Überblick über regelmäßig angebotene Vorlesungen im Bereich

ÜberblicküberregelmäßigangeboteneVorlesungenimBereichOptikundSpektroskopie
StandDezember2015
DieVorlesungenimMaster-BereichlassensichjeweilszuSCP,SPP,WFA,WFBkombinieren.
BeiFragenwendensiesichbitteanM.LippitzoderJ.Köhler.
VorlesungModerneOptik(5.SemesterBachelor,4SWS)
EinengutenÜberblicküberdasThemabietetdasBuchvonSalehundTeich:GrundlagenderPhotonik(80/UH7500S163).
1. Wdh.GeometrischeOptik(kurz,warEPB1)Axiome,Fermat’schesPrinzip,Linse,Matrizen-Optik
2. Wdh.Wellenoptik(kurz,warEPB1)Postulate,elementareWellen(Kugel,ebene),beispielhafteoptische
Elemente,Laserpulse
3. Gauß’scheStrahlenEigenschaften,Laser-Resonatoren,OptischeKomponenten,Hermit-GaußscheStrahlen
4. Fourier-OptikRaumfrequenzen,Transferfunktion,Impulsantwort,optischeFourier-Trafo.Beugung(Fraunhofer,
Fresnel),Abbildung,Nahfeldmikroskopie
5. Wdh.Maxwell-Gleichungen(kurz,warTP)Materialgleichung,Poynting-Theorem,elementareWellen,
Absorption,Dispersion,Kramers-Kronig,Lorentz-Oszillator
6. PolarisationJones-Formalismus,Stokes,Fresnel-Gleichung,anisotropeMedien,Bauelemente,dielektrische
Multischichten
7. Quantenoptik/PhotonenoptikDasPhoton,Photonen-Statistik,Kohärenz,nicht-klassischesLicht
Bonus-Material(jenachdemwievielZeitnochbleibtundwozuderWunschbesteht)
8. IntegrierteOptik/Faseroptik
9. NegativerBrechungsindexundMetamaterialien
10. PhotonischeKristalle
11. Nanooptik
12. OptischeBauelemente
13. NichlineareOptik
BlockvorlesungNanooptik&Plasmonik(1.JahrMaster,2SWS=1Woche)
EinengutenÜberblicküberdasThemabietetdasBuchvonHechtundNovotny:PrinciplesofNanooptics(80/UH5600
N945).DieThemensindanaktuellenwissenschaftlichenArtikelnorientiertundvariierenvonJahrzuJahr.Hierdie
Themenvon2015.
1. QuantifyingthemagneticnatureoflightemissionNäherungelektrischerDipol,Mag.Dipolundelektrischer
Quadrupol,DipolanGrenzfläche,k-spacespectroscopy
2. Systematicdeterminationofabsoluteabsorptioncross-sectionofindividualcarbonnanotubeAbsorption,
Streuung,extinction,Opticaltheorem,Schrotrauschen,HomodyneDetektion,CNTbandstructure
3. Opticaldetectionofsinglenon-absorbingmoleculesusingthesurfaceplasmonresonanceofagoldnanorod
PlasmonResonanz,PlasmonischerSensor,DetektionderÄnderungderPlasmonresonanz,Photothermische
Methode
4. Stronglymodifiedplasmon-matterinteractionwithmesoscopicquantumemittersOberflächen-Plasmonen,
Dispersionsrelation,DrexhageExperiment,LokaleZustandsdichte,Quantenpunkte,Quadrupol-Übergängein
strainedQD
5. QuantuminterferenceinplasmoniccircuitsQuantenmechanikdesStrahlteilers,Photonen-Paarerzeugung,
GekoppelteWellenleiter,SupraleitendeDetektoren
VorlesungGrundlagenderSpektroskopie(1.JahrMaster,2SWS)
DieseVorlesungwirdmanchmalmit4SWSimerstenTeileinesSemestersgelesen,sodassimzweitenTeildieunten
stehende‚KohärenteSpektroskopie’folgenkann.
1. Wdh.WWvonMateriemitLichtsemiklassisch,zeitabh.Störungstheorie
2. GrundlagenderstatischenSpektroskopieAbsorptions-,Emissions-,Anregungsspektroskopie,apparative
Faktoren
3. GrundlagenderzeitaufgelöstenSpektroskopiedirekteMessung,gateddetection,time-correlatedsinglephoton
counting,streakcamera
4. SpektroskopiemolekularerAggregatemolekulareExzitonen,FörsterTransfer
5. FluoreszenzmikroskopiePrinzip,totalinternalreflection,super-resolutiontechniques(SNOM,PALM,STED)
6. FluoreszenzkorrelationsspektroskopieZufallsvariablenundVerteilungen,Experimentelles
7. PolarisationsspektroskopieEmissionsanisotropie,RotationvonMolekülen,linearerbzw.zirkularerDichroismus
8. EinzelmolekülspektroskopieGrundlagen,Linienbreiten,spektraleDiffusion,tracking
9. MultiphotonspektroskopiePump-ProbeSpektroskopie;transienteAbsorption,Zwei-Photonenspektroskopie
10. Nicht-lineareSpektroskopieZweiteharmonische,Hyper-Rayleigh-Streuung
Bonus-Material(jenachdemwievielZeitnochbleibtundwozuderWunschbesteht)
11. Linienbreiten&ProfilevonSpektrallinien
12. Laserkühlen/Atomfallen
VorlesungKohärenteSpektroskopie(1.JahrMaster,2SWS)
DieseVorlesungwirdmanchmalmit4SWSimzweitenTeileinesSemestersgelesen,sodassimerstenTeildieoben
stehende‚GrundlagenderSpektroskopie’gehörtwerdenkann.
1. AllgemeinesZwei-Niveausystemohne/schwache/starkeKopplung,StationäreZustände,Zeitverhalten
2. DasSpin1/2SystemRechenregelnfürDrehimpulsoperatoren,rotierendesKoordinatensystem,Spin-Kohärenz
Experimente,TransienteNutation,Rotations-Echo,FID,SpinEcho
3. Spin1/2SysteminZwei-NiveausystemSpracheQuantenmechanischesAnalogonzumrotierendenKoordinatenSystem;HeisenbergundWW-Darstellung
*
4. Dämpfung:Bloch'scheGleichungenLösungimGleichgewicht,homogeneLinienbreite;T1,T2,T2 5. VerallgemeinerungaufbeliebigeZwei-NiveausystemeDerfiktiveSpineinesZNS,GeometrischeInterpretation,
rotating-waveapproximation
6. Feynman-Vernon-HellwarthTransformationDichteMatrixFormalismus,Pseudospin,Blochvektor
7. DichtematrixdarstellungderBloch'schenGleichungenOhne/MitDämpfung
Bonus-Material(jenachdemwievielZeitnochbleibtundwozuderWunschbesteht)
8. 2DSpektroskopie
9. QuantenoptikQuantumCavityDanamics,JaynesCummingsModell,dressedstates,MollowTriplett,ACStark
Effekt

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