Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik"

Transkript

1 Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik 1. Einleitung 2. Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.1 Prinzip der Modenkopplung 2.2 Komplexe Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse Fourier Transformation Zeitliche und spektrale Phase Taylor Entwicklung der Phase Nützliche Umrechnungen 2.3 Ausbreitung ultrakurzer Impulse Der Brechungsindex Ausbreitung eines Gauß-Impulses Messung der Dispersion Kompensation der Dispersion Kurze Pulse und optische Komponenten 2.4 Nichtlineare Pulsausbreitung Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 1

2 Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik 2.4 Nichtlineare Pulsausbreitung Kerr-Effekt Solitonen 3. Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse 4. Messung ultrakurzer Lichtimpulse Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 2

3 Pulsparameter (Zusammenfassung) v g Δτ Δν c f ν P MAX = n.l. c Δν = Δλ 2 λ v 1 Δt n = + φ 1 f P Δ t ω = = k Δτ FWHM CEO c n( λ) ζ dk c = = dω dn n( λ) λ d λ Δν = spektrale Bandbreite (FWHM)[Hz] c f. l. = Konstante (Pulsform - abhängig) P MAX = Pulsspitzenleistung [W] P = mittlere Leistung [W] Δ t = Puls-zu-Puls-Abstand [s] = 1 / R Δτ FWHM = Pulsdauer (volle Halbwertsbreite) [s] ζ = Pulsformfaktor f = Schlupffrequenz (0 < f < R) CEO c = Vakuumlichtgeschwindigkeit λ = Vakuumwellenlänge Δλ = spektralebandbreite[m] n = Brechungsindex CEO v = Phasengeschwindigkeit φ v g = Gruppengeschwindigkeit 2π n( λ) k = = Wellenzahl λ Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 3

4 Messung von kurzen Pulsen Parameter Messgerät/-methode Leistung Pulswiederholrate Spektrum Pulsdauer Pulsform Pulschirp Schlupffrequenz Pyroelektrischer Detektor RF-Spektrumanalysator (RF-SA) Monochromator, opt. SA Fotodiode, Autokorrelator etc. indirekt aus Spektrum und Dauer FROG etc. Selbstreferenz-Messung Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 4

5 Leistungsmessung mit Pyro-Detektor Empfindlichkeit: Lichtabsorption durch schwarzen Körper Erwärmung elektrische Spannung Zeitverhalten: R < 1000 Hz Wärmekapazität etc. begrenzt Abklingzeit Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 5

6 Materialien für Fotodioden Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 6

7 Pulsdauer-Messung mit PIN-Fotodiode Prinzipschaltung: Pulse Erzeug. Elektron-Loch- Paaren: + - Pulse p i n Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 7

8 Begrenzte Ansprechgeschwindigkeit durch RLZ- Kapazität und LT-Drift Messung: zeitlicher Pulsverlauf mit Fotodiode und Sampling-Ozsilloskop Messung der Detektorbandbreite R 1/ν = τ 1/2 ~ 714 ps mit fs-pulsen und RF-Spektrum- Analysator Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 8

9 Sampling-Verfahren Intensität = zeitl. Messfenster, Sonde I MAX 0 Langsame Aufnahme schneller Ereignisse Zeit Erfordert: Periodische Pulsfolge Präzise zeitliche Verzögerung von Puls zu Puls Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 9

10 Funktionsweise der Schmiertechnik zur zeitlichen Aufspaltung eines Pulses, indem verschiedene zeitliche Bereiche des Pulses durch eine schnelle räumliche Ablenkung in verschiedene Richtungen aufgespalten werden. Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 10

11 Funktionsweise einer Streak-Kamera ähnlich einer (schnellen) Kathodenstrahlröhre im Fernsehgerät, bei der aber Elektronen durch Lichtpuls erzeugt werden. Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 11

12 Typische Zeitauflösungen von Pyro-Detektor: > 1 ms Fotodiode: > 1 ps Streak-Kamera: > 500 fs Wir wollen aber auch Pulse << 500 fs messen können!? Die Pulse müssen selbst als Sonde bzw. Ablenkmechanismus eingesetzt werden Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 12

13 Pulsmessung mit Michelson Interferometer Spiegel E(t) Eingangspuls V MI (τ ) Strahlteiler E(t τ) Langsamer Detektor Spiegel Verzögerung τ Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 13

14 Pulsmessung mit Michelson Interferometer Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 14

15 Pulsmessung mit Michelson Interferometer Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik, WS07/08 15

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik 1. Einleitung 2. Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.1 Prinzip der Modenkopplung 2.2 Komplexe Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.2.1 Fourier Transformation

Mehr

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik 1. Einleitung 2. Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.1 Prinzip der Modenkopplung 2.2 Komplexe Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.2.1 Fourier Transformation

Mehr

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik 1. Einleitung 2. Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.1 Prinzip der Modenkopplung 2.2 Komplexe Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.2.1 Fourier Transformation

Mehr

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik 1. Einleitung. Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse.1 Prinzip der Modenkopplung. Komplexe Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse..1 Fourier Transformation.. Zeitliche

Mehr

Weißlichterzeugung. - Supercontinnum generation in photonic crystal fibers - Jens Brauer Physik (Master) 14. Februar 2012

Weißlichterzeugung. - Supercontinnum generation in photonic crystal fibers - Jens Brauer Physik (Master) 14. Februar 2012 Weißlichterzeugung - Supercontinnum generation in photonic crystal fibers - Jens Brauer Physik (Master) 14. Februar 2012 Gliederung Generierung eines Superkontinuums Selbstphasenmodulation Ramanstreuung

Mehr

Lösungen: Übungsblatt 4 zur Quantenelektronik I

Lösungen: Übungsblatt 4 zur Quantenelektronik I Prof Dr U Keller FS 016 Lösungen: Übungsblatt 4 zur Quantenelektronik I Aufgabe 1 Sagnac-Interferometer a) Ohne Rotation ist die Umlaufdauer in der Faserschleife T = πrn / c Innerhalb dieser Zeit dreht

