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Lehrveranstaltungshandbuch Licht-Materie-Wechselwirkung


Verantwortlich: NF Schwedes/Welker

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

Organisation

Version
erstellt 2011-12-02
VID 1
gültig ab WS 2012/13
gültig bis
Bezeichnung
Lang Licht-Materie-Wechselwirkung
LVID F07_LMW
LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS)
Vorlesung 3
Übung (ganzer Kurs)
Übung (geteilter Kurs) 1
Praktikum
Projekt
Seminar
Tutorium (freiwillig) 2
Präsenzzeiten
Vorlesung 45
Übung (ganzer Kurs)
Übung (geteilter Kurs) 15
Praktikum
Projekt
Seminar
Tutorium (freiwillig) 30
max. Teilnehmerzahl
Übung (ganzer Kurs)
Übung (geteilter Kurs) 30
Praktikum
Projekt
Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

  • Deutsch

Niveau

  • Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

  • Grundkenntnisse Mathematik
  • Grundkenntnisse Physik
  • Grundkenntnisse Werkstoffkunde

Literatur

  • keine

Dozenten

  • NFSchwedes/Welker

Wissenschaftliche Mitarbeiter

  • tba

Zeugnistext

Licht-Materie-Wechselwirkung

Kompetenznachweis

Form
sK

Aufwand [h]
sK

Intervall: 3/Jahr


Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

  • Lerninhalte Kenntnisse
    • Optische Spektroskopie an Atomen und Molekülen
      • Atome
        • Elektronische Struktur
          • Dipol erlaubte Übergänge (Auswahlregeln)
          • Spektroskopie im UV-Sichtbaren-NIR
      • Moleküle
        • Elektronische Struktur (Homo_Lumo)
          • Spektroskopie im UV-Sichtbaren-NIR
        • Schwingungen
          • Infrarot-Spektroskopie
    • Optische Eigenschaften des Festkörpers
      • Grundlagen
        • Bandstruktur
        • Dielektrische Funktion des harmonischen Oszillators
        • Drude-Modell für Metalle
        • Phononen
        • Polaritonen
        • Oberflächenwellen im Dielektrikum
          • Dünne Schichten
          • Mikrokristalle
        • Quantenzustände
      • Infrarotabsorption von Ionenkristalle
      • Punktdefekte
        • Farbzentren
        • Fremdatome
      • räumlich inhomogener Festkörper
        • Halbleiter
          • Doppelhetero-Strukturen
          • Quantum-Dots
        • Dielektrika
          • periodische Modulation der Dielektrischen Funktion
            • Photonische Kristalle

Fertigkeiten
  • Benennung der zugrundeliegenden Wechselwirkungsmechanismen mit Materie im UV-Sichtbaren und infraoten Speltralbereich
  • Aus der elektronischen Struktur von Atomen und Molekülen Beschreibung des optischen Absorptionsverhalten im UV-Sichtbaren
  • Erklärung der Lichtabsorptionsprozesse von Festkörpern unter Verwendung der Bandstruktur
  • Dielektrische Funktion eines Oszillators
    • Bestimmung der Resonanz- und Plamafrequenz und Interpretation derer Bedeutung
    • Umwandlung der Dielektrizitätsfunktion in die komplexe Funktion des Brechungsindex
    • Benennung der Frequenzbereiche starker Transmission, starker Absorption, sowie hoher Reflexion und Identifizierung der Bereiche normaler und anormaler Dispersion der Brechzahl
  • Phononen
    • Qualitative Beschreibung des Frequenz- Wellenvektor-Diagramm der Phononen
    • Schwingungsverhalten der Atome für optische und akkustische Phononen (longitudinal bzw. transversal)
    • Erläurerung im Phonendispersionsdiagram den Prozess der Infrarotabsorption
  • Aus der Dielekrischen Funktion ermittlung der des Absorptionsverhalten von Mikrikristallen
  • Aufzählung von Punktdefekten in Festkörpern und Erkärung deren optisches Absorptionsverhalten
  • Erklärung von Quantumsizeeffekten an Hand folgender Beispiele
    • Mikrokristalle
    • Quantum Dots
    • Doppelheterostrukturen
  • Erkärung des optischen Verhaltens von phononischen Kristallstrukturen und qualitative Beschreibuing des zugrunde liegenden Mechanismus

Form Kompetenznachweis

Begleitmaterial

  • Übungsaufgabensammlung
  • Hilfsblätter

Besondere Voraussetzungen

  • keine

Besondere Literatur

  • keine

Besonderer Kompetenznachweis

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Topic-Revision: r7 - 17 Jun 2013, NicoleWalther
 
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