SS 2010 - Fachschaft Physik

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entiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis 

SOMMER- 

SEMESTER 

2010 

tiertes vorlesungsverzaubertes kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis k 

tiertes vorlesungsverzeichnis konjugiertes vorenthaltungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis ko 

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rtes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kommentiertes vorlesungsverzeichnis kons 

5,– C 

incl. Beitragsmarke 

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2 INHALTSVERZEICHNIS 

Inhaltsverzeichnis 

Kursartige Lehrveranstaltungen 3 

Hauptseminare 11 

Spezialvorlesungen 17 

Kolloquien, Seminare, Praktika 28 

Kristallographie 29 

Meteorologie 30 

Geophysik 36 

Lehrveranstaltungen für Studierende anderer Fakultäten 40 

Diplomarbeiten 46 

Laboratorium für Applikationen der Synchrotronstrahlung 49 

Hier könnt Ihr die UStA-Beitragsmarke 

einkleben. 

Von dem Geld wird auch die Fachschaft unterstützt, z.B. 

werden Prüfungs- und Praktikumsprotokolle, sowie dieses 

kVVZ finanziert. 

−→ 

Ich habe ein 

schlechtes 

Gewissen, weil ich 

noch keine 

Beitragsmarke 

gekauft habe.

kVVZ · Fachschaft Physik · SS 2010 3 

Kursartige Lehrveranstaltungen 

⊲ Physik II Elektrodynamik 2100021 

Weiss, Georg 

Di 11:30-13:00 Gerthsen Geb30.210, 3 

Do 09:45-11:15 Gerthsen Geb30.21 

Übungen 

Fischer, Gerda Mi 08:00-13:00 2 

⊲ Physik IV (Atome und Molekuele) 2100041 

de Boer, Wim 

Übungen 

Di 09:45-11:15 Gerthsen Geb30.21, 

Do 08:00-09:30 Gaede Geb30.22 

Hartmann, Frank Mo 08:00-13:00 2 

Zielgruppe 

Physikstudenten 

Voraussetzungen 

keine 

Platz im Studienplan 

Kursvorlesung, Übungsschein Voraussetzung fuer Teilnahme Bachelor Klausur 

Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Lehre/lehre.html 

Inhalt 

Vorlesungen 

1. Einfuehrung 

2. Groesse und Masse der Atome 

3. Rutherfordstreuung → Atomstruktur 

4. Das Photon (als Teilchen) → Photoeffekt, Comptoneffekt, Gravitationseffekte 

5. Temperaturstrahlung → Plancksche Strahlungsformel 

6. Das Elektron (als Welle) 

7. Heisenbergsche Unsicherheitsrelation, Wahrscheinlichkeit in QM 

8. Bohrsche Atommodell 

9. Schroedingergleichung 

10. Loesung der Schroedingergleichung 

11. Der harmonische Oszillator 

12. Das Wasserstoffatom 

13. Energieniveaus des Wasserstoffatoms 

14. Spin- und Bahnmagnetismus 

15. Atome im Magnetfeld und elektrischen Feld 

16. Spinresonanz, Paschen-Back-Effekt 

17. Mehrelektronensystem 

18. Kopplung von Drehimpulsen 

19. Roentgenstrahlung 

20. Pauli-Prinzip, Periodensystem 

21. Laser und Maser 

4 

Ab Semester 

4

4 Kursartige Lehrveranstaltungen 

22. Molekuele 

23. Molekuelbindungen 

24. Vielatomige Molekuele 

Literatur 

Exemplarische Literaturhinweise: 

H. Haken, H. C. Wolf: Atom und Quantenphysik, Eine Einfuehrung in die experimentellen und theoretischen 

Grundlagen. Springer-Verlag Berlin 1983 ff. 

H. Haken, H. C. Wolf: Molekuelphysik und Quantenchemie Einfuehrung in die experimentellen und 

theoretischen Grundlagen. Springer-Verlag Berlin 1992 ff. 

K. H. Hellwege: Einfuehrung in die Physik der Atome. Heidelberger Taschenbuecher, Springer-Verlag 

1974 

K. H. Hellwege: Einfuehrung in die Physik der Molekuelen. Heidelberger Taschenbuecher, Springer- 

Verlag 1974 

G. Drake: Handbook of Atomic, Molecular and Optical Physics. Springer-Verlag 2006 

A. Entsprechende Kapitel in den meistgebrauchten Lehrbuechern der Experimentalphysik Bergmann- 

Schaefer:Lehrbuch der Experimentalphysik; Band IV Teil 1 Aufbau der Materie, de Gruyter Verlag 

Berkeley-Kurs:Vieweg Verlag 

Feynman:Lectures on Physics, Vol. III, Addison-Wesley Pub. Comp. 

Gerthsen-Kneser-Vogel:Physik Ein Lehrbuch zum Gebrauch neben Vorlesungen; Springer-Verlag 

Kalvius-Luchner-Vonach:Physik IV (A. Physik der Atome und Molekuele). R. Oldenbourg-Verlag 

R. W. Pohl:Einfuehrung in Physik, 3. Band, Optik und Atomphysik.; Springer-Verlag 

T. Mayer-Kuckuk,Atomphysik; Teubner Studienbuecher Physik, Teubner-Stuttgart 1977 

E. W. Schpolki,Atomphysik, 19. Auflage 1993, Johann Ambrosius Barth, Leipzig, Berlin, Heidelberg 

A. Sommerfeld,Atombau und Spektrallinien, 2 Baende, Vieweg Verlag (1969); (erste Aufl. 1919) 

Bemerkung 

Die benotete Klausur findet am Dienstag, 28.9. von 15:00-17:00 im Gerthsen Hoersaal statt. Voraussetzung 

zur Teilnahme an der Klausur ist, dass Sie 50% der Übungsaufgaben bearbeitet haben. 

Die von Ihnen bearbeiteten Aufgaben geben Sie beim Anfang der Übungsstunde an und Sie koennen 

aufgefordert werden eine dieser Aufgaben an der Tafel vorzurechnen. 

⊲ Physik VI (Kerne und Teilchen) 2100061 

Drexlin, Guido Di 11:30-13:00 Lehmann Raum 022 4 

Geb30.22, 

Do 11:30-13:00 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 

Übungen 

Wolf, Joachim / Thuemmler, Thomas Do 14:00-19:00 2 

⊲ Theoretische Physik B 2100121 

Shnirman, Alexander Fr 09:45-11:15 Tulla HS Geb11.40 2 

Übungen 

Narozhny, Boris Di 14:00-19:00 2 

Zielgruppe 

Studierende der Physik 


Theorie A 

Homepage 

http://www-tkm.physik.uni-karlsruhe.de/lehre/theoB.SS10/ 

Ab Semester 

2


Inhalt 

Mathematische Hilfsmittel 

• Variationsrechnung, Funktionale 

• orthogonale Transformationen 

1. Lagrange- und Hamiltonformalismus 

• Lagrange-Gleichungen 1. und 2. Art 

• Symmetrieprinzipien und Erhaltungssaetze 

• Hamiltonsches Prinzip, 

• Hamiltonsche Bewegungsgleichungen 

• Phasenraum, kanonische Transformationen 

2. Schwingungen in Systemen mit mehreren Freiheitsgraden 

3. Der Starre Koerper 

• Beschleunigte und rotierende Bezugssysteme 

Literatur 

1. J. Honerkamp und H. Roemer, Klassische Theoretische Physik, eine Einfuehrung 

2. T. Fliessbach, Mechanik, Lehrbuch zur Theoretischen Physik I 

3. L.D. Landau, E. M. Lifshitz, Lehrbuch der Theoretischen Physik I, Mechanik 

4. H. Goldstein, Klassische Mechanik 

5. W. Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 1, Klassische Mechanik 

6. W. Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 2, Analytische Mechanik 

⊲ Theoretische Physik D (Quantenmechanik I) 2100141 

Muehlleitner, Margarete 

Übungen 

Mi 09:45-11:15 MTI Geb30.33, 

Fr 11:30-13:00 MTI Geb30.33 

Sahlmann, Hanno Mi 14:00-19:00 2 

Zielgruppe 

Physik-Studierende 


Mathematische Grundlagen, Theorie-Vorlesungen in Elektrodynamik und in Mechanik 


Benotete Klausur im Rahmen des Bachelor Studiengangs 

4 

Ab Semester 

4 

Homepage 

http://www-itp.particle.uni-karlsruhe.de/lehr.de.shtml 

Inhalt 

Die Vorlesung behandelt im wesentlichen die Inhalte, die im Themenkatalog angegeben werden: 

http://www.physik.uni-karlsruhe.de/Studium/Studienplaene/Themenkatalog.html#MoThI 

Literatur 

C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, ” 

Quantenmechanik”; 

J.J. Sakurai, ” 

Modern Quantum Mechanics”; 

F. Schwabl, ” 

Quantenmechanik“ 

⊲ Theoretische Physik F (Statistische Physik) 2100161 

Schoen, Gerd Di 09:45-11:15 und Do 09:45-11:15 4 

Lehmann HS 022 Geb30.22 

Übungen 

Cole, Jared Fr 08:00-13:00 2 

Vorbesprechung 

Vorlesungsbeginn und Details zu Übungen am 13.4. 

Zielgruppe 

Physiker 


QM I und II 


Kursvorlesung 

Ab Semester 

6


Homepage 

http://www.tfp.uni-karlsruhe.de/Lehre/ 

Literatur 

Ein vorlaeufiges Skript ist auf meiner homepage zu finden http://www.tfp.uni-karlsruhe.de/˜schoen/ 

⊲ Programmieren fuer Physiker 2100211 

Quast, Guenter / Gieseke, Stefan Mo 09:45-11:15 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 

Übungen 

Gieseke, Stefan / Mildenberger, Achim Fr 08:00-09:30 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 

Zielgruppe 

Alle Physikstudenten 

2 

2 

Ab Semester 

1 


Keine 


Pflichtschein 

Homepage 

http://comp.physik.uni-karlsruhe.de/Lehre/Programmieren/ 

Inhalt 

Es handelt sich um eine Einfuehrungsvorlesung in die Programmierung mit C++, wobei keine Grundkenntnisse 

vorausgesetzt werden. Nach dem Einfuehren grundlegender Datentypen und Befehle werden 

Funktionen und Methoden und gegen Ende der Vorlesung auch Klassen behandelt. 

Die Diskussion der Programmiersprache ist von mathematisch-physikalischen Einschueben unterbrochen, 

in denen die mathematischen Konzepte eingefuehrt und auf physikalische Fragestellungen 

angewendet werden. Dabei wird u.a. Interpolation von Datenpunkten, numerische Integration und 

das Loesen von Differentialgleichungen behandelt. In den Übungen werden wichtige Konzepte der 

Vorlesung an expliziten Beispielen erklaert und die Übungsaufgaben vorbereitet. Ausserdem ist die 

Vorlesung von betreuten Übungseinheiten am Computer begleitet, die zum Loesen der Aufgaben verwendet 

werden koennen. 