Mehr

Kompensation von PMD. Fasernichtlinearitäten

Kompensation von PMD. Fasernichtlinearitäten Kompensation von PMD mit Hilfe von Fasernichtlinearitäten Ansgar Steinkamp, Jens Kissing, Tobias Gravemann, Edgar Voges Übersicht PMD (in linearen Fasern) Solitonen (in Fasern ohne PMD) Deterministische

Mehr

Charakterisierung ultrakurzer Lichtimpulse (I)

Charakterisierung ultrakurzer Lichtimpulse (I) Charakterisierung ultrakurzer Lichtimpulse (I) D. von der Linde Institut für Experimentelle Physik Universität Duisburg-Essen Gruppenseminar AG Bovensiepen, 9. Juni 010 Überblick Mathematische Darstellung

Mehr

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik

Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik Ultrakurze Lichtimpulse und THz Physik. Einleitung 2. Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2. Prinzip der Modenkopplung 2.2 Komplexe Darstellung ultrakurzer Lichtimpulse 2.2. Fourier Transformation 2.2.2

Mehr

THz Physik: Grundlagen und Anwendungen

THz Physik: Grundlagen und Anwendungen THz Physik: Grundlagen und Anwendungen Inhalt: 1. Einleitung 2. Wechselwirkung von THz-Strahlung mit Materie 3. Erzeugung von THz-Strahlung 3.1 Elektronische Erzeugung 3.2 Photonische Erzeugung 3.3 Nachweis

Mehr

Zweiphotoneninterferenz

Zweiphotoneninterferenz Zweiphotoneninterferenz Patrick Bürckstümmer 11. Mai 2011 Einführung: Gewöhnliche Interferometrie Übersicht Theorie der 2PHI für monochromatische Photonen Das Experiment von Hong,Ou und Mandel (1987) Versuchsaufbau

Mehr

THz Physik: Grundlagen und Anwendungen

THz Physik: Grundlagen und Anwendungen THz Physik: Grundlagen und Anwendungen Inhalt: 1. Einleitung 2. Wechselwirkung von THz-Strahlung mit Materie 3. Erzeugung von THz-Strahlung 3.1 Elektronische Erzeugung 3.2 Photonische Erzeugung 3.3 Nachweis

Mehr

Einfluss der Polarisationsmodendispersion (PMD) auf die Pulsausbreitung in Einmodenfasern

Einfluss der Polarisationsmodendispersion (PMD) auf die Pulsausbreitung in Einmodenfasern Einfluss der Polarisationsmodendispersion (PMD) auf die Pulsausbreitung in Einmodenfasern Dipl.-Phys. Ansgar Steinkamp Dipl.-Ing. Jens Kissing Prof. Dr. Ing. E. Voges Übersicht Ursache der PMD / die Fasereigenschaft

Mehr

Laser und Laserbeamline bei PITZ. Technisches Seminar Marc HänelH

Laser und Laserbeamline bei PITZ. Technisches Seminar Marc HänelH Laser und Laserbeamline bei PITZ Technisches Seminar Marc HänelH 26.06.2007 Inhalt 1. Was ist PITZ und wofür brauchen wir einen Laser? 2. Was muss der Laser können? 3. Wie macht er das? 4. Wie überwachen

Mehr

Grundlagen. Erzeugung ultrakurzer Lichtpulse Bedeutung der spektralen Bandbreite Lasermoden und Modenkopplung. Optische Ultrakurzpuls Technologie

Grundlagen. Erzeugung ultrakurzer Lichtpulse Bedeutung der spektralen Bandbreite Lasermoden und Modenkopplung. Optische Ultrakurzpuls Technologie Grundlagen Vorlesung basiert auf Material von Prof. Rick Trebino (Georgia Institute of Technology, School of Physics) http://www.physics.gatech.edu/gcuo/lectures/index.html Interaktive Plattform Femto-Welt

Mehr

Gepulste Laser PD Dr.-Ing. Cemal Esen Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik

Gepulste Laser PD Dr.-Ing. Cemal Esen Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik Gepulste Laser PD Dr.-Ing. Cemal Esen Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik Aufbau eines Lasers 2 Prinzip eines 4-Niveau-Lasers Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik 3 Betriebsarten eines Lasers Lehrstuhl

Mehr

Die Stoppuhren der Forschung: Femtosekundenlaser

Die Stoppuhren der Forschung: Femtosekundenlaser Die Stoppuhren der Forschung: Femtosekundenlaser Stephan Winnerl Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung Foschungszentrum Rossendorf Inhalt Femtosekunden Laserpulse (1 fs = 10-15 s) Grundlagen

Mehr

Formstabile Wellenpropagation

Formstabile Wellenpropagation Formstabile Wellenpropagation Solitonen in Glasfasern David Kleinhans WWU Münster David Kleinhans, WWU Münster Solitonen in Glasfasern 1 Wegweiser Was sind Solitonen? Lineare Lichtausbreitung in optischen

Mehr

Physik B2.

