Versuche im Fortgeschrittenenpraktikum
Fortgeschrittenen Praktikum
Fortgeschrittenenpraktikum
© C.Windzio / PHYSIKA
FP1(O) He-Ne-LASER-Baukasten
Anbieter: PHYSIKA
Aufbau und Justierung eines He-Ne-Lasers. Untersuchung der Stabilitätsbereiche unterschiedlicher Resonatoren und der Polarisation, Erzeugung und Aufnahme von verschiedenen TEM-Moden, Vermessen der Schwebungsfrequenzen zwischen Axialmoden und zwischen Axial- und TE-Moden, Aufnahme der Transmissionsspektren der Spiegel und der Emissionsspektren der Gasentladung und des Lasers, Erzeugung einzelner Axialmoden mit Etalon.
Wenn dieser Teil perfekt realisiert wurde, kann für Interessierte ein Erweiterungversuch vereinbart werden, bei dem u.a. Strahlprofile vermessen werden, um Strahltaille und Divergenz zu ermitteln.
Vorbereitungsliteratur: BSc-Arbeit: Aufbau eines Versuches für das Fortgeschrittenenpraktikum zu den Grundlagen des He-Ne-Lasers
© J. Dühn / AG Gutowksi
FP2(F) Diodenlaser
Anbieter: IFP/AG Halbleiteroptik
In den letzten Jahren haben sich Halbleiter-Laserdioden als ein wichtiges Instrument in der Forschung und Technik etabliert. In diesem Versuch sollen Sie, anhand der spektralen Charakterisierung des Modenspektrums einer handelsüblichen Laserdiode, deren wichtigsten Eigenschaften kennenlernen. Der Einfluss von Injektionsstrom und Arbeitstemperatur auf die Wellenlängenverteilung des Modenspektrums wird untersucht und das temperatur- und ladungsträgerabhängige Gewinnspektrum aus dem Modenspektrum bestimmt.
© C.Windzio / PHYSIKA
FP4(A) Akustische Quanten-Analogie
Anbieter: PHYSIKA
Akustische Resonanzen eines bzw. eines doppelten Kugelresonators (in Analogie zum H-Atom und H2-Molekül) werden gemessen, um Kugelflächenfunktionen und deren Entartungsgrad zu studieren. Die Ähnlichkeit von Helmholtz- und Schrödingergleichung werden genutzt, um die Kugelflächenfunktionen in Abhängigkeit von den Quantenzahlen m und l (bei Entartung und aufgehobener Entartung) zu vermessen.
Darüber hinaus werden akustische Resonanzen in einem Rohrresonator ohne und mit periodisch angeordneten Streuern vermessen, um Festkörpereigenschaften (Entstehung von Bandlücken, Donator- und Akzeptorzuständen) zu simulieren.
Die Versuchsanleitung erhalten Sie bei Ihrem Tutor.
© C.Windzio / PHYSIKA
FP6(O) Räumlicher LC-Lichtmodulator und diffraktive Optik
Anbieter: PHYSIKA
Die Kenngrößen eines als Lichtmodulator verwendeten (Beamer-) LC-Displays werden bestimmt, wobei insbesondere die durch das Display erzielbaren Phasenverschiebungen von Interesse sind mit deren Hilfe dynamische Phasen- oder Amplitudenhologramme realisierbar sind. Das LC-Display wird verwendet, um diffraktiv optische Elemente (computergenerierte Hologramme) zu erzeugen. Das Zusammenwirken verschiedener, überlagerter diffraktiv optischer Elemente wird am im Fernfeld durch Beugung und Interferenz rekonstruierten Bild untersucht. Weitere Schwerpunkte des Versuchs sind z.B. der Weißlichtprojektoraufbau, die Erzeugung eigener Hologramme am Computer und die Raumfrequenzfilterung in der Fourierebene.
