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Lehrende: Prof. Dr. Thomas Halfmann
Veranstaltungsart:
Vorlesung
Orga-Einheit: FB05 Physik
Anzeige im Stundenplan:
Optik
Fach:
Anrechenbar für:
Semesterwochenstunden:
3
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | -
Lehrinhalte:
Die Vorlesung bietet eine Einführung in die Grundlagen der Optik. Es werden u.a. folgende Themenbereiche diskutiert : Grundlagen (Fermat’sches Prinzip, Huygen’sches Prinzip, Kohärenz, das elektromagnetische Spektrum,…) Reflexion und Transmission an Grenzflächen (Fresnel’sche Gleichungen, optische Fasern,…), Geometrische Optik (gekrümmte Spiegel, Linsen, Linsenfehler, optische Abbildungen, Matrixmethoden der geometrischen Optik,…), Polarisation (Polarisatoren, elektro- und magneto-optischer Effekt, optische Aktivität,…), Interferenz (Interferometer & Anwendungen, Matrixmethoden der Interferenz, dielektrische Spiegel…), Beugung (Fresnel- und Fraunhofer-Beugung, Fourier-Transformation, Filterung von optischen Signalen, z.B. Bildern, optische Datenspeicherung/Holographie…), Laser (Lichtverstärkung, Laser-Medien, Resonatoren, ultra-kurze Lichtpulse höchster Intensitäten, Anwendungen).
Die Vorlesung geht konzeptionell und mathematisch weit hinaus über die grundlegende Behandlung der Optik, wie sie z.B. in den Einführungsvorlesungen zur Physik vorgestellt wurde. Es werden insbesondere moderne Anwendungsbezüge der Optik mit vielfältigen Beispielen diskutiert (z.B. Lichtleitfasern, Holographie, optische Bildbearbeitung, LCDs, Frequenzkonversion in der nicht-linearen Optik, Interferenz von Materiestrahlen, sowie Laseranwendungen). Die Vorlesung gibt einen Zugang zu den Grundlagen eines wissenschaftlich und kommerziell sehr stark expandierenden Bereichs der Physik bzw. der Optik- und Laser-Industrie.
Zur Vorlesung gehören Übungen. Die Übungsaufgaben werden wöchentlich gestellt und anschließend unter Beteiligung der Studenten, vorgerechnet. Es wird unbedingt empfohlen, die Übungsaufgaben regelmäßig und selbstständig zu bearbeiten. Die Übungsaufgaben stellen eine ganz wesentliche Vorbereitung auf die Prüfung zur Vorlesung dar.
Die Vorlesung orientiert sich an den Vorkenntnissen von Bachelor-Studenten (obwohl natürlich auch andere Hörer herzlich zur Vorlesung eingeladen sind).
Literatur:
Hecht: Optik
Saleh, Teich : Grundlagen der Photonik
Demtröder : Experimentalphysik III
Demtröder : Laserspektroskopie
Voraussetzungen:
Experimentalphysik Physik I-IV empfohlen
Erwartete Teilnehmerzahl:
Weitere Informationen:
Offizielle Kursbeschreibung:
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