Selection of Experiments
All experiments of the advanced lab course are assigned to certain study focus areas of the Master’s program (also multiple assignments occur). In case you have performed five experiments (across both WP modules) out of one focus area this will count with 5 ECTS points for a possible specialisation in this particular study focus. On request the course administration will give you a respective certification.
Within each modul “Advanced lab course for master students, part 1 + part 2” you can freely choose five experiments irrespective of the subject area! However, you have to complete at least two experiments per module (alternatively four experiments in both modules), which are specially designed for Master students (experiment number starts with “M”). Furthermore, you are of course not allowed to to choose experiments, which you have already finished (or reserved) at any time before.
Two-part experiments may only be performed as a whole and must also be reserved all at once with an only short time interval between experimental dates.
Click here to book via Kleinstein!
So far we offer the following experiments within the different focus areas:
Focus Area A: “Astrophysics and Astroparticle Physics”
In this experiment, you will learn how to determine the internal electronic structure and the purity of a probe. Taking the measurement of a copper sulfate probe as an example, you will encounter the topics of: electronic structure of a crystal, planning an experiment (calibration, cross-checking and necessary number of measurement), analysing the data for statistical and systematic uncertainties, and the limitations of standard physics lab equipment.
In diesem Experiment lernen Sie, die innere elektronische Struktur und die Reinheit einer Probe zu bestimmen. Am Beispiel der Messung einer Kupfersulfatprobe begegnen Ihnen die Themen: elektronischer Aufbau eines Kristalls, Versuchsplanung (Kalibrierung, Überprüfung von Resultaten und notwendige Anzahl der Messungen), Analyse der Daten auf statistische und systematische Unsicherheiten und die Grenzen der Standardausrüstung für Physiklabore.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 133
In this experiment gamma-quanta are detected which are generated by natural radioactive processes. The measured data is displayed and analyzed as an energy distribution (spectrum). The shape of those spectra depends on the measurement device (detector) as well as on the used gamma-ray source. A NaJ scintillation detector and a Ge semiconductor detector serve as measurement devices. The aim of this advanced laboratory course experiment is to impart a profound knowledge of the physical processes that occur during the detection process.
In diesem Versuch werden Gamma-Quanten nachgewiesen, die durch natürliche radioaktive Prozesse erzeugt werden. Die Messdaten werden als Energieverteilung (Spektrum) dargestellt und analysiert. Die Form dieser Spektren hängt sowohl vom Messinstrument (Detektor) ab, als auch von der verwendeten Quelle der Gamma-Strahlung. Als Messinstrumente dienen ein NaJ-Szintillationsdetektor und ein Ge-Halbleiterdetektor. Ziel dieses Praktikumversuchs ist es, eine fundierte Kenntnis der physikalischen Prozesse, die während des Detektionsvorgangs ablaufen, zu vermitteln.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 238
Die koinzidente (gleichzeitige) Messung physikalisch in Bezug zueinander stehender Ereignisse ist ein sehr mächtiges Werkzeug zur Untersuchung von Kern- und Teilchenreaktionen mit zwei (oder mehr) Reaktionsprodukten. Anwendung findet diese Messmethode insbesondere bei Detektoren an Teilchenbeschleunigern, aber auch in der medizinischen Diagnostik in Form der PET (Positron Emission Tomography). Dieser Versuch soll mit den Problemen der Koinzidenzmessung, der dafür benötigten Messelektronik sowie mit der Anwendung (Messung der Elektronen-Positronen-Annihilation in Magnesium) vertraut machen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 238
In this lab course you aim to get knowledge about some fundamental properties and the measurement of cosmic radiation. The first part of the lab course shows the functionality of the experimental setup and the calibration of the electronic devices of two large-area plastic scintillators. This is done with multi-dimensional (time and charge) measurements. In the second part the knowledge is applied in measurements of different spectra to estimate the loss of energy and angular dependence of cosmic radiation.