Physik B2. Physik B2 https://e3.physik.tudortmund.de/~suter/vorlesung/physik_a2_ws17/physik_a2_ws17.html 1 Wellen Welle = Ausbreitung einer Störung in einem kontinuierlichen Medium oder einer räumlich periodischen

Mehr

Ultrakurzpuls Lasersysteme

Ultrakurzpuls Lasersysteme Ultrakurzpuls Lasersysteme Vortrag von Julia Ehrt 27.November 2003 Experimentelles Lehrseminar WS 2003/04 Prof. Hertel Betreuer: Herr Dr. Noack Übersicht Übersicht 1) Entwicklungsgeschichte ultrakurzer

Mehr

Charakterisierung ultrakurzer Lichtimpulse (II) D. von der Linde Institut für Experimentelle Physik Universität Duisburg-Essen

Charakterisierung ultrakurzer Lichtimpulse (II) D. von der Linde Institut für Experimentelle Physik Universität Duisburg-Essen Charakterisierung ultrakurzer Lichtimpulse (II) D. von der Linde Institut für Experimentelle Physik Universität Duisburg-Essen Gruppenseminar AG Bovensiepen, 19. Januar 2011 Was man sich aus (I) gemerkt

Mehr

Hänsch-Frequenzkamm (Nobelpreis 2005, Theodor W. Hänsch, LMU)

Hänsch-Frequenzkamm (Nobelpreis 2005, Theodor W. Hänsch, LMU) Hänsch-Frequenzkamm (Nobelpreis 2005, Theodor W. Hänsch, LMU) http://nobelprize.org/physics/laureates/2005/hansch-slides.pdf.../info.html (Dank an Thomas Udem) Ziel: Messung v. "optischen Frequenzen" mit

Mehr

Statistische Signaldegradation durch PMD und Rauschen

Statistische Signaldegradation durch PMD und Rauschen Statistische Signaldegradation durch PMD und Rauschen Dr.-Ing. Jens Kissing Prof.-Dr. Ing. E. Voges Übersicht Statistik der effektiven Pulsverbreiterung erster und zweiter Ordnung PMD (Einzelpuls) Statistik

Mehr

Element: Skalarprodukt: Standardbasis: Allgemeine Basis: Orthonormalität: Entwicklung: Koeffizienten: Vollständigkeit:

Element: Skalarprodukt: Standardbasis: Allgemeine Basis: Orthonormalität: Entwicklung: Koeffizienten: Vollständigkeit: C6.4 Konzeptionelle Grundlage der Fourier-Entwicklung Kernaussage: Fourier-Entwicklung ist Basiswechsel im Funktionenraum Zur Erinnerung: Eigenschaften einer Basis in Element: Skalarprodukt: Invariante

Mehr

Übungen zur Experimentalphysik 3

Übungen zur Experimentalphysik 3 Übungen zur Experimentalphysik 3 Prof. Dr. L. Oberauer Wintersemester 010/011 Übungsblatt - 1. November 010 Musterlösung Franziska Konitzer (franziska.konitzer@tum.de) Aufgabe 1 ( ) Berechnen Sie die Fouriertransformierte

Mehr

Element: Skalarprodukt: Standardbasis: Allgemeine Basis: Orthonormalität: Entwicklung: Koeffizienten: Vollständigkeit:

Element: Skalarprodukt: Standardbasis: Allgemeine Basis: Orthonormalität: Entwicklung: Koeffizienten: Vollständigkeit: C6.4 Konzeptionelle Grundlage der Fourier-Entwicklung Kernaussage: Fourier-Entwicklung ist Basiswechsel im Funktionenraum Zur Erinnerung: Eigenschaften einer Basis in Element: Skalarprodukt: Invariante

Mehr

F 72. Charakterisierung von Femtosekunden-Laserpulsen mittels Korrelationstechniken

F 72. Charakterisierung von Femtosekunden-Laserpulsen mittels Korrelationstechniken F 72 Charakterisierung von Femtosekunden-Laserpulsen mittels Korrelationstechniken Letzte Änderung: Priv.-Doz. Dr. Andreas-Neil Unterreiner, 26.10.2017 Durch Messung einer Intensitätsautokorrelation 2.

Mehr

Grundlagen der LASER-Operation. Rolf Neuendorf

Grundlagen der LASER-Operation. Rolf Neuendorf Grundlagen der LASER-Operation Rolf Neuendorf Inhalt Grundlagen der Lasertechnik Nichtlineare optische Effekte Frequenzvervielfachung parametrische Prozesse sättigbare Absorption Erzeugung von Laserpulsen

Mehr

Anwendung von Lattice-Boltzmann Methoden in der Strömungsakustik. Andreas Wilde

Anwendung von Lattice-Boltzmann Methoden in der Strömungsakustik. Andreas Wilde Anwendung von Lattice-Boltzmann Methoden in der Strömungsakustik Andreas Wilde Einführung/Überblick Frage: Kann man mit Lattice-Boltzmann Strömungsakustik machen? 2 Einführung/Überblick Frage: Kann man

Mehr

κ Κα π Κ α α Κ Α

κ Κα π Κ α α Κ Α κ Κα π Κ α α Κ Α Ζ Μ Κ κ Ε Φ π Α Γ Κ Μ Ν Ξ λ Γ Ξ Ν Μ Ν Ξ Ξ Τ κ ζ Ν Ν ψ Υ α α α Κ α π α ψ Κ α α α α α Α Κ Ε α α α α α α α Α α α α α η Ε α α α Ξ α α Γ Α Κ Κ Κ Ε λ Ε Ν Ε θ Ξ κ Ε Ν Κ Μ Ν Τ μ Υ Γ φ Ε Κ Τ θ

Mehr

2.3.3 Messung der Dispersion

2.3.3 Messung der Dispersion .3.3 Messung der Dispersion Weißlicht- Interferenzen: Weißlicht-Interferometer Mit dispersivem Element D: W.H. Knox et al., Opt. Lett. 13, 574 (1988) Vermessung einer SF10-Prismen- Dispersionskompensation

Mehr

Versuch 1: Interferometrie, Kohärenz und Fourierspektroskopie

Versuch 1: Interferometrie, Kohärenz und Fourierspektroskopie Versuch : nterferometrie, Kohärenz und Fourierspektroskopie Norbert Lindlein nstitut für Optik, nformation und Photonik (Max-Planck-Forschungsgruppe) Universität Erlangen-Nürnberg Staudtstr. 7/B, D-958

Mehr

Atominterferometrie. Atominterferometrie. Humboldt- Universität zu Berlin. Institut für Physik. Seminar Grundlagen der Quantenphysik