Literatur 

siehe homepage 

⊲ Praktikum zum Programmieren fuer Physiker 2100213 

Quast, Guenter / Gieseke, Stefan / 

Mildenberger, Achim 

Di 14:00-18:00 Raum FE/6 Geb30.22, 

Mi 14:00-18:00 Raum FE/6 Geb30.22 

5 

⊲ Praktikum Klassische Physik II (Kurs 1) 2101213 

de Boer, Wim / Simonis, Hans-Juergen Mo 13:00-19:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 


Mo 14:00-15:30 Lehmann Raum 022 Geb30.22 Einzel am 12.04. 

Zielgruppe 

Studierende der Faecher Physik, Geophysik und Meteorologie sowie 

Lehramtskandidaten mit Haupt/Nebenfach Physik ; gilt ausserdem als 

Fortgeschrittenenpraktikum fuer Studierende anderer Fachrichtungen 


Pflichtveranstaltung 

Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜simonis/praktikum 

Inhalt 

Siehe informationen auf der Praktikums-Internetseite: 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜simonis/praktikum/p2/p2-index.html 

6 

Ab Semester 

4


Literatur 

Eichler,Kronfeld,Sahm - Das Neue Physikalische Grundpraktikum 

Walcher - Praktikum der Physik 

Westphal - Praktikum der Physik 

Bergmann-Schaefer - Experimentalphysik 1-6 

Demtroeder - Experimentalphysik 1-4 

Gerthsen - Physik 

Spezialliteratur wird pro Versuch angegeben 


de Boer, Wim / Simonis, Hans-Juergen Di 13:00-19:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 



Zielgruppe 


Lehramtskandidaten mit Haupt/Nebenfach Physik ; gilt ausserdem als 




Homepage 


Inhalt 

Siehe Informationen auf der Praktikums-Internetseite: 


Literatur 








6 

Ab Semester 

4 


de Boer, Wim / Simonis, Hans-Juergen Do 13:00-19:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 



Zielgruppe 


Lehramtskandidaten mit Haupt/Nebenfach Physik; gilt ausserdem als 




Homepage 


Inhalt 



Literatur 




6 

Ab Semester 

4






⊲ Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum (Kurs 1) 2101313 

Naber, Andreas / Suergers, Christoph / 

Wolf, Joachim 

Mo 09:00-17:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 



Zielgruppe 

Studierende nach dem Vordiplom 


Wenn moeglich Physik IV, V, VI 


nach Vordiplom 

Homepage 

http://www.physik.uni-karlsruhe.de/Studium/F-Praktika/ 

Inhalt 

Versuche zu Atom-, Festkoerper-, Kern- und Teilchenphysik 

8 

Ab Semester 

5 

Literatur 

siehe Praktikumsmappen bzw. -Buch, z.T. auch Internet und die oben angegebenen Vorlesungen 

Bemerkung 

Wegen des grossen Andrangs und um den Studierenden mehr Zeit fuer die Vorbereitung/Ausarbeitung 

und die parallel laufenden Theorieuebungen zu geben, wird das Praktikum laut Beschluss des EFR 

im Regelfall 14-taegig in 2 Semestern absolviert, wie das auch frueher schon der Fall war. 

⊲ Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum (Kurs 2) 2101323 

Naber, Andreas / Gruen, Michael / 

Suergers, Christoph / Wolf, Joachim 

Mi 14:00-19:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 



Zielgruppe 



Wenn moeglich Physik IV, V, VI 


nach Vordiplom 

Homepage 

http://www.physik.uni-karlsruhe.de/Studium/F-Praktika/ 

Inhalt 

Versuche zu Atom-, Festkoerper-, Kern- und Teilchenphysik 

8 

Ab Semester 

5 

Literatur 

siehe Praktikumsmappen bzw. -Buch, z.T. auch Internet und die oben angegebenen Vorlesungen 

Bemerkung 

Wegen des grossen Andrangs und um den Studierenden mehr Zeit fuer die Vorbereitung/Ausarbeitung 

und die parallel laufenden Theorieuebungen zu geben, wird das Praktikum laut Beschluss des EFR 

im Regelfall 14-taegig in 2 Semestern absolviert, wie das auch frueher schon der Fall war. 

⊲ Didaktik der Physik 2102011 

Pohlig, Michael Mi 11:30-13:00 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

Pohlig, Michael Fr 15:45-17:15 Raum 2/1 Geb30.23 2


Zielgruppe 

Studenten des Lehramts Physik 


Grundstudium Physik 


Das Bestehen der Klausur ist Voraussetzung fuer den Erhalt eines benoetigten Scheins. 

Ab Semester 

5 

Homepage 

www.pohlig.de/PhysDid/VorlesungSS10 

Inhalt 

Die Standards fuer das Fach Physik an Gymnasien in BW fordern, dass Schuelerinnen und Schueler 

Strukturen und Analogien erkennen und mit bekannten Strukturen und Analogien komplexere Fragestellungen 

bearbeiten koennen. Ein wichtiger Teil der Vorlesung wird sich deshalb mit ’Analogien 

und Strukturen’ befassen. Die physikalischen Groessen ’el. Ladung’, ’Impuls’ und ’Entropie’ spielen 

dabei eine zentrale Rolle. Die allgemein als schwierig eingestufte ’Entropie’ wird in diesem Kurs 

so eingefuehrt, dass sie jeder Schuljunge verstehen kann (Zitat: Callendar 1911). Den zweiten Teil 

der Vorlesung koennte man mit ’Felder zum Anfassen’ ueberschreiben. Elektrische und magnetische 

Felder sind hier keine mathematische Konstrukte, sondern Systeme, die genau so real sind, wie gewoehnliche 

Koerper. 

Literatur 

Auf der Homepage werden parallel zur Vorlesung die Folien inkl. Literaturangaben (pdf-Format) und 

weitere Materialien veroeffentlicht. Dazu muss man sich registrieren (siehe Homepage). 

Bemerkung 

Eine Anmeldung zur Teilnahme an Vorlesung und Übung ist nicht noetig. In der Vorlesung und in den 

Übungen wird Software zur Modellbildung eingesetzt. Die Software ist kostenlos. Mehr dazu in der 

Vorlesung. 

⊲ Übungen zur Modernen Physik fuer Geophysiker und 

Meteorologen 

Quast, Guenter / Rabbertz, Klaus Mi 14:00-19:00 2 


in der ersten Vorlesung 



Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜quast/ 

2102142 

⊲ Übungen zur Modernen Physik fuer 

Lehramtskandidaten und Ingenieurpaedagogen 

Quast, Guenter / Rabbertz, Klaus Mi 14:00-19:00 2 


Mi, 14.04.2010, 13:15 Uhr, kl HS A 



Homepage 


2102145 

⊲ Physikalisches Demonstrationspraktikum fuer 

Lehramtskandidaten an Gymnasien 

Bergmann, Antje / Pohlig, Michael Mo 09:00-17:00 Raum 2/16 Geb30.23 4 


Mo 14:00-15:00 Raum 2/11 Geb30.23 Einzel am 12.04. 

2102313


Zielgruppe 

Lehramtsstudenten 


Zwischenpruefung 


Hauptstudium 

Ab Semester 

5 

Homepage 

http://www.physik.uni-karlsruhe.de/Studium/Lehramt/ 

Inhalt 

Im Demonstrationspraktikum geht es darum, den Entwurf und Aufbau schultypischer Experimente 

zu ueben. Es gibt hier keine vorgefertigten Versuche, sondern einen Geraetepark, wie er an Schulen 

zu finden ist. Zu grob vorgegeben Rahmenthemen sollen dann eigenstaendig Versuche geplant, 

aufgebaut und durchgefuehrt werden. Am Ende jeden Versuchstages werden die Versuche dann den 

anderen Praktikumsteilnehmern praesentiert, aehnlich, wie sie spaeter im Berufsalltag im Unterricht 

vorgefuehrt werden. 

Literatur 

Standardlehrbuecher 

⊲ Physikalisches Fortgeschrittenenpraktikum fuer 

Lehramtskandidaten an Gymnasien 

Bergmann, Antje Mo 09:00-17:00 Raum 2/16 Geb30.23 4 



Zielgruppe 

Lehramtsstudenten im Hauptstudium 


Moderne Physik fuer Lehramt bzw. Theorie C fuer Lehramt 

2102323 

Ab Semester 

5 

Homepage 


Inhalt 

Das Praktikum beinhaltet vorwiegend Versuche aus der modernen Physik (aus der Optik/Photonik, 

Quantenmechanik, Kern-/Elementarteilchenphysik etc.), die aber speziell fuer Lehramtsstudenten 

entwickelt wurden und ausserdem (in weniger anspruchsvoller Versuchsvariante) im Schuelerlabor 

eingesetzt werden. Es dient auch zur Vertiefung und Ergaenzung der Inhalte aus der Vorlesung ueber 

moderne Physik. 

Es ist in erster Linie eine physikalische Fachveranstaltung, die Themen bzw. Versuche sind aber 

so gewaehlt, dass sie fuer angehende Lehrer besonders geeignet sind (Themen, die sich auch im 

Oberstufen-Lehrplan der Gymnasien wiederfinden). 

Literatur 

Standardlehrbuecher, Informationen zu den Versuchen gibt es auch unter http://psi.physik.kit.edu/ 

Der FS-Tipp: 

Jetzt so mitten im Vorstudium sollte ein bisschen Zeit sein um sich Gedanken zu machen, ob euch 

die Angebote im Hauptstudium in Karlsruhe gefallen. Ihr tut euch und dem Prüfungsausschuss einen 

großen Gefallen, wenn ihr rechtzeitig an die Uni wechselt, die euren Interessen eher entspricht (v.a. 

in Bezug auf eure Diplomarbeit).


Hauptseminare 

⊲ Hauptseminar: Konformationsdynamik in 

Biomolekuelen: Experiment und Theorie 

Nienhaus, Gerd Ulrich / Wenzel, 

Wolfgang / Kobitski, Andrei 

Nach Vereinbarung 2 

2103014 

⊲ Hauptseminar: Photonische Kristalle und 

Metamaterialien 

v. Freymann, Georg / Wegener, Martin Do 14:00-15:30 Raum 6/1 Geb30.23 2 


Do 15.04.2010 Raum 6/1 Geb 30.23 

Zielgruppe 

Studenten im Hauptdiplom bzw. Master 


Optik und Grundlagen der Festkoerperphysik 


Hauptseminarschein 

2103024 

Ab Semester 

5 

Inhalt 

In Rahmen des Hauptseminars sollen sowohl Grundlagen als auch aktuelle Forschungsergebnisse aus 

den Gebieten photonische Kristalle, Metamaterialien und Transformationsooptiken behandelt werden. 

Desweiteren wird ein Augenmerk auf die Praesentationstechnik gelegt, ist der Hauptseminarvortrag 

doch oftder erste groessere wissenschaftliche Vortrag. 

