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Instrumente der modernen Physik SS2014

Instrumente der modernen Physik - Laser, Beschleuniger, Detektoren ... (2+1 SWS, 5 CP)

Vorlesung für die Bachelor-Studiengänge Physik und Medizinphysik an der TU Dortmund im Sommer 2014.

Voraussetzungen: Kenntnisse der relativistischen Mechanik, der Elektrodynamik und der Optik.

 

Sheiner_Viewing_Sunspots_1625

 

Die Vorlesung gibt einen Überblick über Instrumente und experimentelle Techniken, die Studierenden der Physik während der Bachelor-, Master- oder Doktorarbeit sowie später in der beruflichen Praxis begegnen können. Ein wesentliches Merkmal der modernen Physik ist die experimentelle Beobachtung, bei der oft Teilchen- oder elektromagnetische Strahlung beteiligt ist (wie z.B. in obiger Abbildung bei der Beobachtung von Sonnenflecken). Es bietet sich also folgende Einteilung an:

  • Strahlungsquellen (z.B. Laser, Röntgenquellen, Beschleuniger etc.) 

  • Strahlungsdetektoren (z.B. Halbleiterzähler, Ionisationskammern, CCDs etc.)

  • sonstige Instrumente.  

Diese Instrumente werden einzeln in ihrer Funktionsweise, aber auch im Gesamtzusammenhang beschrieben, z.B. in der Elementarteilchenphysik, in der Forschung mit Synchrotronstrahlung, in der Astrophysik, in der Medizinphysik etc. Da experimentelle Befunde meist in Form elektrischer Signale vorliegen, soll auch auf deren analoge und digitale Verarbeitung eingegangen werden.

 

Vorlesungstermine

Dienstag 14:05-15:35 im DELTA-Seminarraum (ab 8. April 2014)

 

Inhalte

Ein Skript finden Sie hier:

Kapitel 1: Introduction

Kapitel 2: Sources of electromagnetic radiation

Kaptiel 3: Sources of particle radiation

Kapitel 4: Radiation detectors

Kapitel 5: Detection techniques and applications

 

Literatur und Links

Literaturhinweise finden Sie hier

 

Übungen

Dienstag 15:40-16:25 im DELTA-Seminarraum (im Anschluss an die Vorlesung)

 

Übungsaufgaben

Jede Woche wird ein Übungsblatt ausgegeben, das bis zum nächsten Termin bearbeitet werden soll. In den Übungsstunden werden die Aufgaben vor- und nachbesprochen. Diese Aufgaben umfassen

  • Verständnisfragen

  • Rechenaufgaben

  • Programmieraufgaben.

Kenntnisse einer Programmiersprache werden nicht vorausgesetzt. In der Vorlesung wird eine Einführung in die Skriptsprache MATLAB (bzw. äquivalente Public-Domain-Programme wie OCTAVE oder SCILAB) gegeben, mit der einfache Programmieraufgaben bewältigt und die Ergebnisse grafisch dargestellt werden können.

Bitte reichen Sie Ihre Lösungen am Abend vor dem nächsten Termin per Email als PDF-Dateien ein (weitere Angaben finden Sie in den Übungsblättern):

 

 

 

Studienleistung (Voraussetzung für die Modulabaschlussprüfung)

- Regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen (max. 2x ohne Attest fehlen)

- Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (min. 40% der Gesamtpunktzahl)

 

Modulabschlussprüfung

Mündliche Prüfung (typ. 30 Minuten) nach individueller Vereinbarung per Email oder Telefon