FP9(S oder M) Spektrometerversuch / Absorption und Fluoreszenz von großen Molekülen
Anbieter: PHYSIKA
Ein Aufbau zur hochauflösenden Absorptions- und Emissionsspektroskopie mit Gitterspektrometer, Photomultiplier, Lock-In-Technik, LabVIEW-Steuerung wird zuerst kalibriert und charakterisiert. Danach werden Transmissions- und Emissionsspektren des Farbstoffs Fuorescine aufgenommen und der Stokes-Shift ermittelt. Die Anregung des Farbstoffs erfolgt mit LEDs. Um das schwache Fluoreszens-Signal gut nachweisen zu können, wird Lock-In Technik (frequenzselektive Verstärkung und phasenempfindliche Gleichrichtung) verwendet.
Zur Einarbeitung in die experimentelle Technik steht Ihnen die BSC-Arbeit von Herrn Eggemann zur Verfügung.
© C.Windzio / PHYSIKA
FP10(F) Rastertunnel- mikroskopie
Anbieter: PHYSIKA
Ein an Luft arbeitendes Rastertunnelmikroskop (RTM) wird in Betrieb genommen und die grundsätzliche Funktionsweise erlernt. Es werden Abbildungen verschiedener Oberflächen (von u.a. Graphit, Silizium und Gold) mit atomarer Auflösung aufgenommen.
© C.Windzio / PHYSIKA
FP11(O) Michelson-Interferometer
Anbieter: PHYSIKA
Es wird ein Michelson-Interferometer z.T. selbst aufgebaut, bei dem die Länge eines Arms mit einem Piezosteller und die des anderen Arms mit einem DC-motorgetriebenen Lineartisch verändert werden kann. Es werden Interferogramme verschiedener Lichtquellen (Laser, Na-Dampflampe, einfarbige LED, weiße LED) und eines von einer weißen LED durchstrahlten Interferenzfilters aufgenommen, daraus Kohärenzlängen bestimmt und Spektren (Fourier-Transformations-Spektroskopie) berechnet. Darüberhinaus werden aus den Spektren eines Interferenzrings die Weißlichtposition und aus den Schwebungen im Interferogramm sehr genau die Linienabstände (Moden eines HL-Lasers, Na-D-Linie) ermittelt.
Zur Vorbereitung auf den Versuch: Masterarbeit Kehlbeck
© C.Windzio / PHYSIKA
FP12(F) Ultraschall in Festkörpern
Anbieter: PHYSIKA
Verfahren der Ultraschalldiagnostik werden verwendet, um Ausbreitung, Reflexion, Dämpfung und Dispersion von Schallwellen in Festkörpern zu untersuchen. Darüber hinaus werden Materialfehler mit dem Impuls-Echo-Verfahren detektiert, die longitudinale und transversale Schallgeschwindigkeit in Aluminium gemessen, Risstiefen an unzugänglichen Oberflächen mit der Winkelecho- und der Time-of-Flight-Methode untersucht und mittels Rayleighwellen Oberflächendefekte vermessen.
FP13(U) Satellitenbildauswertung
Anbieter: IUP / Fernerkundung
Der Versuch vermittelt die Grundlagen der Klassifizierung verschiedener Bodentypen (Vegetation, Wasser, bebautes Gebiet, Sand etc.) mittels Satellitenaufnahmen bei diskreten Wellenlängen im sichtbaren und Nah-Infraroten Spektralbereich. Hierzu werden als Beispieldatensatz Satellitenbilder der Großraums Hamburg verwendet.
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FP16(F) Transmissions-Elektronen-Mikroskopie
Anbieter: IFP / Electron Microscopy Group
In diesem Versuch wird ein Einblick in die Transmissionselektronenmikroskopie gegeben. Es werden hierzu Beugungsbilder einer einkristallinen Indiumgalliumarsenid/Galliumarsenid-Probe (InGaAs/GaAs) von Ihnen aufgenommen und analysiert. Desweiteren lernen Sie zwei quantitative Methoden kennen, die es erlauben aus TEM-Bildern Rückschlüsse auf die Materialzusammensetzung der Probe zu ziehen. Diese Methoden sollen dazu benutzt werden, den Indiumgehalt der Probe zu bestimmen.