Literatur 

Als Literatur empfehlen sich das Vorlesungsskript zur Vorlesung Advanced Optical Materials, die 

aktuellste Ausgabe von ” 

Photonics“ von Saleh und Teich, das Buch ” 

Photonic Crystals - Molding the 

flow of light“ von J. Joannopolous. 

⊲ Hauptseminar: Halbleiter-Nanostrukturen 2103034 

Gerthsen, Dagmar / Kalt, Heinz / 

Hetterich, Michael / Schaadt, Daniel / 

Schneider, Reinhard 


Do. 15.April 2010 15:45 

Zielgruppe 

Studierende im Hauptstudium 


Physik V (Festkoerperphysik) 


Hauptseminar-Schein 

Do 15:45-17:15 Raum 6/1 Geb30.23 2 

Ab Semester 

6 

Inhalt 

Die Funktion moderner elektronischer und optoelektronischer Bauelemente beruht immer haeufiger 

auf den Eigenschaften von Halbleiter-Nanostrukturen. In diesem Hauptseminar soll daher

12 Hauptseminare 

der Zusammenhang zwischen den strukturellen und den elektronischen/optischen Eigenschaften 

von Halbleiter-Nanostrukturen erarbeitet werden. Die Vortagsthemen umfassen die Herstellung 

(Halbleiter-Epitaxie), die strukturelle Charakterisierung (z.B. Elektronenmikroskopie) und die optische 

Spektroskopie solcher Strukturen. Auf diesen Grundlagen aufbauend werden dann die Anwendungen 

von Quantenfilmen, -draehten und -punkten in Leuchtdioden, Halbleiterlasern, Transistoren 

(HFET) oder in Spinbauelementen diskutiert. 

Vortragsthemen: 

• Epitaktische Herstellung von Halbleiter-Nanostrukturen 

• Strukturelle Charakterisierung mit Elektronenmikroskopie 

• Chemische Analyse von Nanostrukturen mit TEM 

• Halbleiter-Nanostrukturen: elektronische und optische Eigenschaften 

• Heterouebergaenge 

• Leuchtdioden und Halbleiterlaser 

• Kohlenstoff-Nanoroehren 

• Nanowires, -rods, etc. 

• Spin-Optoelktronik 

• Vertikal emittierende Laser (VCSEL) 

Literatur 

je nach Vortragsthema 

⊲ Hauptseminar: Qubits 2103124 

Ustinov, Alexey / Poletto, Stefano / 

Bushev, Pavel / Lisenfeld, Juergen 


14.04.2010, 14:00 

Zielgruppe 

Diplom, Master 

Mi 14:00-15:30 Raum 3/1 Geb30.23 2 

Ab Semester 

6 

Homepage 

http://www.phi.kit.edu/studium-lehre.php 

Inhalt 

1. Introduction: Physics of two-level systems. Qubits and quantum gates, DiVicenzo criteria 

2. Quantum algorithms: Deutsch’s problem, Grover’s search algorithm and Shor’s algorithm 

3. Ions, molecular spins, liquid state NMR and photons as qubits. 

4. Condensed matter qubits: Electrons on helium, nanoparticles, spins in silicon, point defects, spins 

in quantum dots 

5. Physics of Josephson devices: Josephson effect, pendulum model, phase-charge duality, macroscopic 

quantum physics. 

6. Phase qubits: preparation, manipulation and readout; quantum tomography and gates. 

7. Charge, quantronium, and transmon qubits 

8. Flux qubits: Potential, preparation, manipulation and readout 

9. Coupled qubits: Coupling technique and experimental results; gates, decoherence and errors 

10. Dispersive readout, Quantum non-demolition (QND) measurements. Theory and realizations. 

11. Cavity QED : Coupling of a qubit to a resonator, vacuum Rabi oscillations ; Photon states engineering 

12. Beyond quantum computing: Lasing, photon emission ” 

on demand“ , Sisyphus cooling. 

13. Final discussion : State of the art, roadmap, major challenges. 

14. Laboratory visit.


⊲ Hauptseminar: Magnetismus 2103134 

v. Loehneysen, Hilbert / Beckmann, 

Detlef / Fritsch, Veronika / Danneau, 

Romain 

Di 14:00-15:30 Raum 3/1 Geb30.23 2 

⊲ Hauptseminar: Schluesselexperimente der 

Teilchenphysik 

de Boer, Wim / Kuhr, Thomas / Kreps, 

Michal 


Erster Termin 

Zielgruppe 



keine 


Schein wird vergeben 

Fr 14:00-15:30 Raum 8/2 Geb30.23 2 

2103214 

Ab Semester 

5 

Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Lehre/lehre.html 

Inhalt 

In den letzten Jahrzehnten haben Satellitenexperimente und Beschleunigerexperimente gewaltige 

Fortschritte im Verstaendnis der Entwicklung des Universums gebracht. 

Am Anfang war das Universum ein Plasma von Elementarteilchen, dass sich bei der Expansion abkuehlte. 

Durch Gravitation entstanden aus den urspruenglichen Dichtefluktuationen die Galaxien. 

Jedoch bleiben hier noch viele Fragen offen, z.B. mehr als 80% der Materie des Universums besteht 

aus nicht-relativistischen Teilchen, die man bisher nicht im Labor herstellen konnte. 

Wir diskutieren Schluesselexperimente, 

die zum Verstaendnis unseres Universums 

beigetragen haben und werden, wie z.B 

• Entdeckung der W,Z Bosonen, 

• Entdeckung der CP-Verletzung, 

• Entdeckung der Dunklen Energie 

• Entdeckung der Dunklen Materie 

und zukuenftige Experimente mit KIT-Beteiligung: 

• CMS am LHC 

• AMS auf der Internationalen Raumstation 

• SuperBelle an einer B-Fabrik 

Literatur 

Siehe Aushang. 

⊲ Hauptseminar: Astroteilchenphysik - Neutrinos und 

Dunkle Materie 

Drexlin, Guido / Eitel, Klaus / 

Thuemmler, Thomas 

Mi 15:45-17:15 Raum 10/1 Geb30.23 2 

2103224


⊲ Hauptseminar: Astroteilchenphysik - Kosmische 

Strahlung 

Engel, Ralph / Roth, Markus / Kang, 

Donghwa / Keilhauer, Bianca / Huege, 

Tim 

Mi 15:45-17:15 Raum 8/2 Geb30.23 2 

2103234 

⊲ Hauptseminar: Experimentelle und Theoretische 

Methoden der Colliderphysik 

Quast, Guenter / Rauch, Michael / Fr 14:00-15:30 Raum 11/12 Geb30.23 2 

Wagner-Kuhr, Jeannine 


Fr 16.04.2010, 14:00-15:30 Raum 11/12 Geb30.23 

Zielgruppe 

Studierende, die an Teilchenphysik interessiert sind 


Physik VI - Teilchen und Kerne 


Hauptseminarschein wird ausgegeben bei erfolgreicher Teilnahme 

Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜jwagner/SS10/HauptSeminar/ 

⊲ Hauptseminar: Elektronische Eigenschaften von 

Graphen und Kohlenstoff-Nanoroehren 

Metalidis, Georgo / Pauly, Fabian / Di 14:00-15:30 Raum 10/1 Geb30.23 2 

Romito, Alessandro / Schoen, Gerd 


Di 13.4., Liste zum Eintragen haengt im 11. OG des Physikhochhauses 

Zielgruppe 

Physiker 


Grundkenntnisse der Festkoerperphysik 


Hauptseminar 

Homepage 

http://www.tfp.uni-karlsruhe.de/Lehre/ 

Inhalt 

Themen sind: 

• Graphen, tight-binding Modell, Bandstruktur 

• Graphen, Dirac-Gleichung, 

• Graphen-Doppellagen 

• Graphen-Nanostrukturen (Streifen) 

• Stickstoff-Leerstellen-Zentren in Diamant 

• Streutheorie des Ladungstransports 

• Quanten-Hall-Effekt in Graphen 

• Klein-Paradoxon in Graphen 

• Minimale Leitfaehigkeit in Graphen 

• Nanoroehren, Eigenschaften, 1D Leiter 

• Nanoroehren als Quantenpunkte 

• Elektronentransport durch organische Molekuele 

• Rekursive Green’sche Funktionen: 

• Elektronentransport in Graphen 

• Wechselwirkung und Luttinger-Fluessigkeiten 

2103244 

Ab Semester 

6 

2103314 

Ab Semester 

6


⊲ Hauptseminar: Optische Kraefte und deren 

Anwendungen 

Busch, Kurt / Doerfler, Willy / Frank, Di 09:45-11:15 Raum 10/1 Geb30.23 2 

Regine / Longo, Paolo 


Di 13.04.2010 09:45 Raum 10/1 Geb30.23 

Zielgruppe 

Studenten des Diplomstudiengangs der Physik nach dem Vordiplom, 

Bachelor-Studenten der Physik 


Gute Kenntnisse der Elektrodynamik (Theorie C bzw. Klassische Theoretische Physik III), 

Kenntnisse der Quantenmechanik (Theorie D bzw. Moderne Theoretische Physik I) 


Schein wird ausgegeben 

2103324 

Ab Semester 

5 

Homepage 

photonics.tfp.uni-karlsruhe.de/teaching/hs-optische-kraefte-und-anwendungen-ss2010.html 

Inhalt 

In den letzen Jahren hat das Gebiet der durch elektromagnetische Felder vermittelten Kraefte einen 

enormen Aufschwung erfahren. Dabei reicht das Spektrum der Themen von sogenannten Optischen 

Pinzetten mit denen sich kleinste Objekte beruehrungsfrei allein durch die Wirkung von Licht mechanisch 

manipulieren lassen, ueber Casimir- und van-der-Waals-Kraefte bis hin zur sogenannten Quantenoptomechanik, 

bei der Photonen zur Realisierung einer “echten” Quantenmechanik (mit Betonung 

auf Mechanik) herangezogen werden. 

Die theoretische Behandlung derartiger Systeme erfolgt durch eine Vielzahl von Zugaengen, die 

von den klassischen Maxwell-Gleichungen bis hin zu einer vollstaendigen quantenmechanischen Beschreibung 

von Licht und Materie reichen. In diesem Seminar wollen wir die grundlegende 

Physik dieser Systeme, verschiedene Aspekte der theoretischen Beschreibung sowie aktuelle Anwendungen 

und Perspektiven erarbeiten. 

Literatur 

Fuer die einzelnen Vortraege wird die entsprechende Literatur bereitgestellt. 

⊲ Hauptseminar: Flavourphysik 2103514 

Nierste, Ulrich / Smith, Christopher Fr 14:00-16:00 Raum 12/1 Geb30.23 2 


Fr, 23.4.2010 14 Uhr 

⊲ Hauptseminar: Elektronenoptik 2103714 

Haider, Maximilian / Janzen, Roland Di 15:45-17:15 Raum F2/16 Geb30.22 2 

Zielgruppe 

Studenten mit Interesse an Elektronenoptik 


Grundstudium der Physik 


Hauptseminar 

Ab Semester 

07 

Homepage 

http://www.lem.uni-karlsruhe.de/233.php 

Inhalt 

Im Hauptseminar Elektronenoptik wird interessierten Studenten die Moeglichkeit gegeben, sich in die 

Theorie des Elektronenmikroskops einzuarbeiten und das Gelernte selbst in einem Vortrag anderen 

Studenten zu vermitteln. 

