Lehrveranstaltungshandbuch Licht-Materie-Wechselwirkung

Verantwortlich: NFSchwedes/Welker

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Lehrveranstaltung

Befriedigt MID

• aktuelle
  • Ba ET2012 LMW

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

Dozenten

• NFSchwedes/Welker

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• N.N.

Zeugnistext

Licht-Materie-Wechselwirkung

Kompetenznachweis

Form
sK

Aufwand [h]
sK

Intervall: 3/Jahr

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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

Form

Beitrag zum LV-Ergebnis

Intervall:

Zeugnistext