Atominterferometrie. Atominterferometrie. Humboldt- Universität zu Berlin. Institut für Physik. Seminar Grundlagen der Quantenphysik Seminar Grundlagen der Quantenphysik www.stanford.edu/group/chugr oup/amo/interferometry.html 1 Gliederung Humboldt- Universität zu Berlin 1. Allgemeines 2. Theorie 2.1 Prinzip 2.2 Atominterferometer 2.3

Mehr

Weißlicht-Erzeugung mit photonischen Kristallfasern

Weißlicht-Erzeugung mit photonischen Kristallfasern Weißlicht-Erzeugung mit photonischen Kristallfasern IQO Gruppe Max-Planck-Forschungsgruppe für Optik, Information und Photonik Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 9. September 2008 Kontakt

Mehr

Heute: Wellen, Überlagerung von Wellen, Dispersion, Fourier-Synthese, Huygenssche Prinzip, Kohärenz, Interferenz

Heute: Wellen, Überlagerung von Wellen, Dispersion, Fourier-Synthese, Huygenssche Prinzip, Kohärenz, Interferenz Roter Faden: Vorlesung 12+13+14: Heute: Wellen, Überlagerung von Wellen, Dispersion, Fourier-Synthese, Huygenssche Prinzip, Kohärenz, Interferenz Versuche: Huygens sche Prinzip, Schwebungen zweier Schwinggabel,

Mehr

Wellen und Dipolstrahlung

Wellen und Dipolstrahlung Wellen und Dipolstrahlung Florian Hrubesch. März 00 Maxwellgleichungen a) Leiten Sie aus den Maxwellgleichungen im Vakuum die Wellengleichung im Vakuum her. Zeigen Sie, dass E, B und k senkrecht aufeinander

Mehr

Weber/Herziger LASER. Grundlagen und Anwendungen. Fachbereich S Hochschule Darmstad«Hochschulstraßa 2. 1J2QOI Physik Verlag

Weber/Herziger LASER. Grundlagen und Anwendungen. Fachbereich S Hochschule Darmstad«Hochschulstraßa 2. 1J2QOI Physik Verlag Weber/Herziger LASER Grundlagen und Anwendungen Fachbereich S Hochschule Darmstad«Hochschulstraßa 2 1J2QOI Physik Verlag Inhaltsverzeichnis 1. licht und Atome 1 1.1. Welleneigenschaften des Lichtes 1 1.1.1.

Mehr

Mach-Zehnder Interferometer

Mach-Zehnder Interferometer Mach-Zehnder Interferometer 1891/2 von Ludwig Mach und Ludwig Zehnder entwickelt Sehr ähnlich Michelson-Interferometer Aber: Messobjekt nur einmal durchlaufen 1 Anwendung: Mach-Zehnder Interferometer Dichteschwankungen

Mehr

Experimentelle Grundlagen γ + N N + π

Experimentelle Grundlagen γ + N N + π Experimentelle Grundlagen γ + N N + π Thomas Schwindt 28. November 2007 1 Relativistische Kinematik Grundlagen Lorentz-Transformation Erzeugung und Zerfall von Teilchen 2 Das Experiment Kinematik Aufbau

Mehr

Kurze und ultrakurze Lichtimpulse

Kurze und ultrakurze Lichtimpulse 1 Kurze und ultrakurze Lichtimpulse 20.11.2003 Kurze und ultrakurze Lichtimpulse 2 Inhalt Einleitung Teil I mathematische Beschreibung kurzer und ultrakurzer Lichtimpulse Überlagerung ebener Wellen Impulsdauer

Mehr

1. Bestimmen Sie die Phasengeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Wasser durch Messung der Wellenlänge und Frequenz stehender Wellen.

1. Bestimmen Sie die Phasengeschwindigkeit von Ultraschallwellen in Wasser durch Messung der Wellenlänge und Frequenz stehender Wellen. Universität Potsdam Institut für Physik und Astronomie Grundpraktikum 10/015 M Schallwellen Am Beispiel von Ultraschallwellen in Wasser werden Eigenschaften von Longitudinalwellen betrachtet. Im ersten

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik III - Optik

Ferienkurs Experimentalphysik III - Optik Ferienkurs Experimentalphysik III - Optik Max v. Vopelius, Matthias Brasse 23.02.09 Inhaltsverzeichnis 1 Wellen 1 1.1 Allgemeines zu Wellen.................................... 1 1.1.1 Wellengleichung für

Mehr

Fourier Optik. Zeit. Zeit

Fourier Optik. Zeit. Zeit Fourier Optik Beispiel zur Fourier-Zerlegung: diskretes Spektrum von Sinus-Funktionen liefert in einer gewichteten Überlagerung näherungsweise eine Rechteckfunktion Sin t Sin 3t Sin 5t Sin 7t Sin 9t Sin

Mehr

NEUTRONEN RESONANZ SPIN ECHO NRSE

NEUTRONEN RESONANZ SPIN ECHO NRSE NEUTRONEN RESONANZ SPIN ECHO NRSE Inhaltsverzeichnis 1. Warum NRSE? 2. Flipper Spulen 3. NRSE-Instrument 4. Das Auflösungsellipsoid 5. Ablauf einer Messung 6. Anwendung NRSE: Phononen Lebensdauer 7. MIEZE-Instrument

Mehr

Einführung in die Physik I. Schwingungen und Wellen 1

Einführung in die Physik I. Schwingungen und Wellen 1 Einführung in die Physik I Schwingungen und Wellen O. von der Lühe und U. Landgraf Schwingungen Periodische Vorgänge spielen in eine große Rolle in vielen Gebieten der Physik E pot Schwingungen treten

Mehr

Bewertung pulsförmiger Lichtsignale

Bewertung pulsförmiger Lichtsignale Bewertung pulsförmiger Lichtsignale Karl Manz Wintersemester 2008/2009 Für periodisch moduliertes Licht lässt sich die Lichtstärke bzw die Leuchtdichte nach dem Talbotschen Gesetz bestimmen, das im Prinzip

Mehr

Spektralanalyse. Spektralanalyse ist derart wichtig in allen Naturwissenschaften, dass man deren Bedeutung nicht überbewerten kann!