Themen: 

• Grundgroessen des Elektrons und Welle-Teilchen-Dualismus, 

• Der Aufbau eines Elektronenmikroskops, 

• elektronenoptischer Brechungsindex,


• die Multipolentwicklung des elektromagnetischen Feldes, 

• die Gauss’sche Dioptrik, 

• Grundlagen der Bildentstehung und der Bildfehlertheorie, 

• Funktionsweise eines Hexapolkorrektors. 

Literatur 

Wird mindestens 6 Wochen vor dem Vortrag bereitgestellt 

⊲ Hauptseminar: Synchrotronstrahlung 2103814 

Baumbach, Tilo / Eichhorn, Klaus Mi 14:00-15:30, Raum 401, Geb30.45 

(Anorg. Chemie) 


Am 14.04.2010, 14 Uhr, Raum 401, Geb. 30.45 

Zielgruppe 

Studierende nach dem Vordiplom / MSc 


Hauptseminar nach dem Vordiplom bzw. fuer MSc 

2 

Ab Semester 

6/7 

Homepage 

http://las.physik.kit.edu/ 

Inhalt 

Dieses Hauptseminar findet in Verbindung mit dem Institutsseminar des LAS statt. Vortragsthemen: 

1. Teilchenbeschleuniger 

2. Synchrotronstrahlungsquellen 

3. Roentgenbeugung (Einkristalle, Pulver, Schichtsysteme) 

Literatur 

Je nach Vortrag in Absprache mit dem Betreuer 

⊲ Hauptseminar: Entropie und Waerme 2103914 

Pohlig, Michael / Herrmann, Friedrich Fr 11:30-13:00 Raum 2/1 Geb30.23 2 


16.04.2010 Raum 2/1 Geb30.23 

Zielgruppe 

Studierende Lehramt und Diplom 


Vorlesung Physik III (Thermodynamik) 


Hauptseminarschein 

Homepage 

www.pohlig.de/PhysDid/SeminarSS10 

Inhalt 

• Einfuehrung der Waerme Q, 1. Hauptsatz; 

• der Carnotsche Kreisprozess, der Carnot-Wirkungsgrad; 

• Einfuehrung der Entropie nach Clausius, 2. Hauptsatz; 

• die Enthalpie als Waermeinhalt; 

• das Waermemass in Schulbuechern; 

• die Entropie als Waerme; 

• Entropie und Statistik; 

• Entropie und Unordnung; 

• die Thermodynamik im Karlsruher Physikkurs. 

Literatur 

siehe Homepage 

Ab Semester 

5 

Bemerkung 

Die Themen sind so gewaehlt, dass besonders Studierende des Lehramts fuer ihren spaeteren Beruf 

davon profitieren koennen.


Spezialvorlesungen 

⊲ Grundlagen der Nanotechnologie II (Ringvorlesung des 

CFN) 

Die Dozenten des CFN Do 14:00-15:30 HS III (R105) Geb30.41 2 

2101421 

⊲ Halbleiterphysik 2200111 

Hetterich, Michael / Schaadt, Daniel 


Erster Vorlesungstermin 

Zielgruppe 

Studierende im Hauptstudium 


Physik V (Festkoerperphysik) 


Wahlpflichtfach 

Di 15:45-17:15 Kl. HS B Geb30.22, Mi 

15:45-17:15 Kl. HS B Geb30.22 

4 

Ab Semester 

6 

Inhalt 

Diese Vorlesung diskutiert die elektronischen Eigenschaften von Halbleitern mit dem Ziel einer mikroskopischen 

Beschreibung von Halbleiter-Bauelementen 

Inhalt: 

• Grundlagen der Halbleiterphysik (Bandstruktur, kp-Theorie, Elektronenstatistik...) 

• Nichtgleichgewichtsprozesse (Boltzmann-Gleichung, Generation, Rekombination, Transportphaenomene 

...) 

• Halbleiteruebergaenge (Heterostrukturen, pn-Übergang, Niederdimensionale Strukturen, Metall- 

Halbleiter-Kontakt...) 

• Halbleiter-Bauelemente (Diode, Solarzelle, LED, Diodenlaser, bipolarer Transistor, Feldeffekttransistor, 

CCD, ...) 

• Halbleiter-Technologie (Epitaxie, Dotierung, Strukturierung, Integration ...) 

Literatur 

Klingshirn: Semiconductor Optics 

Enderlein/Horing: Fundamentals of Semiconductor Physics and Devices 

Sze: Physics of Semiconductor Devices 

Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente 

Bemerkung 

Kann mit einer Reihe anderer Veranstaltungen zum physikalischen Wahlpflichtfach kombiniert werden: 

z.B. Festkoerperoptik (Klingshirn, Kalt), experimentelle Methoden der Halbleiterphysik (Gerthsen), 

Optoelektronik (Lemmer,LTI), Photovoltaik (Powalla,IKR), ...

18 Spezialvorlesungen 

⊲ Biophysik II 2200121 

Nienhaus, Gerd Ulrich 

Übungen 

Nienhaus, Gerd Ulrich / Per Niklas 

Hedde 

Zielgruppe 

Di 08:00-09:30 Kl. HS A Geb30.22, Do 

08:00-09:30 Kl. HS A Geb30.22 


Diplom-Physiker (und andere Naturwissenschaftler) im Hauptstudium 

4 

Ab Semester 

5 


Nebenfach 

Inhalt 

Im Rahmen der Vorlesungssequenz Biophysik I und II wird eine Einfuehrung in die molekularen 

Grundlagen der Lebensvorgaenge gegeben. In der Vorlesung Biophysik I werden zunaechst die verschiedenen 

Arten von Biomolekuelen vorgestellt und ihre strukturellen und dynamischen Eigenschaften 

diskutiert. Ferner wird ein Überblick ueber die physikalischen Methoden zur Bestimmung der 

Struktur von Biomolekuelen gegeben. Darauf aufbauend werden in der Vorlesung Biophysik II spektroskopische 

Methoden eingefuehrt, mit denen sich Strukturaenderungen beobachten lassen. Anschliessend 

werden die physikalischen Prinzipien eroertert, auf denen wichtigen biomolekulare Prozesse 

(Ligandenbindung, Energie- und Elektronentransfer bei der Photosynthese) beruhen. 

Literatur 

G. Ulrich Nienhaus: Skripten zur Vorlesung Biophysik I und II. 

Charles R. Cantor, Paul R. Schimmel, Biophysical Chemistry I - III, W. H. Freeman and Co., New 

York 1988. 

⊲ Elektronische Eigenschaften von Festkoerpern II 2201111 

Ustinov, Alexey Do 11:30-13:00 Kl. HS B Geb30.22 2 

Übungen 

Ustinov, Alexey / Rotzinger, Hannes Nach Vereinbarung 1 


15.04.2010 

Zielgruppe 

Diplom, Master 

Homepage 

http://www.phi.kit.edu/studium-lehre.php 

Inhalt 

1. Introduction: Phenomenon of superconductivity 

2. Magnetic properties and thermodynamics 

3. Electrodynamics and magnetic flux quantization 

4. Ginzburg-Landau theory 

5. Type I and II superconductors, vortices 

6. BCS theory 

7. Energy gap and tunneling 

8. Josephson effect 

9. SQUIDs 

10. Long junctions, arrays and solitons 

11. Superconducting electronics 

12. Superconducting qubits 

Ab Semester 

6 

Literatur 

1. V.V. Schmidt ” 

The physics of superconductors“ , Eds. P.Mueller and A.V.Ustinov, Springer, 1997. 

2. M. Tinkham ” 

Introduction to superconductivity“ , McGraw-Hill, 2nd ed., 1996. 

3. W. Buckel and R. Kleiner, ” 

Superconductivity: Fundamentals and Applications“ , Wiley-VCH, 

2004


⊲ Astroteilchenphysik II 2202111 

Drexlin, Guido Do 08:00-09:30 Kl. HS B Geb30.22 2 

Übungen 

Drexlin, Guido / Wolf, Joachim Mi 14:00-15:30 Kl. HS A Geb30.22 1 

⊲ Introduction to Supersymmetry 2202121 

de Boer, Wim / Kazakov, Dmitri Fr 11:30-13:00 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

de Boer, Wim / Kazakov, Dmitri / 

Ziebarth, Eva 

Zielgruppe 

Mi 14:00-15:30 Kl. HS B Geb30.22 1 

Physikstudenten, die in Teilchenphysik am LHC und in Kosmologie interessiert sind 


Theoretische Teilchenphysik Vorlesung ueber das Standardmodell der Teilchenphysik 

Ab Semester 

5 


VL kann evtl. als Nebenfach verwendet werden 

Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Lehre/ 

Inhalt 

This is an introduction to Supersymmetry, a symmetry between fermions and bosons, which provides 

explanations for an impressive list of shortcomings of the Standard Model of particle physics: 

i) it allows for unification of all forces of the SM 

ii) it is free from quadratic divergencies 

iii) it predicts the Higgs mechanism by radiative corrections 

iv) it provides an excellent dark matter candidate, which is known to make up more than 80% of the 

mass of the universe. 

Previous lectures can be found under: 

www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Lehre/Kosmologie WS2009/10 

Literatur 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Lehr/Susy/ 

Bemerkung 

The lectures will be given in english largely by Professor Kazakov from Moscow, holder of a Mercator 

guestprofessorship in Karlsruhe. 

⊲ Astrophysik hochenergetischer Teilchen 2202131 

Engel, Ralph Do 14:00-15:30 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

Engel, Ralph / Unger, Michael Nach Vereinbarung 1 


keine 

Zielgruppe 

Hauptstudium Physik 


Physik VI (Kerne und Teilchen) erwuenscht, aber nicht Voraussetzung 


Wahlpflichtfach Hauptdiplom in Kombination mit einem Semester Astroteilchenphysik, 

Kosmologie, Kosmische Strahlung, etc. 

Ab Semester 

6 

Homepage 

http://www-ik.fzk.de/˜engel/ 

Inhalt 

Die Beobachtung und Interpretation von hochenergetischen Gamma-Strahlen und Neutrinos bietet 

die Moeglichkeit, physikalische Prozess in extremen astrophysikalischen Umgebungen zu verstehen. 

Der Kurs gibt eine Einfuehrung in dieses sich im Moment rasant entwickelnde Feld der Astroteilchenphysik.


