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Chair of Experimental Physics (Optics)
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Experimentalphysik für Naturwissenschaftler I -
- Lecturer:
- Norbert Lindlein
- Details:
- Vorlesung, 4 cred.h, ECTS: 5, für Anfänger geeignet, nur Fachstudium, .
- Dates:
- every 2. week Wed, 8:30 - 10:00, Zoom-Meeting
single appointment on 16.9.2020, 9:00 - 16:00, Aufzeichnung auf FAU-Videoportal
single appointment on 21.9.2020, 9:00 - 12:00, Aufzeichnung auf FAU-Videoportal
single appointment on 23.9.2020, single appointment on 29.9.2020, single appointment on 30.9.2020, single appointment on 20.10.2020, single appointment on 22.10.2020, 9:00 - 16:00, Aufzeichnung auf FAU-Videoportal
ACHTUNG: Vorlesungen und Übungen finden vorerst online statt. Bitte melden Sie sich im StudOn-Kurs https://www.studon.fau.de/crs3203063_join.html an!
- Fields of study:
- PF CE-BA-G 1
PF C-BA 1
PF MS-BA 1
WPF BIO-BA 1
WF PG-BA 1
WF INF-NF-PHY 4-5
- Contents:
- Experimentalphysik für Naturwissenschaftler I
I. Einführung
1. Was ist Physik?
2. Erkenntnisprozesse und Methoden der modernen Physik
3. Struktur der Materie, Wechselwirkungen, Einteilung der Physik
in Teilgebiete
4. Physikalische Größen: SI System
5. Meßgenauigkeit, Meßfehler II. Mechanik
1. Kinematik: Bewegung von Massenpunkten, Zeit- und
Längenmessung, geradlinige Bewegung, Kreisbewegung
2. Dynamik: Masse, Kraft, Impuls, Arbeit, Leistung, Newtonsche Axiome, Erhaltungssätze für Impuls und Energie, Molekulare Stöße
3. Schwingungen: Harmonische, gedämpfte und erzwungene Schwingung,
Überlagerung von Schwingungen, Molekülschwingungen (Morse Potential)
4. Teilchensysteme: z.B. Massenmittelpunkt
5. Drehbewegungen: Kinematik, Trägheitsmoment (z.B. bei Molekülen), Drehmoment, Gleichgewicht und Stabilität, Drehimpuls, Drehimpulserhaltung, Quantisierung des Drehimpulses, Rotationsspektren von Molekülen
6. Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen, Aggregatzustände,
Flüssigkeiten und Gase: Druckverteilung, Molekularkräfte,
Strömungen III. Wärmelehre
1. Grundlagen: Temperatur, Wärmeausdehnung, kinetische
Gastheorie, ideales und reales Gas, Wärmemenge
2. Hauptsätze der Wärmelehre: Hauptsätze, Zustandsänderungen
idealer Gase, Entropie, Phasenübergänge
3. Wärmetransport und Diffusion, Mechanismen des Wärmetransports
- Recommended literature:
Paul A. Tipler and Gene Mosca, Physik für Wissenschaftler und Ingenieure (7. Auflage), Springer, ISBN 978-3-642-54166-7 (eBook)Arbeitsbuch zu Tipler/Mosca, Physik für Wissenschaftler und Ingenieure (2. Auflage), Spektrum Akademischer Verlag Alfred X. Trautwein, Uwe Kreibig, Jürgen Hüttermann, Physik für Mediziner, Biologen, und Pharmazeuten (8. Auflage), De Gruyter Studium
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Polarization of light in classical, nonlinear, and quantum optics -
- Lecturer:
- Maria Chekhova
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h
- Dates:
- Wed, 10:00 - 12:30, room tbd
Die Veranstaltung findet online über Zoom statt.
- Fields of study:
- WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
- Contents:
- Polarization of light: definition, brief history, role in photonics
Jones vector and Jones matrices
Stokes parameters and Müller matrices
Poincare sphere representation: states, transformations
Optical elements that we use in the lab
Geometrical phase
Crystal optics: birefringence, Fresnel surfaces, uniaxial and biaxial crystals, walkoff.
Polarization in nonlinear optics: phase and group matching.
Polarization in quantum optics: operators-0 Polarization in quantum optics: states
Quantum key distribution with polarized photons
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Quantum Communication -
- Lecturer:
- Christoph Marquardt
- Details:
- Hauptseminar, 2 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- nach Vereinbarung
- Fields of study:
- WPF Ph-BA ab 5
WPF Ph-MA ab 1
- Contents:
- In this seminar we will introduce and discuss fundamental concepts of quantum communication and talk
about recent developments.
Topics include: Introduction to quantum information concepts, quantum optics: preparation and measurement of quantum states, concepts of quantum cryptography and the BB84 protocol, quantum key distribution with discrete variables: modern protocols, QKD with continuous variables, modern quantum key distribution security proofs, quantum repeaters, quantum communication with satellites, quantum random number generation
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