Im Experiment “Kosmische Höhenstrahlung” sollen Sie Kenntnisse über einige grundlegende Eigenschaften und die Messung der kosmischen Strahlung erlangen. Der erste Teil des Laborkurses zeigt die Funktionsweise des experimentellen Aufbaus und die Kalibrierung der elektronischen Geräte von zwei Szintillationsdetektoren. Dies geschieht mittels Zeit- und Ladungsmessungen. Im zweiten Teil wird das Wissen bei Messungen verschiedener Spektren angewandt, um den Energieverlust und die Winkelabhängigkeit der kosmischen Strahlung abzuschätzen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 238
In this experiment you will study the different interactions of photons with materials, in particular the Photo and Compton effect. The goal of the experiment is to determine the interaction cross section for these interactions. For this purpose you will deal with radioactive preparations, photomultipliers, coincidence measurements and the necessary electronics and analysis.
In diesem Versuch werden Sie sich mit den verschieden Wechselwirkung von Photonen mit Materialien beschäftigen, insbesondere mit dem Photo- und Comptoneffekt. Das Ziel des Versuchs ist es den Wechselwirkungsquerschnitt fuer diese Interaktionen zu bestimmen. Hierzu werden Sie sich mit radioaktiven Präparaten, Photomultipliern, Koinzidenzmessungen und der dazu benötigten Elektronik und Analyse auseinandersetzen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 238
Die Aktivierungsanalyse ist ein kernphysikalisches Messverfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Mit ihrer Hilfe gelingt der qualitative und quantitative Nachweis auch geringer Mengen bestimmter Substanzen in den untersuchenden Proben. Hierzu werden durch Bestrahlung, im vorliegenden Fall durch Neutronen aus einer 252Cf-Spaltungsquelle, in der Probe Kernreaktionen ausgelöst, wobei radioaktive Nuklide entstehen, aus deren Aktivität auf Art und Menge der Ausgangselemente geschlossen werden kann.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 133
This lab experiment gives you a first impression on the experiments and methods of analysis in modern particle physics. As an example for that kind of experiment the OPAL-Detector is used – one of four big detector systems that have been used to investigate the physics of electron-positron collisions at the LEP-accelerator (CERN) by international collaborations between 1989 and 2000.
The name Omni-Purpose Apparatus at LEP expresses the fact that OPAL is a „general purposeparticledetector“, a type of detector system that has been used – and is used right now at the LHC (Large Hadron Collider) – for many years in high energy physics. The data collected by the LEP-detectors over the years can be analysed and evaluated with many different questions in mind. To illustrate the methods of detection and analysis, the identification of the fundamental properties of elementary particle physics based on measurements of the shape of the Z0 -resonance is to be reproduced in this lab experiment.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 133
Focus Area C: “Condensed Matter Physics”
Using the Hall-Effect, not only conductivity but also charge carrier type and the carriers’ mobility can be determined. With a temperature dependent measurement one can infer the concentration of doping atoms and their activation energy. Prior knowledge in python programming is preferable.
Mit Hilfe des Hall-Effekts kann nicht nur die Leitfähigkeit, sondern auch der Ladungsträgertyp und die Beweglichkeit der Ladungsträger bestimmt werden. Mit einer temperaturabhängigen Messung kann man auf die Konzentration der Dotieratome und deren Aktivierungsenergie schließen. Vorkenntnisse in der Python-Programmierung sind wünschenswert.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.709
With Hall-effect measurements in the channel of a MOSFET, very precise values for the mobility and number of charge carriers can be obtained. These values are device-relevant as they strongly impact the channel-resistance. By measuring the charge-carrier density in dependence of the gate voltage, the number of undesired states that “swallow” charge carriers can be determined.
Mit Hall-Effekt-Messungen im Kanal eines MOSFETs können sehr genaue Werte für die Mobilität und Anzahl der Ladungsträger ermittelt werden. Diese Werte sind bauteilrelevant, da sie den Kanalwiderstand stark beeinflussen. Durch die Messung der Ladungsträgerdichte in Abhängigkeit von der Gatespannung kann die Anzahl der unerwünschten Zustände, die Ladungsträger “schlucken”, bestimmt werden
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.709
Low Energy Electron Diffraction (LEED) using electrons with a wavelength of the order of Ångströms is a well-established method in surface science to investigate the structure and ordering of single crystal surfaces, which usually deviate from that of the bulk. The position of diffraction spots gives the periodicity of the surface unit mesh and their intensities contain all information about the full crystallographic structure of the unit cell. During the experiment you will prepare and analyse in ultra-high vacuum the surface structure of a clean Ir(100) crystal as well as some adsorption phases.
