeignetes Vakuumsystem installieren und mit den in der Vorlesung gewonnenen Kenntnissen Laser auf atomare Übergänge stabilisieren und dazu verschiedene Techniken kennenlernen. Anschließen führen wir die beiden Systeme zusammen und produzieren lasergekühlte Atome bei ca. 100 Mikrokelvin und führen an diesen Messungen durch. Durch die enge Abstimmung des Vorlesungsteils mit der Laborarbeit soll so eine neuartige, integrierte und forschungsorientierte Lehrveranstaltung entstehen. Die Teilnahme an der Laborarbeit setzt eine Teilnahme an der Vorlesung voraus, da dort die experimentellen Grundlagen besprochen werden. Die Vorlesung kann jedoch auch ohne eine Teilnahme am praktischen Teil besucht werden. Da es sich um ein komplett neu entwickeltes Vorlesungskonzept handelt, ist die Teilnehmerzahl am praktischen Teil auf 6-8 Personen beschränkt. Die Anmeldung zum praktischen Teil erfolgt separat per Mail. Die praktische Arbeit kann im Rahmen des Fortgeschrittenenpraktikums als Versuche anerkannt werden (Projekt im Masterteil des F-Praktikums). Die Termine der Vorlesung und für die praktische Arbeit werden wir in der ersten Woche, am Montag 20. April 2015, 12.15 Uhr im Minkowski-Raum gemeinsam festlegen. Weitere Informationen zur Veranstaltung finden Sie hier. Veranstaltungsinhalt: In der Vorlesung erhalten Sie einen Einblick in modernste Methoden der Atomphysik. Neben der Untersuchung der Eigenschaften von Atomen steht Untersuchung und Manipulation von Atomen und Molekülen mit Laserlicht im Vordergrund. In der Vorlesung werden zunächst die Grundlagen von verschiedenen Spektroskopie- und Manipulationstechniken (Fallen für neutrale und geladene Teilchen, Kontrolle der Quantenzustände von Materie usw.) besprochen. Den Hauptteil wird deren Anwendung quer durch die unterschiedlichen Forschungsrichtungen bilden. So werden wir uns mit optischen Uhren – den präzisesten Messinstrumenten auf der Erde – und den dahinter verborgenen Grundlagen beschäftigen, Methoden zur Frequenzstabilisierung von Lasern kennenlernen und uns mit den neuesten Ergebnissen aus dem Bereich der Spektroskopie von seltenen Elementen vertraut machen. Neben dem Rüstzeug für eine erfolgreiche Masterarbeit in diesem Bereich vermittelt die Vorlesung viele Grundlagen die weit über den Bereich der Quanten- und Atomphysik hinaus von großer Bedeutung sind. Die Vorlesung baut direkt auf die Veranstaltung Experimentalphysik 5a – Quanten- und Atomphysik auf.