Spektralanalyse. Spektralanalyse ist derart wichtig in allen Naturwissenschaften, dass man deren Bedeutung nicht überbewerten kann! Spektralanalyse Spektralanalyse ist derart wichtig in allen Naturwissenschaften, dass man deren Bedeutung nicht überbewerten kann! Mit der Spektralanalyse können wir Antworten auf folgende Fragen bekommen:

Mehr

Untersuchung des Plasmaeffekts in Silizium-Sensoren

Untersuchung des Plasmaeffekts in Silizium-Sensoren Untersuchung des Plasmaeffekts in Silizium-Sensoren Julian Becker Institut für Experimentalphysik Universität Hamburg 1. Einführung 2. Die TCT- Methode 3. Messungen zu Spitzenströmen 4. Messungen zu Ladungssammlungszeiten

Mehr

Experimente zur Autokorrelation von thermischer Strahlung. Jan Roß Seminar der Senioren der Fakultät für Physik

Experimente zur Autokorrelation von thermischer Strahlung. Jan Roß Seminar der Senioren der Fakultät für Physik Experimente zur Autokorrelation von thermischer Strahlung Jan Roß 11.11.2016 Seminar der Senioren der Fakultät für Physik Inhalt Untersuchungsmethoden zur Messung von Fluktuationen Welche Verläufe werden

Mehr

Handout zum 2. Teil des Vortrages: Röntgenstrahlung

Handout zum 2. Teil des Vortrages: Röntgenstrahlung Handout zum 2. Teil des Vortrages: Röntgenstrahlung Alice Zimmermann, Frédéric Stein 17. Januar 2007 2 Experimente mit Röntgenstrahlung Seminarvortrag im Rahmen des F-Praktikums WS06/07 1 1 Einleitung

Mehr

Interferenz, Wellen in Materialien, Dispersion

Interferenz, Wellen in Materialien, Dispersion Übung 4 Abgabe: 23.3. bzw. 27.03.2018 Elektromagnetische Felder & Wellen Frühjahrssemester 2018 Photonics Laboratory, ETH Zürich www.photonics.ethz.ch Interferenz, Wellen in Materialien, Dispersion 1 Sagnac

Mehr

SCHWINGUNGEN WELLEN. Schwingungen Resonanz Wellen elektrischer Schwingkreis elektromagnetische Wellen

SCHWINGUNGEN WELLEN. Schwingungen Resonanz Wellen elektrischer Schwingkreis elektromagnetische Wellen Physik für Pharmazeuten SCHWINGUNGEN WELLEN Schwingungen Resonanz elektrischer Schwingkreis elektromagnetische 51 5.1 Schwingungen Federpendel Auslenkung x, Masse m, Federkonstante k H d xt ( ) Bewegungsgleichung:

Mehr

Phasenmessung in der nichtlinearen Optik

Phasenmessung in der nichtlinearen Optik Phasenmessung in der nichtlinearen Optik Th. Lottermoser, t. Leute und M. Fiebig, D. Fröhlich, R.V. Pisarev Einleitung Prinzip der Phasenmessung Experimentelle Durchführung Ergebnisse YMnO 3 Einleitung

Mehr

Wellen und Dipolstrahlung

Wellen und Dipolstrahlung Wellen und Dipolstrahlung Florian Hrubesch. März 00 Inhaltsverzeichnis Wellen. Wellen im Vakuum............................. Lösung der Wellengleichung................... Energietransport / Impuls - der

Mehr

Wellen und Elektrodynamik für Chemie- und Bioingenieure und Verfahrenstechniker WS 11/12 Übung 6

Wellen und Elektrodynamik für Chemie- und Bioingenieure und Verfahrenstechniker WS 11/12 Übung 6 Wellen und Elektrodynamik für Chemie- und Bioingenieure und Verfahrenstechniker WS 11/12 Übung 6 KIT University of the State of Baden-Wuerttemberg and National Research Center of the Helmholtz Association

Mehr

Dekohärenz Wolfgang Schweinberger. Michael Ramus, 1991 American Institute of Physics.

Dekohärenz Wolfgang Schweinberger. Michael Ramus, 1991 American Institute of Physics. Dekohärenz 17.7.2006 Wolfgang Schweinberger Michael Ramus, 1991 American Institute of Physics. Gliederung Einleitung und Begriffsbildung Darstellungen von Dekohärenz Darstellungen von Zuständen Quantenmechanischer

Mehr

Serie 5: Operationsverstärker 2 26./

Serie 5: Operationsverstärker 2 26./ Elektronikpraktikum - SS 204 H. Merkel, D. Becker, S. Bleser, M. Steinen Gebäude 02-43 (Anfängerpraktikum). Stock, Raum 430 Serie 5: Operationsverstärker 2 26./27.06.204 I. Ziel der Versuche Aufbau und

Mehr

Teil 1 Schwingungsspektroskopie. Dr. Christian Merten, Ruhr-Uni Bochum, WiSe 2016/17

Teil 1 Schwingungsspektroskopie. Dr. Christian Merten, Ruhr-Uni Bochum, WiSe 2016/17 Teil 1 Schwingungsspektroskopie Dr. Christian Merten, Ruhr-Uni Bochum, WiSe 2016/17 www.ruhr-uni-bochum.de/chirality Themenüberblick Schwingungsspektroskopie Physikalische Grundlagen: Mechanisches Bild