Die Beugung langsamer Elektronen mit einer DeBroglie-Wellenlänge im Ångströmbereich ist eine etablierte Methode der Oberflächenphysik zur Untersuchung von Struktur und Ordnung von Einkristalloberflächen, welche im Allgemeinen von der des Volumens abweicht. Die Position der Beugungsreflexe auf dem Schirm ergibt die Periodizität der Oberflächenmasche und ihre Intensität enthält alle Informationen über die kristallographische Struktur der Einheitszelle. Im Versuch präparieren und vermessen Sie im Ultrahochvakuum die Oberflächenstruktur eines unbedeckten Ir(100) Kristalls sowie verschiedene Adsorptionsphasen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.707
Josephson effect is the basis of many modern devices we need for astronomy, material science, quantum computers, and many other applications. In this experiment, we will learn how to prepare a simple Josephson contact and measure it at cryogenic temperatures. Analyzing the results of our measurements, you will be able not only to characterize your contact but to prove important physical concepts, e.g., that quasiparticles, known as Cooper pairs, provide superconductivity.
Der Josephson-Effekt ist die Grundlage vieler moderner Geräte, die wir für Astronomie, Materialwissenschaft, Quantencomputer und viele andere Anwendungen benötigen. In diesem Experiment lernen Sie, wie man einen einfachen Josephson-Kontakt herstellt und ihn bei kryogenen Temperaturen misst. Wenn Sie die Ergebnisse unserer Messungen analysieren, werden Sie nicht nur in der Lage sein, Ihren Kontakt zu charakterisieren, sondern auch wichtige physikalische Konzepte zu beweisen, z. B. dass Quasiteilchen, sogenannte Cooper-Paare, für Supraleitung sorgen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B3, room U1.586 (access from outside!)
Neutron activation analysis is a nuclear measuring method for non-destructive material testing. With its help, the qualitative and quantitative detection of even small quantities of certain elements is successful in the examined samples. For this purpose, the samples are bombarded by neutrons from 252Cf and 241Am-9Be sources, causing nuclear reactions and as a result radioactive isotopes. From their activity, the nature and amount of the output elements can be concluded.
Die Aktivierungsanalyse ist ein kernphysikalisches Messverfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Mit ihrer Hilfe gelingt der qualitative und quantitative Nachweis auch geringer Mengen bestimmter Substanzen in den untersuchenden Proben. Hierzu werden durch Bestrahlung, im vorliegenden Fall durch Neutronen aus einer 252Cf-Spaltungsquelle, in der Probe Kernreaktionen ausgelöst, wobei radioaktive Nuklide entstehen, aus deren Aktivität auf Art und Menge der Ausgangselemente geschlossen werden kann.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikalisches Institut / Tandem building, room 133
A magnificent phenomenon of superconductivity was discovered more than a hundred years ago, but it is still one of the hottest topics of modern physics. What makes materials superconducting, how superconductivity can be controlled, where superconductivity is used, and where we plan to use it in the future – all these topics and more will be discussed and investigated during the Superconductivity experiment.
Das großartige Phänomen der Supraleitung wurde bereits vor mehr als hundert Jahren entdeckt, ist aber immer noch eines der brennendsten Themen der modernen Physik. Was Materialien supraleitend macht, wie Supraleitung kontrolliert werden kann, wo Supraleitung eingesetzt wird und wo wir sie in Zukunft einsetzen wollen – all diese Themen und mehr werden während des Supraleitungsexperiments diskutiert und untersucht.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B3, room U1.586 (access from outside!)
In this experiment, the electrical properties, characteristic parameters and the functioning of solar cells are investigated. As solar cells made from crystalline and amorphous silicon are in their function equal to an illuminated p/n-junction, basics models of semiconductor physics are to be developed throughout the experiment.
