Universität Wien

260059 PR Praktikum - Wechselwirkung Licht und Materie (2018S)

Computational Physics, Quantenoptik und Holographie für Unterrichtsfachstudierende

10.00 ECTS (6.00 SWS), SPL 26 - Physik
Prüfungsimmanente Lehrveranstaltung
Moodle

An/Abmeldung

Hinweis: Ihr Anmeldezeitpunkt innerhalb der Frist hat keine Auswirkungen auf die Platzvergabe (kein "first come, first served").

Details

max. 6 Teilnehmer*innen
Sprache: Deutsch, Englisch

Lehrende

Termine (iCal) - nächster Termin ist mit N markiert

Die Vorbesprechung ist am 05.03.2018 17:15-18:45 Uhr im Kurt-Gödel-HS.
Zur verpflichtenden Vorbereitung auf die praktischen Teile zu Computersimularionen (1) und photonische Experimente (2,3) finden ab 19.03.2018 14-tägig (Termine s.u.) jeweils von 17:15-18:45 Uhr im Kurt-Gödel-HS einführende Vorlesungen statt. Der praktische Teil wird geblockt von 9.7.2018 -- 20. 7. 2018 im Kurt-Gödel-HS bzw. in den Laboratorien abgehalten.

Die Abschlusspräsentationen finden am 27. 8. 2018 im Kurt-Gödel-HS statt.

  • Montag 05.03. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien (Vorbesprechung)
  • Montag 19.03. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 09.04. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 23.04. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 07.05. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 28.05. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 11.06. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 25.06. 17:15 - 18:45 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien
  • Montag 27.08. 09:00 - 13:00 Kurt-Gödel-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, EG, 1090 Wien

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

Ziele:
Gewinn eines Verständnisses der linearen und nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie mit Hilfe von Computersimulationen und lichtoptischen Experimenten. Die Studierenden lernen relevante Computersimulationen durchzuführen, lichtoptische Experimente zu designen und aufzubauen, erhaltene Daten auszuwerten und die so gewonnenen Ergebnisse physikalisch zu interpretieren.

Inhalte:
(1) Computersimulationen:
(a) Einführung in die Computergestützte Physik
(b) Grundlagen zur Berechnung der optischen Eigenschaften von Halbleitern
(c) Durchführung von Computersimulationen mit VASP
(d) Analyse und Interpretation der Berechnungen
(2) Quantenoptik:
(a) Optimierung und Charakterisierung einer Einzelphotonenquelle
(b) Direkte Beobachtung eines fundamentalen Quanteneffektes anhand der Interferenz zweier Photonen
(c) Automatisierung des Experimentes durch die Programmiersprache LabView
(3) Holographie:
(a) Aufbau eines Mach-Zehnder Interferometers zum
(b) Aufzeichnen eines elementaren Hologramms in einem
(c) nichtlinearen optischen Kristall und
(d) Bestimmung relevanter Größen wie Gitterkonstante und Brechwertmodulation.

Methoden:
Die Studierenden führen Computersimulationen (1) und photonische Experimente (2 & 3) unter Anleitung durch und stellen diese sowie die erhaltenen Ergebnisse in Kurzvorträgen dar.

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

prüfungsimmanente Lehrveranstaltung; Anwesenheit bei der Einführung während des Semesters sowie Anwesenheit und Mitarbeit an allen Kurstagen, schriftliche Protokolle als Teamarbeit über die Computersimulationen (1), die Quantenoptikexperimente (2) und die photonischen Experimente (3), je 1 Kurzvortrag/Studierender/em.

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Es gelten die lt. Satzung der Universität Wien festgelegten Regelungen für prüfungsimmanente Lehrveranstaltungen. Die Anwesenheit an allen Kurstagen, das sind die einführenden Vorlesungen und das Blockpraktikum, ist erforderlich (inkl. Präsentation am letzten Kurstag, 27. 8.18). Die Teilnahme an den einführenden Vorlesungen ist für ein erfolgreiches Arbeiten im Labor unbedingt erforderlich und verpflichtend! Pro Praktikumskurstag werden maximal 3 Punkte für die Mitarbeit vergeben. Pro Protokoll können maximal 10 Punkte erreicht werden, für die Präsentation beträgt das Punktemaximum 10 Punkte. Damit ergibt sich folgende Gesamtpunkteanzahl:
Mitarbeit: 30 Punkte
Protokolle: 30 Punkte
Präsentation: 10 Punkte
Gesamtpunkte: 70

Beurteilungsmaßstab: Ein positiver Abschluss des Praktikums erfordert mindestens 15 Punkte für die Mitarbeit, je 5 Punkte auf ein Protokoll und die Präsentation.
Notenschlüssel:
70 - 62 Punkte: Sehr gut
61 - 53 Punkte: Gut
52 - 43 Punkte: Befriedigend
42 - 35 Punkte: Genügend
34 - 0 Punkte: Nicht Genügend

Prüfungsstoff

Grundlagen Computergestützte Physik, Quantenoptik und nichtlineare Optik

Literatur

ad (1) Skriptum K. Hummer; Friedhelm Bechstedt "Many-Body Approach to Electronic Excitations", Springer Verlag, Berlin (2015); ISBN 978-3-662-44593-8
ad (2) Skriptum G. Rubino, und T. Stroemberg (https://drive.google.com/file/d/0ByYsDsJO2ysFdFNqdUxxSUtQb0k/view?usp=sharing); R. W. Boyd, Nonlinear Optics, Elsevier Academic Press
ad (3) G.A. Reider, Photonik Springer-Verlag (e-book mit unet-account frei downloadbar: http://link.springer.com.uaccess.univie.ac.at/book/10.1007/978-3-7091-1521-3 ); Folien "Introduction to Photonics" ( http://homepage.univie.ac.at/Martin.Fally/teach/photonics/16/Photonics_ST16.pdf ); Skriptum M Fally ( http://homepage.univie.ac.at/Martin.Fally/teach/PRM1.pdf ); Holography and Data Storage ( http://nlp.exp.univie.ac.at/reprints/Imlau-07.pdf ), in Handbook of Lasers and Optics; Hariharan, Basics of Holography, Cambridge-University Press

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

LA-Ph213, UF MA PHYS 01a, UF MA PHYS 01b, UF MA PHYS 02a, UF MA PHYS 02b

Letzte Änderung: Mo 07.09.2020 15:40