Mehr

PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT

PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 20 PRISMEN - SPEKTRALAPPARAT Versuchsziel: Bestimmung der Winkeldispersionskurve und des Auflösungsvermögens von Prismen. brechende Kante Ablenkwinkel einfallendes

Mehr

A 1. + r 2 ) 2. Stoßquerschnitt und mittlere freie Weglänge

A 1. + r 2 ) 2. Stoßquerschnitt und mittlere freie Weglänge Stoßquerschnitt und mittlere freie Weglänge Im idealen Gas findet zwischen zwei Teilchen ein Stoß statt, wenn der Abstand der Fluggeraden den beiden Teilchen, der Stoßparameter b, kleiner ist als die Summe

Mehr

Fototransistor. Der Fototransistor. von Philip Jastrzebski. Betreuer: Christian Brose Philip Jastrzebski 1

Fototransistor. Der Fototransistor. von Philip Jastrzebski. Betreuer: Christian Brose Philip Jastrzebski 1 Der Fototransistor von Philip Jastrzebski Betreuer: Christian Brose 17.11.2008 Philip Jastrzebski 1 Gliederung: I. Aufbau & Funktionsweise Fotodiode Fototransistor V. Vor- und Nachteile VII. Bsp: Reflexkoppler

Mehr

Photonen in Astronomie und Astrophysik Sommersemester 2015

Photonen in Astronomie und Astrophysik Sommersemester 2015 Photonen in Astronomie und Astrophysik Sommersemester 2015 Dr. Kerstin Sonnabend II. DETEKTION VON PHOTONEN II.1 Detektoreigenschaften 05. Mai 2015 Photonen in Astronomie und Astrophysik Kerstin Sonnabend

Mehr

4.6 Stöße mit Phononen

4.6 Stöße mit Phononen Physik der kondensierten Materie WS 00/0 05..00 ii) Wie viele mögliche k-vektoren gibt es in der ersten Brillouinzone? Wir betrachten eine Kette mit N Atomen unter periodischen Randbedingungen, d.h. für

Mehr

Lichtspeicherung in Atomaren Kohärenzen

Lichtspeicherung in Atomaren Kohärenzen Lichtspeicherung in Atomaren Kohärenzen Im Rahmen des Seminars: Quantenoptik und nichtlineare Optik WS2010/2011 1 Gliederung owiederholung ogrundlagen oexperimente ochronik orb - Walsworth (2001) ona -

Mehr

Elektronikpraktikum. 4 Signalausbreitung auf Leitungen. Hinweise: Fachbereich Physik

Elektronikpraktikum. 4 Signalausbreitung auf Leitungen. Hinweise: Fachbereich Physik Fachbereich Physik Elektronikpraktikum 4 Signalausbreitung auf Leitungen Stichworte zur Vorbereitung: Wellenwiderstand, Leitungstheorie für homogene Leitungen, Leitungsbeläge, Dämpfung, Anpassung, Reflexionsfaktor,

Mehr

Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FP 17)

Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FP 17) Theorie Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FP 17) Fortgeschrittenen-Praktikums-Kolloquium Alexander Erlich alexander.erlich@gmail.com B. Sc. Physik, 6. Semester Betreuerin: Janina Messerschmidt

Mehr

Kap. 2. Lineare Pulsausbreitung. 2.1 Motivation

Kap. 2. Lineare Pulsausbreitung. 2.1 Motivation Kap. 2 2.1 Motivation Fig. 1: Erst die Überlagerung mehrerer verschiedenfarbiger Lichtwellenlängen ergibt einen kurzen Lichtpuls. Wie ein akustischer Knall, dem man keine feste Tonhöhe mehr zuordnen kann,

Mehr

5.8.1 Interferenz von Wasserwellen ******

5.8.1 Interferenz von Wasserwellen ****** Interferen von Wasserwellen 5.8.1 Interferen von Wasserwellen ****** 1 Motivation Zwei synchron periodisch in Wasser eintauchende punktförmige Stifte ereugen kreisförmige Wellenüge. Die Kreiswellen interferieren,

Mehr

7. Periodische Bewegungen Physik für E-Techniker. 7.2 Wellen Harmonische Welle Wellenpakete. Doris Samm FH Aachen

7. Periodische Bewegungen Physik für E-Techniker. 7.2 Wellen Harmonische Welle Wellenpakete. Doris Samm FH Aachen 7. Periodische Bewegungen 7.2 Wellen 7.2.1 Harmonische Welle 7.2.2 Interferenz von Wellen 7.2.3 Wellenpakete 723 7.2.3 Stehende Wellen 7.2 Wellen Störung y breitet sich in Raum x und Zeit t aus. y = f(t)

Mehr

Gepulste NMR zur Polarisationsmessung

Gepulste NMR zur Polarisationsmessung Gepulste NMR zur Polarisationsmessung Grundlagen der magnetischen Kernresonanz Konzeption des gebauten NMR-Systems Einzelne Komponenten - Kryostateinsatz - HF-Dioden Erste NMR-Messungen Messung der TE-Aufbaukurve

Mehr

WELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B

WELLEN im VAKUUM. Kapitel 10. B t E = 0 E = B = 0 B. E = 1 c 2 2 E. B = 1 c 2 2 B Kapitel 0 WELLE im VAKUUM In den Maxwell-Gleichungen erscheint eine Asymmetrie durch Ladungen, die Quellen des E-Feldes sind und durch freie Ströme, die Ursache für das B-Feld sind. Im Vakuum ist ρ und

Mehr

Sensorik & Aktorik Wahlpflichtfach Studienrichtung Antriebe & Automation

Sensorik & Aktorik Wahlpflichtfach Studienrichtung Antriebe & Automation Sensorik & Aktorik Wahlpflichtfach Studienrichtung Antriebe & Automation - Positionsmessung (2) - Prof. Dr. Ulrich Hahn SS 2010 Lasertriangulation Triangulation: Entfernungsbestimmung über Dreiecksbeziehungen