In diesem Experiment werden die elektrischen Eigenschaften, Kenngrößen und die Funktionsweise von Solarzellen untersucht. Da Solarzellen aus kristallinem und amorphem Silizium in ihrer Funktion einem beleuchteten p/n-Übergang entsprechen, sollen im Verlauf des Experiments grundlegende Modelle der Halbleiterphysik erarbeitet werden.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.705
The aim of this experiment is to give an introduction to “layered 2D materials” and to provide the basics of Raman and photoluminescence spectroscopy. These are important methods to study the physical properties of 2D materials. In this experiment, atomically thin graphene films are prepared using mechanical exfoliation and then investigated by Raman spectroscopy.. Furthermore, Raman spectra of WS2 layers are recorded and analyzed, and the photoluminescence of WSe2 is investigated as a function of the number of layers.
Ziel dieses Versuches ist es, eine Einführung in „geschichtete 2D-Materialien“ zu geben und die Grundlagen von Raman-und Photolumineszenz-Spektroskopie zu vermitteln. Diese sind bedeutende Methoden um die physikalischen Eigenschaften von 2D-Materialien zu untersuchen. Im Rahmen dieses Versuchs werden eigenständig atomar dünne Graphen-Schichten mittels mechanischer Exfolierung hergestellt und anschließend mit Hilfe von Raman-Spektroskopie untersucht. Weiterhin werden Raman-Spektren von WS2 Lagen aufgenommen und analysiert, sowie die Photolumineszenz von WSe2 in Abhängigkeit der Lagenanzahl untersucht.
Versuchsmaterial über StudOn Buchung über Kleinstein
Standort: Staudtstr. 7, Bau B2, Raum: 00.603
This experiment can be seen as an application of perturbation theories in quantum mechanics: What are the consequences of a static potential, a (constant) electric field, and time dependent electro-magnetic fields (light)? Electro-optical measurements allow a great insight into the world of artificial semiconductor structures.
In dem Versuch geht es um das Absorptionsverhalten von Halbleiter(hetero)strukturen. Zum einen wird der Einfluß der Dimensionalität (3D – 2D) im elektronischen Potential untersucht, zum anderen der Einfluß eines elektrischen Feldes (Starkeffekt im Festkörper). Da die Untersuchung mit Licht (also zeitabhängige elektrische Felder) stattfindet, kann hier nahezu die ganze Bandbreite quantenmechanischer Störungsrechnung in der Praxis veranschaulicht werden. Im Aufbau wird das Licht einer Halogenlampe spektral zerlegt und in eine Glasfaser eingekoppelt. Die Probe (eine p-i-n Struktur) wird mikromechanisch kontaktiert und von oben mit der Faser beleuchtet. Als Meßsignal dient die transmittierte spektrale Lichtleistung bzw. der in der Probe erzeugte Photostrom. Der Aufbau ist modular und soll selbständig zusammengestellt werden. Die Messungen können sowohl von Hand (zum prinzipiellen Verständnis bzw. “Testen” des Messaufbaus) als auch mit dem Computer gemacht werden. Darüber hinaus gibt es Gelegenheit, sich über die Herstellungsverfahren solcher Halbleiterbauelemente vor Ort zu informieren. Grundkenntnisse in Quantenmechanik und Festkörperphysik (Halbleiter, pn-Übergang) sind sehr hilfreich!
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.709
Thermal and electrical conductivity, strength and optical properties of crystalline solids are largely determined by the symmetry of their three-dimensional periodic structure. However, only a few methods allow insight into the „inside“ of a crystal. X-ray diffraction techniques provide an effective means of determining the symmetry of a crystalline solid. Using optical and X-ray diffraction techniques, you will gain insight into the symmetry of a single crystal and learn to understand the concept of a „reciprocal lattice“.