© C.Windzio / PHYSIKA
FP17(S) Fourier Transform Infrared Spectroscopy
Anbieter: IUP / Fernerkundung
Das Prinzip der FTIR wird erlernt. Der Wassergehalt der Luft und die Konzentration einiger Schadstoffe in der Luft werden bestimmt.
FTIR
FP18(M) Modellierung von boolschen Genregulierungsnetzen
Anbieter: ITP / Complex System Lab
In diesem Versuch werden genetischer Netzwerke (z.B. Wachstum von Hefezellen) mittels elektronischer Bausteine simuliert und es wird untersucht, wie das Wachstum durch Veränderungen des Netzwerks beeinflusst wird.
FP20(S) DOAS
Anbieter: IUP / Physik und Chemie der Atmosphäre
Mit der Methode der Differentiellen Optischen Absorptionsspektroskopie (DOAS) wird aus den Absorptionsstrukturen ermittelt, in welcher Menge Spurengase wie das Ozon oder Stickstoffdioxid in der Erdatmosphäre vorkommen.
FP21(U) Gamma-Spektroskopie
Anbieter: Landesmessstelle für Radioaktivität
Die Gamma-Spektroskopie ist eine leistungsstarke Methode zur Identifikation radioaktiver Isotope mittles ihrer charakteristischen Emissionen.
In diesem Versuch werden unter anderem radioaktive Isotope, die durch den Tschernobyl-Fallout in die Umgebung gelangten, detektiert und analysiert.
FP22(B) Lichtmikroskopie
Anbieter: Inst. für Biophysik
In diesem Versuch werden moderne Methoden der Lichtmikroskopie demonstriert: Phasenkontrast, Differential-Interferenzkontrast, Reflektionsinterferenzkontrast, Fluoreszenzmikroskopie und Videomikroskopie. Mit Hilfe der brownschen Molekularbewegung und Auswertung der Filmsequenzen per Computer wird die Avogadrozahl bestimmt; mit Hilfe von Fluoreszenzfärbung werden das Aktin-Zellskelett und der Zellkern angefärbt und lokalisiert.
lichtmikroskopie.pdf
FP23(B) Strukturelle Farben
Anbieter: Inst. für Biophysik
Der Versuch soll anhand von zwei Beispielen die Funktionsweise von strukturellen Farben (Farben durch Beugung und Interferenz) in der Natur veranschaulichen. Dabei sollen mittels Rasterkraftmikroskopie und Spektroskopie sowohl die zugrunde liegende Struktur als auch die spektralen Eigenschaften der Farbe untersucht werden. Anschließend sollen die Messdaten modelliert werden.
Strukturelle Farben
FP24(U) Messung der Strömung im Ozean
Anbieter: IUP / Ozeanografie
Strömungsfeld und Massentransport eines tiefen westlichen Randstroms im Atlantik werden aus Messungen mit akustischen Doppler Profilstrommessern (ADCPs) berechnet und analysiert.
pr_oz_ladcp.pdf
FP26(B) Dynamik und Strukturbildung von Schleimpilzen
Anbieter: Inst. für Biophysik
Erlernt werden in diesem Versuch Grundlagen der Zellkultur, der Hellfeld- Mikroskopie,
der automatischen Bildauswertung und der statistischen Analyse von
Daten durch Autokorrelationsfunktionen.
Anleitung
FP28(M) Geometrieoptimierung und Bandstrukturberechnung von Silizium Nanostrukturen
Anbieter: BCCMS / CMS-Group
Einführung in moderne Methoden der quantenmechanischen Simulation kondensierter Materie.
Abstract
© ???
FP29M 3D Druck und Simulation additiver Fertigung
Anbieter: BCCMS / ISEMP Research Team
- 3D Vermessung eines mit LBM gedruckten Bauteils aus Metall mit einem Makroskop (3D Scan)
- Simulation des additiven Fertigungsprozesses zur Ermittlung des Bauteilverzugs (Modellierung)
- Analyse der gemessenen und simulierten Bauteilgeometrie (Vergleich zwischen Messung und virtuellem Experiment)