Mehr

3.9 Interferometer. 1 Theoretische Grundlagen

3.9 Interferometer. 1 Theoretische Grundlagen FCHHOCHSCHULE HNNOVER Physikalisches Praktikum 3.9. 3.9 Interferometer 1 Theoretische Grundlagen Licht ist eine elektromagnetische Strahlung mit sehr geringer Wellenlänge (auf den Welle - Teilchen - Dualismus

Mehr

Spektrale Messungen kohärenter Synchrotronstrahlung bei FLASH

Spektrale Messungen kohärenter Synchrotronstrahlung bei FLASH Spektrale Messungen kohärenter Synchrotronstrahlung bei FLASH Christopher Behrens, Stephan Wesch und Bernhard Schmidt Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), Uni Hamburg (UHH) DPG Frühjahrstagung München,

Mehr

Eichler. Jürgen. Hans Joachim Eichler. Laser. Bauformen, Strahlführung, Anwendungen. 8., aktualisierte und überarbeitete Auflage. 4^ Springer Vieweq

Eichler. Jürgen. Hans Joachim Eichler. Laser. Bauformen, Strahlführung, Anwendungen. 8., aktualisierte und überarbeitete Auflage. 4^ Springer Vieweq Hans Joachim Eichler Jürgen Eichler Laser Bauformen, Strahlführung, Anwendungen 8., aktualisierte und überarbeitete Auflage 4^ Springer Vieweq 1 Licht, Atome, Moleküle, Festkörper 1 1.1 Eigenschaften von

Mehr

Analytische Methoden in Org. Chemie und optische Eigenschaften von chiralen Molekülen

Analytische Methoden in Org. Chemie und optische Eigenschaften von chiralen Molekülen Analytische Methoden in Org. Chemie und optische Eigenschaften von chiralen Molekülen Seminar 5. 0. 200 Teil : NMR Spektroskopie. Einführung und Physikalische Grundlagen.2 H NMR Parameter: a) Chemische

Mehr

Räumlich aufgelöste optische Emissionsspektroskopie in einer Magnetronentladung

Räumlich aufgelöste optische Emissionsspektroskopie in einer Magnetronentladung Räumlich aufgelöste optische Emissionsspektroskopie in einer Magnetronentladung B. Liebig, T. Dunger, T. Welzel, F. Richter Mühlleithen, 05.03.2008 Workshop Oberflächentechnologie mit Plasma- und Ionenprozessen

Mehr

4. Transiente Analyse

4. Transiente Analyse 4. Transiente Analyse Bei der transienten Analyse wird der zeitliche Verlauf der Antwort auf eine zeitlich veränderliche Last bestimmt. Die zu lösende Bewegungsgleichung lautet: [ M ] [ü ]+[ D ] [ u ]+

Mehr

9. Periodische Bewegungen

9. Periodische Bewegungen 9.2 Wellen Inhalt 9.2 Wellen 9.2.1 Harmonische Welle 9.2.2 Interferenz von Wellen 9.2.3 Wellenpakete 9.2.3 Stehende Wellen 9.2 Wellen 9.2 Wellen 9.2 Wellen Störung y breitet sich in Raum x und Zeit t aus.

Mehr

MICHELSON-INTERFEROMETER

MICHELSON-INTERFEROMETER Grundpraktikum der Physik Versuch Nr. 19 MICHELSON-INTERFEROMETER Versuchsziel: Quantitative Erfassung von Interferenzerscheinungen verschieden kohärenter Quellen. 1 1. Einführung Interferenz im Rahmen

Mehr

Erzeugung Hoher Harmonischer (HHG) und as X-rays

Erzeugung Hoher Harmonischer (HHG) und as X-rays Erzeugung Hoher Harmonischer (HHG) und as X-rays Informationen und Material: Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009) Quelle: T. Pfeifer, MPI-Kernphysik, Heidelberg Rep. Prog. Phys. 69, 443 (2006) July 12, 2010

Mehr

Ferienkurs Experimentalphysik Übung 2 - Musterlösung

Ferienkurs Experimentalphysik Übung 2 - Musterlösung Ferienkurs Experimentalphysik 4 00 Übung - Musterlösung Kopplung von Drehimpulsen und spektroskopische Notation (*) Vervollständigen Sie untenstehende Tabelle mit den fehlenden Werten der Quantenzahlen.

Mehr

Übersicht zu Grundlagen der Laserphysik

Übersicht zu Grundlagen der Laserphysik Übersicht zu Grundlagen der Laserphysik Friedrich-Schiller-Universität Jena Vorlesender: Herr Prof. Tünnermann, Dr. Limpert Zusammengestellt von: Mario Chemnitz Stand: 15. Februar 2010 Inhaltsverzeichnis

Mehr

Optische Nachrichtentechnik-Praktikum: CAE-Teil Chromatische Dispersion und Fasernichtlinearitäten

Optische Nachrichtentechnik-Praktikum: CAE-Teil Chromatische Dispersion und Fasernichtlinearitäten Optische Nachrichtentechnik-Praktikum: CAE-Teil Chromatische Dispersion und Fasernichtlinearitäten Betreuer: Dr. Stefan Warm Raum HFT 34, Tel.: 34-43, Mail: stefan.warm@tu-berlin.de 7. Dezember Zusammenfassung

Mehr

2 Ultrakurzpulslaser. 2.1 Modenkopplung

2 Ultrakurzpulslaser. 2.1 Modenkopplung 2 Ultrakurzpulslaser Durch die Möglichkeit eine konstante Phasenbeziehung zwischen verschiedenen longitudinalen Moden innerhalb eines Verstärkungsspektrums herstellen zu können, lassen sich sehr kurze

Mehr

2. Wellenoptik Interferenz

2. Wellenoptik Interferenz . Wellenoptik.1. Interferenz Überlagerung (Superposition) von Lichtwellen i mit gleicher Frequenz, E r, t Ei r, i gleicher Wellenlänge, gleicher Polarisation und gleicher Ausbreitungsrichtung aber unterschiedlicher

Mehr

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik

Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Ferienkurs Teil III Elektrodynamik Michael Mittermair 27. August 2013 1 Inhaltsverzeichnis 1 Elektromagnetische Schwingungen 3 1.1 Wiederholung des Schwingkreises................ 3 1.2 der Hertz sche Dipol.......................