Thermische und elektrische Leitfähigkeit, Festigkeit und optische Eigenschaften kristalliner Festkörper werden maßgeblich durch die Symmetrie ihres dreidimensional periodischen Aufbaus bestimmt. Nur wenige Verfahren erlauben jedoch den Einblick in das „Innere“ eines Kristalls. Röntgenbeugungsverfahren liefern hier ein probates Mittel zur Bestimmung der Symmetrie eines kristallinen Festkörpers. Anhand von optischen- und Röntgenbeugungsverfahren bekommen Sie einen Einblick in die Symmetrie eines Einkristalls und lernen den Begriff des „reziproke Gitters“ zu verstehen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Crystallography building, room 0.020
Quantitative phase analysis determines the amount of a certain phase (=substance) in a mixture of multiple crystalline powders via x-ray scattering. Multiple powder patterns will be measured with a Bragg-Brentano diffractometer and subsequently analysed with respect to their errors and accuracy in order to obtain the necessary calibration curves.
Bei der quantitativen Phasenanalyse wird der Anteil einer bestimmten Phase (=Substanz) in einem Gemisch aus mehreren kristallinen Pulvern mittels Röntgenstreuung bestimmt. Mehrere Pulvermuster werden mit einem Bragg-Brentano-Diffraktometer gemessen und anschließend auf ihre Fehler und Genauigkeit analysiert, um die notwendigen Kalibrierkurven zu erhalten.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Crystallography building, room 0.020
The scanning tunneling microscope (STM) allows the investigation of conducting sample surfaces on an atomic scale (imaging and manipulating single atoms!) and has revolutionized surface physics. In this experiment, you will have the opportunity to learn about this instrument and perform measurements on graphite. Both topographic and electronic properties will be investigated.
Das Rastertunnelmikroskop (RTM) erlaubt die Untersuchung von leitenden Probenoberflächen auf atomarer Skala (Abbilden und Manipulieren einzelner Atome!) und hat die Oberflächenphysik revolutioniert. In diesem Versuch haben Sie die Gelegenheit, dieses Instrument kennen zu lernen und an Graphit Messungen durchzuführen. Dabei werden sowohl topographische als auch elektronische Eigenschaften untersucht.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.567
Using the scanning tunneling microscope, two differently prepared thin gold films are examined and it is demonstrated how the preparation method affects the structure of a metal film on a scale of 10 – 100 nm. Depending on the structure, such films are suitable for use as a “conducting path” or as a well-defined substrate for molecular adsorbate systems, for example. Ascertaining the “right” preparation parameters and exploiting the relevant interaction mechanisms of the atoms on a surface are also the most important tools for the self-assembled fabrication of nanostructures.
Mit Hilfe des Rastertunnelmikroskops werden zwei unterschiedlich präparierte dünne Goldfilmen untersucht und demonstriert, wie die Präparationsmethode die Struktur eines Metallfilmes auf einer Skala von 10 – 100 nm beeinflusst. Solche Filme eignen sich je nach Struktur für die Verwendung als “Leiterbahn” oder als wohldefiniertes Substrat beispielsweise für molekulare Adsorbatsysteme. Das Herausfinden der “richtigen” Präparationsparameter und die Ausnutzung der relevanten Wechselwirkungsmechanismen der Atome auf einer Oberfläche sind auch die wichtigsten Werkzeuge für die selbstorganisierte Herstellung von Nanostrukturen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.567
Magnetic Resonance Imaging (MRI) relies on the strong magnetic fields, magnetic field gradients, and radio waves to generate images of the body. Pulses of radio waves excite the nuclear spin energy transition, and magnetic field gradients localize the polarization in space. By varying the parameters of the pulse sequence, we can achieve different contrasts between tissues based on the relaxation properties and spin density. During the experiment you will play with different parameters and acquire your own images od phantoms and fruits/vegetables, which you will then analyze. You will determine the relaxation properties and obtain a deeper knowledge on how magnetic resonance imaging works in practice.
Die Magnetresonanztomographie (MRT) beruht auf starken Magnetfeldern, Magnetfeldgradienten und Radiowellen, um Bildschnitte von Koerper zu erzeugen. RF-Pulse regen die Kernspinenergien an, und die Magnetfeldgradienten lokalisieren die Polarisation im Raum. Indem wir die Parameter der verwendeten Pulssequenzen variieren, koennen wir basierend auf den Relaxationseigenschaften sowie dem Gehalt der Protonendichte unterschiedliche Kontraste zwischen Geweben erzielen. Waehrend des Experiments spielen Sie mit verschiedenen Parametern und nehmen Ihre eigenen Bilder auf, die dann analysiert werden. Sie bestimmen die Relaxationseigenschaften und vertiefen Ihr Verstaendnis ueber die Funktionsweise der Magnetresonanztomographie.
