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Physikalisches Institut an der Universität Bayreuth

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Wahlfächer

Diese Seite gibt einen Überblick über einige der möglichen Wahflfächer im Master-Studium Physik. Nicht alle Veranstaltungen werden jedes Jahr angeboten. Die vollständige Liste inklusiver aller Kombinationsmöglichkeiten finden Sie hier. Dort ist auch angegegeben, in welchem Turnus diese Veranstaltungen angeboten werden.

Biologische Physik

Experimentelle Methoden der Biologischen PhysikEinklappen
  • Präparative Methoden (Zellkultur etc.)
  • Rasterkraft- und Elektronmikroskopie
  • Quantitative Lichtmikroskopiemethoden
  • Optische und magnetische Pinzetten
Experimentelle und statistische Biologische PhysikEinklappen
  • Intrazellulärer Transport und Zellmigration
  • Dynamik und Selbstassemblierung von Membranen
  • Grundlagen der Struktur- und Musterbildung
  • Grundlagen der Chemorezeption
Einführung in die ZellmechanikEinklappen
  • Intrazellulärer Transport und molekulare Motoren
  • Mechanik und Dynamik von Zellskelettfilamenten und Membranen
  • Mechanische Eigenschaften komplexer Systeme (Zytoskelettnetzwerke und Zellen)
Physik der zellulären SignalverarbeitungEinklappen
  • Neuronale Signalverarbeitung
  • Zelluläre Konzentrationsdetektion und Chemotaxis
  • Mechanotransduktion

Optik, Spektroskopie und organische Halbleiter

Grundlagen der optischen Spektroskopie Einklappen
  • Grundlagen der statischen Spektroskopie
  • Grundlagen der zeitaufgelösten Spektroskopie
  • Spektroskopie molekularer Aggregate
  • Einzelmolekülspektroskopie
Kohärente SpektroskopieEinklappen
  • Das Spin 1/2 System
  • Bloch'sche Gleichungen
  • Dichtematrixdarstellung der Bloch'schen Gleichungen
  • Beispiel aus 2D Spektroskopie und Quantenoptik
Plasmonik und Nanooptik Einklappen

Die Themen sind an aktuellen wissenschaftlichen Artikeln orientiert und variieren von Jahr zu Jahr.

  • Quantifying the magnetic nature of light emission
  • Systematic determination of the absolute absorption cross-section of individual carbon nanotubes
  • Optical detection of single non-absorbing molecules using the surface plasmon resonance of a gold nanorod
  • Strongly modified plasmon-matter interaction with mesoscopic quantum emitters
  • Quantum interference in plasmonic circuits
LaserEinklappen
  • Laserdesign, Materialien und Resonatoren
  • Wechselwirkungen von Licht und Materie
  • Erzeugung kurzer und intensiver Laserpulse
  • Aktuelle Laseranwendungen in Forschung, Industrie und Medizin
Nichtlineare OptikEinklappen
  • Erzeugung und Detektion ultrakurzer Laserpulse
  • Nichtlineare, ultraschnelle optische Effekte
  • Experimentelle Methoden der Femtosekunden-Spektroskopie
  • Terahertz-Spektroskopie und -Bildgebung
​Optische Eigenschaften organischer HalbleiterEinklappen
  • Elektronische Zustände und Übergänge
  • Von der Gasphase zur kondensierten Materie
  • Exzitonen
  • Vergleich organischer und anorganischer Halbleiter

Die Vorlesung orientiert sich an Kapitel 1+2 des Buchs Electronic Process in Organic Semiconductors, A. Köhler & H. Bässler, Wiley-VCH

    Physik organischer HalbleiterbauteileEinklappen
    • Mechanismen zur Ladungsinjektion und -transport
    • Dissoziation und Rekombination von Exzitonen
    • Solarzellen, Leuchtdioden, Transistoren
    • Charakterisierung von Halbleiterbauteilen

    Die Vorlesung orientiert sich an Kapitel 3+4 des Buchs Electronic Process in Organic Semiconductors, A. Köhler & H. Bässler, Wiley-VCH.

