Optische Eigenschaften von Festkörpern (PW-FKOPT)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Optical properties of solids)
(Prüfungsordnungsmodul: Materials physics elective course)

Lectures:

• • Optische Eigenschaften von Festkörpern
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Hommelhoff, Fri, 14:15 - 15:50, SR 01.683)
  • Übung zur Festkörperoptik
    (Übung, 1 SWS, Peter Hommelhoff, Fri, 16:00 - 16:45, SR 01.683)

Empfohlene Voraussetzungen:

EP1-4, Grundlagen der Festkörperphysik

Inhalt:

1. Einleitung/Wiederholung:

• Komplexer Brechungsindex, dielektrische Funktion

• Optische Materialien
  

2. Klassisches Modell der Lichtausbreitung

• Lorentz-Oszillator & Resonanzkurve

• Mehrfachresonanzen

• Kramers-Kronig-Relation

• Dispersion
  

3. Interbandabsorption

• Übergangsrate für direkte Absorption

• Bandkantenabsoprtion in direkten Halbleitern

• Franz-Keldysh-Effekt

• Bandkantenabsoprtion in indirekten Halbleitern

• Interbandabsorption

• Photodioden

• Solarzelle
  

4. Exzitonen

• Exzitonen-Photoabsorption

• Freie Exzitonen in externen Feldern

• Freie Exzitonen mit hohen Dichten

• Frenkel-Exzitonen
  

5. Lumineszenz

• Interband-L.

• Photo-L.

• Kathodo-L.
  

6. Quantenbeschränkung

• Elektronische Zustände

• Quantentopf-Absorption

• Absorption in zweidimensionalen Systemen

• Exzitonen in Quantentöpfen

• Quantenbeschränkter Stark-Effekt

• Optische Emission

• Intersubband-Übergänge

• Quantenpunkte
  

7. Freie Elektronen

• Plasmareflektivität: Drude-Lorentz-Modell

• Leitung durch freie Ladungsträger

• Metalle: Drudemodell

• Intebandübergänge in Metallen

• Dotierte Halbleiter

• Plasmonen

• Oberflächenplasmonen

• Negativer Brechungsindex und Metamaterialien
  

8. Lumineszenzzentren

• Farbzentren

Lernziele und Kompetenzen:

Learning goals and competences:
Students

• explain the relevant topics of the lecture

• apply the methods to specific examples

Grundlegendes Verständnis der Wechselwirkung von Licht und Festkörpern.

Literatur:

Hauptsächlich M. Fox, Optische Eigenschaften von Festkörpern (englisches Original: M. Fox, Optical Properties of Solids, Oxford Univ. Press)

Bemerkung:

Sprache wird in erster VL diskutiert; language will be discussed in first lecture.

Studien-/Prüfungsleistungen:

Optische Eigenschaften von Festkörpern (Prüfungsnummer: 233490)

(englischer Titel: Optical properties of solids)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Masterstudierende mit Studienbeginn ab Sommersemester 2015 können Prüfungen in deutscher Sprache nur mit Genehmigung des Prüfungsausschussvorsitzenden ablegen.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: WS 2017/2018 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Peter Hommelhoff