Themen der Vorlesungen: 

• Entstehung und Ausbreitung von Gamma-Strahlen, 

• Nachweis von hochenergetischen Gamma-Strahlen, 

• Pulsare und Binaersysteme, 

• Supernova-Überreste, 

• Aktive Galaktische Kerne und Schwarze Loecher, 

• Gamma-Strahlen-Blitze (Gamma-ray bursts), 

• Entstehung und Ausbreitung hochenergetischer Neutrinos, 

• erwartete Neutrinofluesse, 

• Nachweis von Neutrinos, 

• Suche nach Physik jenseits des Standardmodells mit Gamma-Strahlen und Neutrinos (Dunkle Materie, 

Axionen, Monopole) 

Literatur 

T.K. Gaisser: Cosmic Rays and Particle Physics; 

C.D. Dermer, G. Menon: High energy radiation from black holes; 

T. Stanev: High Energy Cosmic Rays; 

M. Longair: High Energy Astrophysics 

Bemerkung 

Der Kurs ist vom Inhalt her komplementaer zur Vorlesung ” 

Kosmische Strahlung“ , die die geladenen 

hochenergetischen Teilchen des Universums behandelt. Ein Besuch der Vorlesung ” 

Kosmische 

Strahlung“ ist nicht fuer das Verstaendnis des praesentierten Materials erforderlich. 

⊲ Theoretical Optics 2203111 

Busch, Kurt Fr 09:45-11:15 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 

Übungen 

Busch, Kurt / Niegemann, Jens nach Vereinbarung 1 

Zielgruppe 

The course is aimed at advanced undergraduates that have passed the Vordiplom 

(Physics majors) or are enrolled in a Master’s program (M.Sc. in Electrical 

Engineering or M.Sc. in Optics & Photonics (KSOP)). 

2 

Ab Semester 

7 


A solid background in mathematics and a good working knowledge in electromagnetism is required. 

Some elementary knowledge of quantum mechanics would be helpful (but is not required). 


Can be combined with other lectures to form a Nebenfach (Diplom Physik), Core Course of the 

KSOP M.Sc. in Optics & Photonics (KSOP) 

Homepage 

http://photonics.tfp.uni-karlsruhe.de/teaching/theoretical-optics-ss10.html 

Inhalt 

This course will give an introduction to methods and results of theoretical optics with an emphasis 

on the propagation characteristics of light. This includes selected topics of crystal optics (light propagation 

in media) as well as interference and coherence of light both on the classical and quantum 

level. 

After a brief review of essential elements of classical electromagnetism (i.e. Maxwell’s equations), 

the course will initially focus on crystal optics (including selected electro-, magneto- and elastooptical 

effects). This will be followed by an introduction to the central aspects of diffraction theory, 

holography, and classical coherence theory. 

Finally, the basics of the quantum theory of the electromagnetic field, quantum coherence and certain 

applications in the area of optical quantum information processing will be developed.


The content of the lectures will be supplemented by corresponding problem sets that the participants 

should be working on in order to acquire a certain ” 

fluency“ in the subject. 

Literatur 

# Hartmann Roemer: Theoretical Optics, Wiley-VCH (2005) 

# Leonard Mandel and Emil Wolf: Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University 

Press (1995) 

# David J. Griffiths: Introduction To Electrodynamics (Prentice Hall, 1999) 

⊲ Molekulare Biophysik 2203121 

Wenzel, Wolfgang Di 14:00-15:30 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 

Übungen 

Wenzel, Wolfgang Nach Vereinbarung 1 

Zielgruppe 

Studenten im Hauptstudium 


Grundkenntnisse Thermodynamik 

2 

Ab Semester 

5 

Homepage 

www.research.kit.edu/biostruct 

Inhalt 

Fragestellungen aus dem Grenzgebiet zwischen Biologie, Chemie und Physik gewinnen zunehmend 

Bedeutung in der interdisziplinaeren Forschung. Theoretische Methoden der Biophysik und Biochemie 

koennen wesentlich dazu beitragen, biochemische Prozesse zu verstehen und zunehmend auch 

quantitativ zu beschreiben. Überlappend mit dem sich entwickelnden Gebiet der Bioinformatik erlauben 

physikalische Modelle die Analyse und zunehmend auch die Vorhersage fundamentaler biologischer 

Ablaeufe. 

In dieser Vorlesung sollen die biophysikalischen Grundlagen und biochemischen Modelle fuer die 

Proteinstrukturvorhersage, eine der zentralen Fragestellungen der theoretischen Biophysik, erarbeitet 

werden: Proteine sind die Grundbausteine der Zelle, die fuer alle wesentlichen Prozesse von Pflanzen, 

Tieren und Menschen von Bedeutung sind. Sie werden im Gen kodiert und als chemisch lineare 

Molekuele synthetisiert. Ihre biologische Funktion koennen sie jedoch nur einer eindeutigen dreidimensionalen 

Struktur ausueben, die die meisten Proteine spontan einnehmen. Der Strukturbildungsprozess 

ist noch immer nicht vollstaendig verstanden und kann experimentell nur schwer beobachtet 

werden. Auch sind experimentelle Verfahren zur Strukturaufklaerung um ein Vielfaches aufwendiger 

als Methoden zur Sequenzierung (d.h. zur Bestimmung der chemischen Struktur). Theoretische Verfahren 

zur Vorhersage der Struktur und Dynamik von Proteinen koennen daher wichtige Einsichten 

in die Funktion biologischer Prozesse eroeffnen. 

In dieser Vorlesung sollen die wichtigen biophysikalischen Grundlagen fuer diese Verfahren vorgestellt 

und diskutiert werden. Darueber hinaus wird eine wichtige Anwendung dieser Verfahren, die 

rechnergestuetzte Medikamentenentwicklung, im Detail vorgestellt. Die Vorlesung wendet sich an 

Studenten der Physik und Chemie ab dem 5. Semester und erfordert Vorkenntnisse der theoretischen 

Mechanik und der Thermodynamik. Grundkenntnisse der Quantenmechanik sind hilfreich, aber nicht 

unbedingt erforderlich. 

Literatur 

M. B. Jackson: Molecular & Cellular Biophysics 

Brandon & Toole: Protein Structure 

Dowling: Neurons & Networks 

Bemerkung 

Siehe auch gemeinsames Seminar mit Prof. Nienhaus


⊲ Rechnergestuetztes Arbeiten (Einfuehrung) 2203901 

Busch, Kurt / Poenicke, Andreas Mi 14:00-15:30 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 14t. 

Übungen 

Poenicke, Andreas / Mack, Patrick 

Zielgruppe 

Studenten der ersten Semester 

Do 14:00-17:30 Raum FE/6 Geb30.22 14t., 

Fr 14:00-15:30 Raum FE/6 Geb30.22 14t. 

1 

3 

Ab Semester 

1 

Homepage 

http://comp.physik.uni-karlsruhe.de/Lehre/ERA/ 

Inhalt 

Die Veranstaltung, ” 

Einfuehrung in das Rechnergestuetzte Arbeiten“ (ERA) richtet sich primaer an 

Studenten der ersten Semester und soll einen Überblick ueber Methoden und Werkzeuge der Rechnernutzung 

geben. 

In weitgehend unabhaengigen Themenbloecken werden jeweils in einer Vorlesung und dazu angeschlossenen 

praktischen Übungen wichtige Applikationen und Arbeitsmittel vorgestellt, die im 

Physik-Studium hilfreich eingesetzt werden koennen. 

Die Bloecke sind dabei so konzipiert, dass sie einzeln nach Interesse besucht werden koennen. (Natuerlich 

hoffen wir auf Interesse an allen Themen). 

⊲ Theorie der Kondensierten Materie II: Vielteilchentheorie 2204111 

Mirlin, Alexander / Shnirman, 

Alexander / Greiter, Martin 

Übungen 

Mirlin, Alexander / Shnirman, 

Alexander / Bagrets, Dmitry / Greiter, 

Martin / Ngo Dinh, Stephane 

Mo 11:30-13:00 Kl. HS B Geb30.22, 

Do 14:00-15:30 Kl. HS B Geb30.22 


4 

⊲ Computational condensed matter physics 2204121 

Evers, Ferdinand Mo 15:45-17:15 Kl. HS B Geb30.22 2 

Zielgruppe 

Studenten, Doktoranden, Postdocs 


Quantenmechanik, Festkoerperphysik, Grundkenntnisse Statistische Physik 

Homepage 

under construction 

Inhalt 

1. Noninteracting Fermions: 

• tight binding and network models 

• refreshment of transport physics 

• Overview: disordered electron systems 

• Transport calculations 

– dc-method: Transfer matrix calculations 

– (Recursive Green’s function method) 

– frequency domain: Kubo formula and dissipation 

– time domain: wave packet propagation 

2. The weakly interacting Fermi liquid 

• refreshment of effects of ee-interaction: Fermi liquid parameters 

• Green’s functions and self energies 

• Random-Phase approximation 

• Calculation of Fermi-liquid parameters 

– Hartree-Fock approximation 

Ab Semester 

6


– perturbative corrections: GW-method 

– Correlated methods in Quantum Chemistry 

• Density functional theory 

– Derivation according to Levy 

– LDA approximation 

– Extensions including time dependent DFT 

3. Correlation effects 

• refreshment: RPA and collective modes 

• Kondo Effect 

– Phenomenology 

– Qualitative considerations: the renormalization group 

– Numerical renormalization group 

• Luttinger liquid 

– Phenomenology 

– Qualitative considerations: ee-scattering in 1 d 

– Density matrix renormalization group 

4. Further proposed topics 

• (Quantum-)Monte-Carlo Simulations 

• Molecular Dynamics 

Literatur 

Literature for the specific chapters will be given and discussed in the lecture. 