Mehr

Inhaltsverzeichnis. Laserübergänge in neutralen Atomen Helium-Neon-Laser Metalldampf-Laser (Cu, Au) Jodlaser, COIL 80 Aufgaben 81

Inhaltsverzeichnis. Laserübergänge in neutralen Atomen Helium-Neon-Laser Metalldampf-Laser (Cu, Au) Jodlaser, COIL 80 Aufgaben 81 Licht, Atome, Moleküle, Festkörper 1 1.1 Eigenschaften von Licht 1 1.2 Atome: Elektronenbahnen, Energieniveaus 7 1.3 Atome mit mehreren Elektronen 9 1.4 Moleküle 12 1.5 Energieniveaus in Festkörpern 16

Mehr

von Yannick Harland ANTITEILCHEN UND DIRAC-GLEICHUNG

von Yannick Harland ANTITEILCHEN UND DIRAC-GLEICHUNG von Yannick Harland ANTITEILCHEN UND DIRAC-GLEICHUNG INHALTSÜBERSICHT Dirac-Gleichung Exp. Nachweis des Positrons Materie-Antimaterie-Wechselwirkung Elektron-Positron-Paarerzeugung Elektron-Positron-Paarvernichtung

Mehr

NeutronenStreuung. Grundlagen. Aufbau. Eigenschaften & Vorteile Messgrößen. Historie Erzeugung Präparation Detektoren. Diffraktometer.

NeutronenStreuung. Grundlagen. Aufbau. Eigenschaften & Vorteile Messgrößen. Historie Erzeugung Präparation Detektoren. Diffraktometer. NeutronenStreuung Grundlagen Eigenschaften & Vorteile Messgrößen Historie Erzeugung Präparation Detektoren Inhalt Diffraktometer 1 / 24 Einführung detaillierte Eigenschaften auf atomarer Ebene n- & Röntgen-Streuung

Mehr

Advanced Physics of Nanosystems

Advanced Physics of Nanosystems Ein optisch definiertes Quantenbit wird in D. Press et al., Nature 456, 218 (2008) vorgestellt. Es wird in einem InAs Quantenpunkt realisiert, und basiert auf einem doppelten Lambda-System. Ein typisches

Mehr

Beugung am Gitter mit Laser ******

Beugung am Gitter mit Laser ****** 5.10.301 ****** 1 Motiation Beugung am Gitter: Wellen breiten sich nach dem Huygensschen Prinzip aus; ihre Amplituden werden superponiert (überlagert). Die Beugung am Gitter erzeugt ein schönes Beugungsbild

Mehr

Nanoplasma. Nano(cluster)plasmen

Nanoplasma. Nano(cluster)plasmen Nano(cluster)plasmen Nanoplasma Neben der Rumpfniveauspektroskopie an Clustern bietet FLASH die Möglichkeit Cluster unter extremen Bedingungen im Feld eines intensiven Röntgenpulses zu studieren (Nano)Plasmaphysik

Mehr

Spektroskopie. im IR- und UV/VIS-Bereich. Spektrometer. http://www.analytik.ethz.ch

Spektroskopie. im IR- und UV/VIS-Bereich. Spektrometer. http://www.analytik.ethz.ch Spektroskopie im IR- und UV/VIS-Bereich Spektrometer Dr. Thomas Schmid HCI D323 schmid@org.chem.ethz.ch http://www.analytik.ethz.ch Allgemeiner Aufbau eines Spektrometers Lichtintensität d I 0 Probe I

Mehr

Spektrale Analysen in EMU-R: eine Einführung. Jonathan Harrington

Spektrale Analysen in EMU-R: eine Einführung. Jonathan Harrington Spektrale Analysen in EMU-R: eine Einführung Jonathan Harrington 1. Ein digitales Sinusoid 2. Fourier-Analyse 3. Ein Spektrum 4. Frequenz- und Zeitauflösung 5. Berechnung von Spektra mit Emu 1. Ein digitales

Mehr

Schwingungsspektroskopie

Schwingungsspektroskopie Schwingungsspektroskopie In N-atomigen Molekülen haben wir 3N-5 (linear) bzw. 3N-6 (nichtlinear) Freiheitsgrade der Schwingung, welche die Position der Atome relativ zueinander beschreiben. Der Potentialterm

Mehr

Nichtlineare Schrödingergleichung. Kyle Poland und Alexander Hahn

Nichtlineare Schrödingergleichung. Kyle Poland und Alexander Hahn Nichtlineare Schrödingergleichung Kyle Poland und Alexander Hahn Inhalt Allgemeines Herleitung & Bedeutung Lösungsmethodik Solitonenlösungen Self-Phase Modulation / Kerr-Effekt Anwendungen Ginzburg-Landau-Gleichung

Mehr

Eigenschaften von Halbleitern mit der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie

Eigenschaften von Halbleitern mit der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie D Eigenschaften von Halbleitern mit der Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie Wissenschaftliche Arbeit im Fach Physik Eingereicht von Carsten Bundesmann Universität Leipzig Fakultät für Physik und Geowissenschaften

Mehr

Vorbemerkung. [disclaimer]

Vorbemerkung. [disclaimer] Vorbemerkung Dies ist ein abgegebener Übungszettel aus dem Modul physik4. Dieser Übungszettel wurde nicht korrigiert. Es handelt sich lediglich um meine Abgabe und keine Musterlösung. Alle Übungszettel

Mehr