    Fortgeschrittene Theoretische Physik

    Fortgeschrittene QuantenmechanikEinklappen
    • Vielteilchentheorie
    • Licht-Materie Wechselwirkung
    • Feldquantisierung
    Mechanik der KontinuaEinklappen
    • Kontinuumsmechanik als allgemeiner Rahmen, der sowohl die Strömung von Flüssigkeiten als auch die Deformation von Festkörpern beschreiben kann
    • Verständnis der physikalischen Grundprinzipien und Zusammenhänge
    • Anwendungen wie Turbulenz oder Biofluidik
    Quantentheorie der kondensierten MaterieEinklappen
    • Bandstruktur
    • Phononen
    • Supraleitung
    Einführung in die quantenmechanische DichtefunktionaltheorieEinklappen
    • Thomas-Fermi Modell
    • Kohn-Sham Theorie
    • Austausch-Korrelationsfunktionale
    Molekulardynamik von biophysikalischen SystemenEinklappen
    • Kennenlernen von Molekulardynamik Simulationen als wichtiges Werkzeug in der chemischen und biologischen Physik
    • Verständnis für die Prinzipien und Algorithmen
    • Verständnis und Anwendung fortgeschrittener Methoden wie Umbrella Sampling oder Metadynamik
    ComputikEinklappen
    • allgemeine Prinzipien von Computersimulationen in der Physik
    • numerische Grundlagen: Maschinengenauigkeit, Gleichungssysteme, Integration
    • partielle Differentialgleichungen
    • nichtlineare Optimierung
    • Parallellisierung

    Fortgeschrittene Experimentalphysik

    Kollektive Phänomene in Festkörpern Einklappen
    • Magnetismus in kondensierter Materie
    • Magnetische Materialien
    PolymerphysikEinklappen
    • Kettenmodelle
    • kollektive Eigenschaften
    • Rheologie
    • Polymerlösungen und -mischungen, Phasendiagramme
    • Strukturfaktor und Streumethoden
    Musterbildung in lebender MaterieEinklappen
    • Entmischungsphänomene in Zellen
    • Oszillationen und Zirkadianer Rhythmus
    • Turing-Muster in Zell- und Entwicklungsbiologie
    • Schwarmbildung
    Synchrotronstrahlung und der freie ElektronenlaserEinklappen
    • Erzeugung und Eigenschaften von Synchrotronstrahlung
    • Der Röntgen Freie Elektronenlaser (XFEL)
    • Anwendungen von Synchrotron- und XFEL-Strahlung
    Kern- und EnergiephysikEinklappen
    • Grundlagen der Kernphysik: Eigenschaften stabiler Kerne, Kernmodelle, instabile Kerne / Radioaktivität
    • Kernspaltung
    • Reaktortechnik
    • Kernfusion
    • Photovoltaik, Physik der Solarzelle
    • Nutzung von Windenergie
    Kristallographie in der FestkörperphysikEinklappen
    • Erster Teil: "Synchrotronstrahlung und der freie Elektronenlaser"
    • Aperiodische Kristalle: Quasikristalle und modulierte Kristalle
    • Superraumtheorie für modulierte Kristalle
    Einführung in die PlasmaphysikEinklappen
    • Eigenschaften von Plasmen: Gasentladungen, Hochfrequenz-geheizte Plasmen, Hochtemperatur-Plasmen
    • Beschreibung von Plasmen: Einzelteilchenbewegung, Kinetische Beschreibung, Magnetohydrodynamik
    • Elastische und inelastische atomare Wechselwirkungen, Transport und Diffusion
    • Plasmadiagnostik, Plasmarandschicht
    Einführung in die FusionsforschungEinklappen
    • Wie kann durch Kernfusion von Wasserstoff im Plasma Energie gewonnen werden?
    • Grundlagen des Einschlusses von Plasmen im Magnetfeld
    • Gleichgewichtskonfigurationen und ihre Stabilität
    • Heizung und Diagnostik eines Fusionsplasmas

    Verantwortlich für die Redaktion: Univ.Prof.Dr. Markus Lippitz

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