Several topics are treated in 

Computational Physics“ by J. M. Thijssen 

” 

Bemerkung 

Sprache der Vorlesung (englisch/deutsch) nach Absprache mit den Studenten 

⊲ Gravitation und Kosmologie I 2205111 

Kuehn, Johann 

Mi 09:45-11:15 Kl. HS B Geb30.22, Do 3 

09:45-11:15 Kl. HS B Geb30.22 

Übungen 

Kuehn, Johann / Kasprzik, Tobias Di 14:00-15:30 Kl. HS B Geb30.22 2 

Inhalt 

Gravitation und Kosmologie I 

Sommersemester 2010 – 36 Vorlesungsstunden, 24 Übungsstunden 

1. Einfuehrung 

(a) Äquivalenzprinzip 

(b) Kruemmung von Flaechen (Gauss) 

(c) Raumkruemmung (n-Dim.) (Riemann) 

(d) Feldgleichungen 

(e) Experimentelle Tests 

2. Tensoranalysis 

(a) Ko- und Kontravariante Koordinaten 

(b) Metrik und Kruemmung von Flaechen 

(c) Parallel-Transport, Christoffel-Symbole 

(d) Kruemmungstensor 

3. Physikalische Grundgesetze 

(a) Energie-Impuls Tensor 

(b) Einstein-Gleichung 

(c) Linearisierte Feldgleichungen 

4. Statistische Felder 

(a) Einleitung 

(b) Schwarzschild-Metrik


(c) Bewegung im Zentralfeld: massive Teilchen und Ablenkung von Licht 

(d) Zentralpotential allgemein 

(e) Geodaetengleichung 

(f) Bahnkurve 

(g) Ablenkung von Licht 

(h) Schwarze Loecher 

(i) Qualitative Diskussion 

(j) Radiale Geodaeten 

(k) Emission von Licht 

(l) Kreisbahnen 

(m) Rotierende Schwarze Loecher (Kerr-Metrik) 

(n) Anmerkung zur Hawking-Strahlung 

5. Entfernungsmessung im flachen Raum: Cosmic Distance Ladder“ 

6. Einstein-Gleichung, Robertson-Walker-Metrik, Friedmann-Universum 

(a) allgemeine Diskussion 

(b) Geometrie auf der Kugeloberflaeche 

(c) Hyperkugel 

(d) Robertson-Walker Metrik, Hubble Gesetz 

(e) Einstein Gleichungen – Qualitative Diskussion 

(f) Plausibilitaetsbetrachtungen der Newton-Theorie 

(g) Materie als ” 

ideale Fluessigkeit“ 

(h) Loesungen der Friedmann-Gleichungen in Spezialfaellen 

7. Einstein-Gleichung und Robertson-Walker Metrik 

(a) Herleitung 

(b) Allgemeine Aussagen ueber R(t) 

(c) Massendichte des Universums 

(d) Explizite Loesung fuer p=0 

8. Mikrowellenstrahlung 

(a) Verhalten des Photogases bei der Expansion 

(b) Ursprung der Strahlung, Entkopplung, kausal-zusammenhaengende Bereiche, Fluktuationen 

Fortsetzung im Wintersemester 2010/11: 

1. Das fruehe Universum 

(a) Instabilitaeten und Inhomogenitaeten 

(b) Entstehung von Galaxien 

2. Spezielle Themen der ART 

(a) Gravitationswellen 

(b) Neutronensterne 

(c) Schwarze Loecher 

(d) Doppelsternsystem PSR 1913+16 

(e) Gravitationswellendetektoren 

⊲ Symmetries and effective field theories 2205121 

Nierste, Ulrich / Smith, Christopher Di 09:45-11:15 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

Nierste, Ulrich / Smith, Christopher Nach Vereinbarung 1


⊲ Theoretische Teilchenphysik I 2206111 

Zeppenfeld, Dieter 

Übungen 

Mo 09:45-11:15 Kl. HS A Geb30.22, 

Mi 11:30-13:00 Lehmann Raum 022 

Geb30.22 

Zeppenfeld, Dieter / Sjoedahl, Malin Mo 15:45-17:15 Raum 11/12 Geb30.23 2 

Zielgruppe 

Diplom und MA/BA Studenten 


Theoretische Physik E 


zusammen mit TTP 2 geeignet als physikalisches Nebenfach 

Homepage 

http://www-itp.particle.uni-karlsruhe.de/lehr.de.shtml 

Inhalt 

Einfuehrung in die theoretische Teilchenphysik 

Lagrangedichten und Bewegungsgleichungen 

Symmetrien und Gruppen 

Kanonische (zweite) Quantisierung von Spin 0, 1/2, 1 Feldern 

S-Matrix, LSZ Reduktionsformel 

Feynman Regeln der QED, Wirkungsquerschnitte und Zerfallsraten, radiative Korrekturen 

Literatur 

Peskin & Schroeder, An Introduction to Quantum Field Theory 

Ryder, Quantum Field Theory 

Weinberg, Quantum Theory of Fields I-III 

oder andere QFT Buecher 

4 

Ab Semester 

6 

⊲ Elektronenmikroskopie II 2207111 

Gerthsen, Dagmar Di 11:30-13:00 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

Gerthsen, Dagmar Vorbesprechung nach 1. Vorlesung im SS 2 

Zielgruppe 



Optik, Festkoerperphysik hilfreich 


Kann als Wahlfach im Fach Diplom Physik verwendet werden 

Ab Semester 

5 

Homepage 

http://www.lem.uni-karlsruhe.de/100.php 

Inhalt 

• Rasterelektronenmikroskopie 

– Prinzip 

– Wechselwirkung zwischen hochenergetischen Primaerelektronen und Festkoerpern 

– Apparative Aspekte 

– Abbildungsmodi 

* Abbildung mit Rueckstreuelektronen 

* Abbildung mit Sekundaerelektronen 

* Channeling (Orientierungskontrast) 

– Kathodolumineszenz 

– Abbildung mit elektronenstrahlinduzierten Stroemen (EBIC: electron-beam induced currents) 

– Pruefen elektronischer Bauelemente 

• Abbildung und Strukturierung mit fokussierten Ionenstrahlen 

• Analytische Verfahren in der Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie 

– Gegenueberstellung Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie 

– Entstehung von Roentgenstrahlung in Festkoerpern 

– Energiedispersive Roentgenanalyse (EDX: energy dispersive X-ray analysis)


– Wellenlaengendispersive Roentgenanalyse (WDX: wavelength dispersive X-ray analysis) 

– Quantitative Analyse von energie- und wellenlaengendispersiven Spektren 

– Elektronenenergie-Verlustspektroskopie (EELS: electron energy loss spectroscopy) 

Bemerkung 

Es werden viele Anwendungsbeispiele fuer die Praxis gezeigt. 

⊲ Einfuehrung in die Plasmaphysik II 2209111 

Borie, Edith Mo 14:00-15:30 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

Borie, Edith Mo 15:45-16:30 Kl. HS A Geb30.22 1 

⊲ Kernspintomographie 2209121 

Kasten, Arne Mo 09:45-11:15 Kl. HS B Geb30.22 2 

Zielgruppe 

Physiker, Ingenieure 


Grundvorl. Physik, insb. Elektrodyn., etwas Quantenmechanik 


Nebenfach in Kombination nach Absprache 

Ab Semester 

5 

Inhalt 

Es werden auf einfachem Niveau die Grundlagen der bildgebenden Kernspinresonanz vorgestellt. Die 

Komponenten einer Apparatur der Kernspintomographie und ihr Zusammenwirken werden besprochen 

ebenso wie die heute gaengigen Messsequenzen zur Erstellung von Schnittbildern. 

Im Rahmen der Vorlesung ist ein Besuch entweder der Firma Bruker BioSpin MRI GmbH in Ettlingen 

oder der Abteilung supraleitender Magnetbau der Firma Bruker BioSpin GmbH, Karlsruhe- 

Rheinhafen, vorgesehen, wo entsprechende Systeme endgetestet bzw. gefertigt werden. 

Literatur 

• P.T. Callaghan, Principles of NMR Microscopy, Oxford Science 

• P.G. Morris, NMR Imaging in Medicine and Biology, Oxf. Sci. 

• K.H. Hausser, H.R. Kalbitzer, NMR fuer Midiziner und Biologen, Springer-Verlag 

• H. Morneburg (Hrsg.), Bildgebende Systeme fuer die medizinische Diagnostik, Siemens, Publicis 

MCD Verlag 

Bemerkung 

e-mail: Arne.Kasten@bruker.de, Tel.: 5161-6157, Fax: 5161-6128 

⊲ Physik der Atomkerne Kernmodelle 2209131 

Jahn, Helmut Mi 15:45-17:15 Kl. HS A Geb30.22 2 

⊲ Softwareberatung 2309024 

Poenicke, Andreas nach Vereinbarung 4 

Zielgruppe 

Alle Semester 

Ab Semester 

1 

Homepage 

http://comp.physik.uni-karlsruhe.de/Lehre/ERA/ 

Inhalt 

Neben der Veranstaltung ” 

Einfuehrung in das Rechnergestuetzte Arbeiten“ wird Hilfe bei Computerfragen 

auch ueber diese Veranstaltung hinaus angeboten. Ein Anlaufpunkt fuer alle Softwarefragen 

jenseits der Standardprobleme die vom Microbit geloest werden. 

Da die Loesung dieser Probleme i.d.R. etwas Vorarbeit und Recherche erfordert findet die Beratung 

nach Vereinbarung statt. Als erste Anlaufstelle bieten sich zunaechst die Übungen der ” 

ERA“


an, kleinere Fragen koennen hier evtl. sofort geklaert werden. Zum anderen dient era@physik.unikarlsruhe.de 

auch als E-Mail Kontaktaddresse fuer alle Computerfragen unabhaengig von der Vorlesung. 

Der FS-Tipp: 

Ärgert ihr euch auch, wenn ihr nach der ersten Vorlesung im Semester bei der Uni-Bib keine Literatur 

mehr zur Vorlesung bekommt? Kauft euch das kvvz mit vielen Literaturhinweisen einfach eine Woche 

vor Semesterbeginn und ihr habt in der Bib noch eine große Auswahl an Büchern...

28 Kolloquien, Seminare, Praktika 

Kolloquien, Seminare, Praktika 

⊲ Praktikum ueber Anwendungen der Mikrorechner 2305053 

Mihaila, Luminita / Dillmann, 

Ruediger 

R 101 Geb06.41, Vorbesprechung: Mi, 

14.04.2010, 13:15 Uhr im kl HS A 


Vorkenntnisse in einer hoeheren Programmiersprache sind unbedingt erforderlich 


Das Praktikum ueber Anwendungen der Mikrorechner ist als Wahl- bzw. Wahlpflichtfach u.a. fuer 

den Studiengang Technomathematik zugelassen. Im Studiengang Physik ist es als Teilleistung fuer 

das Vordiplomsfach Informatik erforderlich. 

Homepage 

http://www.iiai.uni-karlsruhe.de/mikro.php 

Inhalt 

1. Einfuehrung in die Programmierung eines ” 

Programable System on Chip“ 

2. Aufbau eines MSR-Systems 

3. Stroemungsmechanisches Fliessgleichgewicht 

4. Steuerung eines Schrittmotors 

5. Simulation und Messung von Pendelschwingungen 

6. Steuerung einer Ampelanlage 

Als Programmiersprachen werden Assembler, G (LabVIEW) und C++ verwendet. 

4 

⊲ Seniorenseminar zur Physik 2309912 

Die Professoren der Physik im 

Ruhestand 

Fr 14:00-15:30 Raum 2/11 Geb30.23 2


Kristallographie 

⊲ Pulverdiffraktometrie 2208121 

Eichhorn, Klaus nach Vereinbarung 2 

Übungen 

Eichhorn, Klaus 

Zielgruppe 

Physiker, Chemiker, Mineralogen 


Fortgeschrittene / Diplomanden / Doktoranden 

Blockkurs; Termin und Ort nach 

Vereinbarung. Anmeldung bis Ende Maerz 

2010 

Homepage 


Inhalt 

Behandelt werden die Grundlagen der Pulverdiffraktometrie. 

Schwerpunkt des Kurses ist die Rietveld-Methode und deren Anwendungen zur Kristallstrukturuntersuchung, 

zur quantitativen Analyse und zur Bestimmung von mittleren Teilchengroessen. 

