Lehrveranstaltungshandbuch Licht-Materie-Wechselwirkung

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 LMW

Organisation

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Grundkenntnisse Mathematik
• Grundkenntnisse Physik
• Grundkenntnisse Werkstoffkunde

Literatur

• keine

Dozenten

• Prof. Dr. Oberheide

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• tba

Zeugnistext

Kompetenznachweis

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