Versuchsmaterial über StudOn Buchung über Kleinstein
Standort: ZMPT, Henkestr. 91, 91052 Erlangen, Raum 00.068
In transmission electron microscopy (TEM) we can obtain an image of a sample with resolution down to nanometer and atomic sale and a diffraction pattern from the same sample area. Due to the miniaturization of devices and due to nanotechnology, TEM is getting more and more important nowadays. In this practical course, you learn the basics of TEM, which comprises imaging and diffraction. You will work on two instruments, a conventional TEM that is perfectly suited for learning the operation of the instrument and a state-of-the-art high resolution TEM, which is used for advanced investigations in our current research. You will investigate two samples, a silicon (Si) single crystal, which is the most frequently used semiconductor in electronics and photovoltaics, and lead sulfide (PbS) nanoparticles, a typical quantum dot system with size-dependent optical properties.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Cauerstr. 6, Room 0.243
Mit der Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Strukturen auf atomarer Skala eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten. Durch das Erschlieÿen dieser “Nano-Elektronik” werden neuartige Bauelemente, die auf quantenmechanischen Eigenschaften beruhen, möglich. Außerdem eröffnen sich neue Wege in der Miniaturisierung von elektronischen Schaltungen.
Ein wichtiger Schritt auf dem Weg dorthin ist die Untersuchung des Stromflusses durch einzelne Atome und Moleküle, in diesem Versuch durch atomar feine Gold-, und Kupfer-Kontakte. Mit einem dem Versuch sehr ähnlichem Verfahren werden bei Flüssig-Helium-Temperatur mit atomaren Goldspitzen größere organische Moleküle “eingefangen” und deren elektrische Eigenschaften untersucht. Mit dem daraus resultierenden Wissen ist es dann möglich, Moleküle als z.B. Dioden oder Transistoren maßzuschneidern.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.709
and interacts with it. By recording a measurement parameter, which is related to the interaction between tip and surface, a local map of the surface properties is created.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.567
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.602
Focus Area O: “Optical Sciences”
In this experiment you will learn the theory of a Michelson interferometer and apply this knowledge in a practical experiment by measuring the spectrum of different light sources (LED, halogen lamp, cell phone flashlight/display) with the interferometer. In addition, it is practically demonstrated how beat can be induced with the help of the interferometer. In order to evaluate the Fourier interferometry, some light sources are also examined with the prism spectroscopy, so that as a result a comparison of both methods results.
In diesem Versuch lernt man die Theorie eines Michelson Interferometers kennen und wendet dieses Wissen im praktischen Versuch an, indem das Spektrum verschiedener Lichtquellen (LED, Halogenlampe, Handytaschenlampe/display) mit dem Interferometer gemessen werden. Zudem wird praktisch dargestellt, wie mit Hilfe des Interferometers Schwebung herbeigeführt werden kann. Um die Fourier-Interferometrie zu bewerten, werden einige Lichtquellen ebenfalls mit der Prismen-Spektroskopie untersucht, sodass als Ergebnis ein Vergleich beider Methoden resultiert.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.703
This experiment can be seen as an application of perturbation theories in quantum mechanics: What are the consequences of a static potential, a (constant) electric field, and time dependent electro-magnetic fields (light)? Electro-optical measurements allow a great insight into the world of artificial semiconductor structures.