Literatur 

Es gibt ein Skript zum Kurs. 

Bemerkung 

Der Kurs findet als Blockkurs statt. 

2 

⊲ Bestimmung von Festkoerpereigenschaften mit 

Neutronen und Photonen 

Baumbach, Tilo Mi 09:45-11:15 Kl. HS A Geb30.22 2 

2208131

30 Meteorologie 

Meteorologie 

⊲ Allgemeine Meteorologie / Klimatologie II 2501111 

Orphal, Johannes 

Mo 11:30-13:00 Kl. HS A Geb30.22, Mi 3 

11:30-13:00 Raum 3/1 Geb30.23 14t. 

Übungen 

Orphal, Johannes / Kunz, Michael Nach Vereinbarung 1 

⊲ Synoptische Meteorologie I (mit Übungen) 2501131 

Kurz, Manfred / Corsmeier, Ulrich / 

Kunz, Michael / Muehr, Bernhard 

Zielgruppe 

Studenten der Meteorologie im Diplom-Studiengang 


Vordiplom 

Freitags 2 

Ab Semester 

6 


Klausur und Teilnahmeschein 

Inhalt 

Als ” 

Synoptische Meteorologie“ bezeichnet man den Teil der Meteorologie, der sich auf der Grundlage 

von Beobachtungen mit dem Studium der meteorologischen Phaenomene in ihrer raeumlichen 

Verteilung und zeitlichen Änderung zum Zweck der Wetteranalyse und -vorhersage beschaeftigt. In 

der Vorlesung werden die typischen Strukturen der Westwindzone wie Frontalzonen sowie Druckgebilde 

am Boden und in der Hoehe sowohl phaenomenologisch als auch von ihrer Entwicklung her 

behandelt. In der begleitenden Übung wird eine charakteristische Wetterlage analysiert. 

Literatur 

Kurz, M.: Synoptische Meteorologie, Leitfaden Nr.8 fuer die Ausbildung im Deutschen Wetterdienst, 

1990 

⊲ Strahlung I 2501141 

Hoepfner, Michael / Hase, Frank Nach Vereinbarung 2 

⊲ Meteorologisches Praktikum I 2501153 

Kottmeier, Christoph / Zimmermann, 

Heinz 

Mi 14:15-18:00 Raum 13/2 Geb30.23 6 

⊲ Thermodynamik 2502111 

Beheng, Klaus Dieter / Blahak, Ulrich nach Vereinbarung 3 

Übungen 

Beheng, Klaus Dieter / N.N. Nach Vereinbarung 2


⊲ Strahlung 2502121 

Hase, Frank / Hoepfner, Michael nach Vereinbarung 2 

⊲ Radarmeteorologie 2502131 

Beheng, Klaus Dieter / Handwerker, 

Jan 

Übungen 

Beheng, Klaus Dieter / Handwerker, 

Jan 

nach Vereinbarung 2 


⊲ Statistik fuer Meteorologen 2502151 

v. Clarmann, Thomas nach Vereinbarung 2 

Zielgruppe 

Studenten der Meteorologie 


Grundkenntnisse in linearer Algebra und Analysis 

Ab Semester 

5 


Spezialvorlesung; kein Schein; Schein fuer Nebenfachhoerer nach Absprache (muendliche Pruefung) 

Homepage 

keine 

Inhalt 

Verteilungen von diskreten und kontinuierlichen Zufallsvariablen; schaetzen; testen; invers modellieren. 

Literatur 

Skript wird verteilt. 

⊲ Polarmeteorologie 2502161 

Kottmeier, Christoph nach Vereinbarung 2 

Zielgruppe 

Diplom-Studierende im Hauptstudium Meteorologie, Masterstudierende und 

Nebenfachhörer 

Inhalt 

Lernziele: 

Kenntnis der Prozesse in der Atmosphäre über dem antarktischen Eisschild und den Meereisgebieten. 

Verständnis der Rolle des gekoppelten Systems Atmosphäre/Eis/Ozean im regionalen Klima. 

Inhalt: 

Die Rolle der arktischen und antarktischen Gebiete im globalen Klimasystem wird detailliert behandelt. 

Die Vorgänge in der Atmosphäre über kontinentalen und maritimen Oberflächen und ihre 

Kopplung mit dem Meereis und dem oberen Ozean wird auf der Grundlage von experimentellen Ereignissen 

und numerischen Modellberechnungen erklärt. Die Polargebiete werden anhand von Messergebnissen 

aus Forschungsprogrammen sowie von Modelluntersuchungen betrachtet.


⊲ Theoretische Meteorologie II (Thermodynamik) 2503311 

Beheng, Klaus Dieter / Blahak, Ulrich 

Übungen 

Beheng, Klaus Dieter / Blahak, Ulrich 

/ N.N. 

Mo 14:00-15:30 Raum 13/2 Geb30.23, Di 

14:30-16:00 Raum 13/2 Geb30.23 14t. 

Mo 15:45-17:15 Raum 13/2 Geb30.23 2 

3 

⊲ Theoretische Meteorologie IV (Grossraeumige Dynamik) 2503321 

Beheng, Klaus Dieter 

Mi 09:45-11:15 Raum 13/2 Geb30.23, Do 3 

13:15-14:45 Raum 13/2 Geb30.23 14t. 

Übungen 

Beheng, Klaus Dieter / N.N. Raum 13/2 Geb30.23, nach Vereinbarung 2 

⊲ Synoptische Meteorologie I 2503331 

Kurz, Manfred Fr 09:45-11:15 Raum 12/1 Geb30.23 2 

Übungen 

Kurz, Manfred / Corsmeier, Ulrich Fr 11:30-13:00 Raum 12/1 Geb30.23 2 


Montag, 12. April 2010; bitte Aushang beachten 

Zielgruppe 

Meteorologen, Diplomstudiengang 


Grundvorlesung Meteorologie, Dym.Meteorologie I und II 


Schein wird benoetigt und nach Klausur ausgegeben 

Ab Semester 

6 

Inhalt 

Als ” 

Synoptische Meteorologie“ bezeichnet man den Teil der Meteorologie, der sich auf der Grundlage 

von Beobachtungen mit dem Studium der meteorologischen Phaenomene in ihrer raeumlichen 

Verteilung und zeitlichen Veraenderung zum Zwecke der Wetteranalyse und -vorhersage beschaeftigt. 

In der Vorlesung werden die einzelnen synoptischen Strukturen wie Luftmassen, Fronten, Druckgebilde 

usw. sowohl phaenomenologisch als auch von ihrer Entwicklung her behandelt. Daneben werden 

Verfahren zur Analyse und Diagnose des Wetters sowie zu seiner Prognose vorgestellt und eingeuebt. 

Literatur 

Kurz, M.: Synoptische Meteorologie, Leitfaden Nr.8 fuer die Ausbildung im Deutschen Wetterdienst, 

1990 

Bemerkung 

1. Teil der 2-semestrigen Vorlesung 

⊲ Turbulente Ausbreitung 2503341 

Vogel, Bernhard nach Vereinbarung 2 

⊲ Mittlere und hohe Atmosphaere 2503351 

Hoepfner, Michael nach Vereinbarung 2


⊲ Mikrometeorologie 2503361 

Kottmeier, Christoph / Zimmermann, Mi 08:00-09:30 Raum 13/2 Geb30.23 2 

Heinz 

Zielgruppe 

Diplom-Studierende im Hauptstudium Meteorologie und Nebenfachhörer 

Inhalt 

Die Mikrometeorologie beschäftigt sich mit Beobachtungen und physikalischen Prozessen, die in der 

Prandtl-Schicht (surface layer) auftreten. Die Prandtl-Schicht ist die bodennächste Schicht der Atmosphäre 

und gekennzeichnet durch den Einfluss der Bodenrauhigkeit sowie durch als konstant angenommene 

Energie- und Impulsflüsse. Die hierbei betrachtete Zeitskala ist die horizontale räumliche 

Skala kleiner als 1km. Zum Gebiet der Mikrometeorologie wird auch noch die oberste Bodenschicht 

gerechnet, soweit diese Schicht die Energiebilanz der Erdoberfläche mit beeinflusst. Wesentlich Inhalte 

der Vorlesung in Stichwörtern: 

• Definitionen 

• Phänomenologie 

• Energiebilanz/Energiebilanzterme einer Bodenoberfläche 

• Strahlungsbilanz 

• Windprofile 

• Grundlagen zur atmosphärischen Turbulenz 

• semiempirische Theorien der atmosphärischen Turbulenz 

• Rauhigkeitsparameter 

• Impuls- und Wärmeaustausch von homogenen Bodenoberflächen mit der Atmosphäre 

• Methoden zur Bestimmung von Energiebilanztermen 

Literatur 

S. Pal Arya: Introduction to Micrometeorology, 1994, Academic Press, 2. Auflage 

Bemerkung 

Die Vorlesung orientiert sich an der angegebenen Literatur. 

⊲ Numerische Wettervorhersage I 2503371 

Adrian, Gerhard Raum 13/2 Geb30.23, Blockvorlesung 2 

⊲ Konvektion 2503381 

Kottmeier, Christoph Raum 13/2 Geb30.23, nach Vereinbarung 2 

Übungen 

Kottmeier, Christoph Raum 13/2 Geb30.23, nach Vereinbarung 2 

Zielgruppe 

Diplom-Studierende im Hauptstudium Meteorologie, Masterstudierende und 

Nebenfachhörer 

Inhalt 

Lernziele: 

Erweiterte Kenntnisse bezüglich der konvektiven Prozesse in der Prandtl-Schicht, der Mischungsschicht 

und Parametrisierung von hochreichender Konvektion. 

Inhalt: 

Die Vorlesung beandelt die Konvektion in der Atmosphäre als den wesentlichen Prozess für den 

Vertikalaustausch von Stoffen, Energie und Impuls, die Durchmischung und die Kopplung der Atmosphärenschichten 

zwische Bodennähe und oberer Troposphäre. Nach einer Einführung in die 

Phänomene der Konvektion wird die trockene Konvektion (ohne Wolkenbildung) einschließlich der 

Turbulenzstruktur, den Ähnlichkeitsgesetzen und der Parametrisierung in der Prandtl-Schicht und der


konvektiven Grenzschicht behandelt. Es wird dann die Thermodynamik und Dynamik der Cumuluskonvektion 

behandelt. Die hochreichende Konvektion wird hinsichtlich ihrer Phänomene (Einzelgewitter, 

Böenlinien, Downbursts) und ihrer Auslösung (z.B. Gewitterentstehung) und Parametrisierung 

in Modellen diskutiert. In Computerübungen werden Kenngrößen der labilen Prandtl-Schicht und 

konvektiver Prozesse berechnet und analysiert. 

