Wahlpflichtfach Optik und Photonik (Physik BSc)

Mit dem Wahlpflichtfach Optik und Photonik möchte das IOAP Studierende des Bachelorstudiengangs Physik frühzeitig, d.h. bereits schon ab dem ersten Semester, für Grundlagen und moderne Konzepte sowie aktuelle Anwendungen optischer Verfahren begeistern. Das Wahlpflichtfach ist in zwei Module aufgeteilt, wobei diese unabhängig und in beliebiger Reihenfolge belegt werden können:

• Optik und Photonik I: immer im Wintersemester
• Optik und Photonik II: immer im Sommersemester

Jedes Modul ist eine integrierte Veranstaltung, bestehend aus vier Stunden Vorlesung in der Woche plus Übungen und Praktika. Details dazu erfahren Sie im laufenden Vorlesungsverzeichnis sowie auf den entsprechenden ISIS-Kursseiten.

Das Modul führt in die Grundlagen der Optik und Photonik ein und vermittelt zu ausgewählten Themen tiefergehende Kenntnisse. Es wird ein Grundverständnis für optisch-physikalische Phänomene entwickelt und ein Überblick gegeben:

• Von der Sonne bis zum Synchrotron - Strahlungsquellen der Photonik
• Licht in optischen Fasern und Wellenleitern
• Vom Fotoapparat bis zur Streakkamera ‐ Detektoren in der Optik
• Optik an dünnen Schichten und an Oberflächen
• Grundlagen zur Halbleiternanophotonik
• Grundlagen photonischer Quantentechnologien

Weitere Details zur integrierten Veranstaltung finden Sie im Vorlesungsverzeichnis (Vorlesung (WiSe 2023/24), Übungen und Praktika (WiSe 2023/24))  und auf den ISIS-Kursseiten (WiSe 2023/24).

Nach einer kurzen mathematischen Einführung werden in diesem Modul zunächst basierend auf den Maxwell-Gleichungen grundlegende optische Phänomene besprochen. Mit diesem Rüstzeug werden dann aktuelle Themen aus der Forschung angeschnitten. Im Einzelnen werden die folgenden Themen gelehrt:

• Einführung in die mathematisch-physikalischen Grundlagen
• Holographie
• Grundlagen zur Elektronenoptik und Elektronenmikroskopie
• Grundlagen zur Nichtlinearen (NL) Optik
• Ultrakurzpulslaser
• Methoden der modernen Spektroskopie
• Orts- und Impulsaufgelöste Methoden
• THz Spektroskopie

Weitere Details zur integrierten Veranstaltung finden Sie im Vorlesungsverzeichnis (Vorlesung (SoSe 2023), Übungen und Praktika (SoSe 2023)) und auf den ISIS-Kursseiten.

Jedes Modul Optik und Photonik I bzw. II wird mit einer mündlichen Prüfung abgeschlossen. Voraussetzungen für die Prüfung sind, dass Sie (a) 50% der Übungsaufgaben (diese werde in Teams von zwei bis drei Studierenden zur Korrektur abgegeben) richtig gerechnet haben und (b) Sie im Team die Praktikumsversuche mit einem Protokoll erfolgreich abgeschlossen haben. Jedes erfolgreich abgelegte Modul wird Ihnen mit 12 Leistungspunkten nach ECTS gutgeschrieben.