In dem Versuch geht es um das Absorptionsverhalten von Halbleiter(hetero)strukturen. Zum einen wird der Einfluß der Dimensionalität (3D – 2D) im elektronischen Potential untersucht, zum anderen der Einfluß eines elektrischen Feldes (Starkeffekt im Festkörper). Da die Untersuchung mit Licht (also zeitabhängige elektrische Felder) stattfindet, kann hier nahezu die ganze Bandbreite quantenmechanischer Störungsrechnung in der Praxis veranschaulicht werden. Im Aufbau wird das Licht einer Halogenlampe spektral zerlegt und in eine Glasfaser eingekoppelt. Die Probe (eine p-i-n Struktur) wird mikromechanisch kontaktiert und von oben mit der Faser beleuchtet. Als Meßsignal dient die transmittierte spektrale Lichtleistung bzw. der in der Probe erzeugte Photostrom. Der Aufbau ist modular und soll selbständig zusammengestellt werden. Die Messungen können sowohl von Hand (zum prinzipiellen Verständnis bzw. “Testen” des Messaufbaus) als auch mit dem Computer gemacht werden. Darüber hinaus gibt es Gelegenheit, sich über die Herstellungsverfahren solcher Halbleiterbauelemente vor Ort zu informieren. Grundkenntnisse in Quantenmechanik und Festkörperphysik (Halbleiter, pn-Übergang) sind sehr hilfreich!
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.709
In the lab course, (partially) coherent light is scattered on a rough surface. The speckle pattern resulting from interference is analyzed in various test configurations. In addition to the basic properties of speckle, its occurrence in nature as well as in technical applications is examined.
Im Praktikum wird (partiell) kohärentes Licht genutzt, das an einer rauen Oberfläche gestreut wird. Das durch Interferenz entstehende Speckle-Muster wird in verschiedenen Versuchskonfigurationen analysiert. Dabei wird über die grundlegenden Eigenschaften von Speckle hinaus auch auf deren Auftreten im Alltag sowie in technischen Anwendungen eingegangen.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.703
is generated by scattering of a laser beam on a rotating ground glass disc.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Multi Purpose building 105, room 0.156
This course offers an exciting journey into the world of cavity physics and engineering, providing students with the opportunity to explore and experiment with the behaviour of electromagnetic waves within resonant cavities. In this lab course, you will characterize a microwave rectangular cavity, The primary goal is to familiarize students with the theoretical concepts and practical aspects of quality factor measurement in the context of superconducting qubits and how different external factors can impact the quality factor of the cavities.
Dieser Kurs bietet eine spannende Reise in die Welt der Hohlraumphysik und -technik und bietet Studierenden die Möglichkeit, das Verhalten elektromagnetischer Wellen in Resonanzhohlräumen zu erforschen und damit zu experimentieren. In diesem Praktikum charakterisieren Sie einen rechteckigen Mikrowellenhohlraum. Das Hauptziel besteht darin, die Studierenden mit den theoretischen Konzepten und praktischen Aspekten der Qualitätsfaktormessung im Zusammenhang mit supraleitenden Qubits vertraut zu machen und zu zeigen, wie verschiedene externe Faktoren den Qualitätsfaktor der Hohlräume beeinflussen können.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.616
The goal of this experiment is that you get familiar with the procedures of alignment of a Nd:YAG laser system as well as with its main physical properties.
During this lab course you will
- collimate properly the output of the pumping diode.
- study the characteristics current vs. output intensity of the diode in order to calibrate it.
- measure the lifetime of the upper level of the YAG crystal.
- learn how to align the Fabry-Perot cavity of the Nd:YAG laser.
- control the validity of the domain of stability and observe the different spatial modes that can be produced.
- observe the spiking of the laser.
- measure the power-dependence of the second harmonic generated intra-cavity.
- generate pulses using passive Q-switch
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Physikum, B2, room 00.602
The aim of this experiment is to gain knowledge of the theoretical and experimental basics of a Helium-Neon-Laser. A HeNe-Laser is set up out of components where especially the correct adjustment of the optical elements is of great importance. Using different methods the properties of the laser are examined like the stability of the resonator, the shape of the beam as well as the spectrum of the emitted light.
Ziel dieses Versuchs ist die Vermittlung der theoretischen und experimentellen Grundlagen eines HeNe-Lasers. Im Versuch wird zunächst ein HeNe-Laser aus Einzelteilen zusammengebaut, wobei vor allem die Justage optischer Elemente eine große Rolle spielt. Mit Hilfe verschiedener Methoden werden anschließend die Eigenschaften des Lasers untersucht, wie z.B. die Stabilität des Resonators, die Strahlform sowie das Spektrum des emittierten Lichts.
Infomaterial via StudOn Booking via Kleinstein
Location: Multi Purpose building 105, room 0.156