⊲ Meteorologisches Praktikum II (1. Teil) 2503413 

Kottmeier, Christoph / Zimmermann, Raum 13/2 Geb30.23 3 

Heinz 

Zielgruppe 

Diplom-Studierende im Hauptstudium Meteorologie und Nebenfachhörer 

Inhalt 

Ziele des Meteorologischen Praktikums 2 sind vornehmlich: 

• in die experimentellen Methoden der Messung jener Größen einzuweisen, aus denen die Energiebilanz 

der Bodenfläche bestimmt werden kann 

• den Studierenden Gelegenheit zu bieten, anhand der im Praktikum aufgenommenen Messdaten 

selbst Auswertungen zur Energiebilanz vorzunehmen 

• mit einem Themenbereich im Zusammenhang mit der Energiebilanz einer Bodenfläche sich vertieft 

zu beschäftigen, die Thematik schriftlich zusammenzufassen und in Form eines Vortrags zu 

präsentieren 

Im ersten Teil des Praktikums werden die Messungen durchgeführt. Hierzu steht eine moderne Energiebilanzstation 

zur Verfügung. 

Im zweiten Teil werden sodann die Vorträge gehalten und die Messdaten entsprechend vorgegebenen 

Fragestellungen ausgewertet. Die Auswertung erfolgt schriftlich. 

Literatur 

Die im Sommersemester angebotene Vorlesung ” 

Mikrometeorologie“ ist sehr stark auf die 

Bedürfnisse dieses Praktikums ausgerichtet. 

Skripte werden während des Praktikums ausgegeben. 

⊲ Übungen an der Wetterkarte 2503422 

Kurz, Manfred / Corsmeier, Ulrich / Di, Fr 13:15-14:00 / Raum 13/20 2 

Kunz, Michael / Muehr, Bernhard 


Montag, 12. April 2010; bitte Aushang beachten 

Zielgruppe 

Studierende im Fach Meteorologie 


Fuer Vortragende: Vordiplom, Vorlesung Synoptische Meteorologie 


Fuer alle Semester empfohlen 

Ab Semester 

1 

Inhalt 

Die Inhalte der Vorlesung ” 

Synoptische Meteorologie“ werden in den Übungen an der Wetterkarte 

angewendet und vertieft. 

Die aktuelle Wetterlage wird anlaysiert, die ablaufenden Prozesse werden diagnostiziert und die zukuenftige 

Wetterentwicklung fuer den Raum Karlsruhe wird prognostiziert. 

Die Arbeit mit den aktuellen elektronischen Hilfsmitteln der Wettervohersage wird geuebt. Die Vorhersage 

wird auf der Homepage des Instituts veroeffentlicht. 

Literatur 

Skript der Vorlesung ” 

Synoptische Meteorologie“ 

Bemerkung 

Der Wettervortrag wird von Studierenden des 6. und 7. Semesters (Diplomstudiengang) gehalten. Der 

Besuch der Veranstaltung ist fuer Studierende aller Semester empfehlenswert.


⊲ Meteorologische Exkursion 2503439 

Orphal, Johannes 1 Woche ganztaegig 3

36 Geophysik 

Geophysik 

⊲ Einfuehrung in die Geophysik II 2600021 

Wenzel, Friedemann / Gottschaemmer, 

Ellen 

Übungen 

Wenzel, Friedemann / Gottschaemmer, 

Ellen 

Zielgruppe 

Geophysik-Studierende und andere Interessierte 


2. Semester 

Mi 09:45-11:15 Kl. HS B Geb30.22 2 

Mi 11:30-13:00 Raum 6/1 Geb30.23 1 

Ab Semester 

2 

⊲ Physik der Erde 2600211 

Wenzel, Friedemann 

Übungen 

Wenzel, Friedemann / Barth, Andreas 

Mi 11:30-13:00 Hoersaal Geophysik 

Geb.Nr. 06.42 

Mi 13:00-14:30 Hoersaal Geophysik 

Geb.Nr. 06.42 


Di, 13. April 2010, 12.00-13.00 Uhr, im HS neue Chemie, Geb.Nr. 30.46 

Zielgruppe 

Studenten der Geophysik 


Vordiplom in Geophysik, Meteorologie oder Physik 


Schein kann erworben werden 

2 

1 

Ab Semester 

5 

⊲ Ingenieurseismologie (Engineering Seismology) 2600221 

Wenzel, Friedemann / Sokolov, Nach Vereinbarung 3 

Vladimir 

Übungen 

Wenzel, Friedemann / Sokolov, Nach Vereinbarung 1 

Vladimir 


Dienstag, 13. April 2010, 12.00-13.00 Uhr, im HS neue Chemie, Geb.Nr. 30.46 

Zielgruppe 

Natur- und Ingenieurwissenschaften inkl. Wirtschaftswissenschaften 


Vorkenntnisse in Mathematik 



Ab Semester 

3


⊲ Simulation seismischer Wellen 2600241 

Bohlen, Thomas Nach Vereinbarung 2 

Übungen 

Bohlen, Thomas / Rehor, Lisa Nach Vereinbarung 1 

⊲ Einfuehrung in die praktische Geophysik 2600251 

Ritter, Joachim Nach Vereinbarung 1 

Übungen 

Ritter, Joachim Nach Vereinbarung 1 


13. 4. siehe Aushang 

Zielgruppe 

Geophysik Bachelor 


Geophysik I-II 


Begleitung zu Labor- und Felduebungen 

Inhalt 

Es werden Grundlagen zum praktischen Arbeiten in der Geophysik gelegt: 

• Protokollierung, Protokollerstellung 

• Prinzipien der Modellerstellung 

• Fehlerbetrachtung 

• Praesentation der Ergebnisse 

Ab Semester 

4 

⊲ Geophysikalisches Hauptseminar 2600264 

Ritter, Joachim / Forbriger, Thomas nach Vereinbarung, siehe Geophysik 

Vorbesprechung am 13.4. 


Anmeldung bis 16.04.10 bei: joachim.ritter@kit.edu 

Zielgruppe 

Geophysiker mach Vordiplom 


Geophysk Vordiplom 


Schein fuer Hauptdiplom 

Homepage 

- 

Inhalt 

2 

Ab Semester 

5 

Es werden zunaechst Vortragstechniken besprochen. Anschliessend soll jeder Teilnehmer ein aktuelle 

Literaturarbeit aus der Geophysik durcharbeiten. Diese Arbeit soll dann in der Praesentation so 

aufgearbeitet werden, dass sie von den Kommilitonen verstanden wird. 

⊲ Geophysikalische Laboruebungen 2600302 

Ritter, Joachim / Gottschaemmer, 

Ellen / Heider, Sven / Jetschny, Stefan 

/ Mann, Juergen 


Infos nach Anmeldeschluss per e-mail versendet 

Zielgruppe 

Geophysik Bachelor 


Geophysik I-II 


Schein / Note Bachelor 

Homepage 

- 

Di 09:00-12:00, Anmeldungen bis 13.04.10 

bei joachim.ritter@kit.edu 

4 

Ab Semester 

4

38 Geophysik 

Inhalt 

Es werden Versuche zur Geophysik durchgefuehrt. Die Protokolle zu den Versuchen werden anschliessend 

von den Betreuern benotet. 

Literatur 

Es wird ein Skript verteilt. 

⊲ Der Hegau: Vulkanismus, Geologie, 

Landschaftsgeschichte 

Wenzel, Friedemann / Volker, Frank Fr 09:00-10:30 Hoersaal Geophysik 

Geb06.42 w., vom 23.04. bis 07.05. 

Begleitveranstaltung zu den 

Gelaendeuebungen 


Dienstag, 13. April 2010, 12.00-13.00 Uhr, HS neue Chemie, Geb.Nr. 30.46 

Zielgruppe 

Geowissenschaften 


keine 



2600311 

2 

Ab Semester 

1 

⊲ Geophysikalische Gelaendeuebungen 2600312 

Forbriger, Thomas / Jetschny, Stefan / 

Barth, Andreas / Gottschaemmer, 

Ellen 

Zielgruppe 

Block+Sa vom 25.05. bis 29.05., Anmeldung 

bis 31.03.10 ueber die Institutshomepage. 

Kontakt: thomas.forbriger@kit.edu 


Einfuehrung in die Geophysik, Geophysikalische Laboruebungen 


Pflichtveranstaltung fuer Bachelor Geophysik 

4 

Ab Semester 

4 

Homepage 

http://www-gpi.physik.uni-karlsruhe.de/GPI/main/lehre/feldpraktikum/html/infos.html 

Inhalt 

Jeweils in der Woche nach Pfingsten finden jedes Jahr fuer angehende GeophysikerInnen, Geologen- 

Innen und sonstige Interessierte die Geophysikalischen Gelaendeuebungen im geologisch interessanten 

Engen im Hegau statt. Dabei sollen Studierende mit Methoden aus der angewandten Geophysik 

konfrontiert werden. Diese Methoden umfassen: 

• Hammerschlagseismik 

• Geoelektrik 

• Gravimetrie 

• Magnetik 

Literatur 

Ein spezielles Skriptum wird ausgegeben. 

⊲ Geophysikalische Exkursion zum 

Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsobservatorium 

Schiltach 

Bohlen, Thomas / Forbriger, Thomas / 

Gottschaemmer, Ellen 


n.V. 

17.04.2010, ganztaegig 1 

2600333


Zielgruppe 


Ab Semester 

2 

⊲ Geophysikalische Exkursion zum Geothermiekraftwerk 

Landau und Musee Francais du Petrole Pechelbronn 

Bohlen, Thomas / Gottschaemmer, Exkursionsdauer: 1 Tag 1 

Ellen 


n.V. 

Zielgruppe 


2600343 

Ab Semester 

2

40 Lehrveranstaltungen für Studierende anderer Fakultäten 

Lehrveranstaltungen für Studierende 

anderer Fakultäten 

⊲ Moderne Physik fuer Lehramtskandidaten, Geophysiker, 

Meteorologen und Ingenieurpaedagogen 

Quast, Guenter Mi 08:00-09:30 Lehmann Raum 022 4 

Geb30.22, Fr 11:30-13:00 Lehmann Raum 

022 Geb30.22 

Übungen 

Quast Lehmann HS Mi 8:00 und Fr. 11.30 2 

Zielgruppe 

Meteorologen, Geophysiker, Lehramtsstudierende 


Physik I- III bzw. Physik A,B 



Homepage 


Inhalt 

Quantenphysik, Atome, Molekuele, Festkoerper, Kerne, Teilchen 

Literatur 

Tipler Physik, Demtroeder Band II 

2102141 

⊲ Experimentalphysik B fuer Elektrotechniker, Geodaeten, 

Chemiker, Bio- und Geowissenschaftler, Geooekologen, 

technische Volkswirtschaftslehre und Lehramt 

Schimmel, Thomas 

Mi 11:30-13:00 Gerthsen Geb30.21, Fr 

11:30-13:00 Gerthsen Geb30.21 

2400021 

4 

⊲ Physikalisches Anfaengerpraktikum fuer Chemiker, Biound 

Geowissenschaftler und Technomathematiker 

Ustinov, Alexey / Simonis, 

Hans-Juergen 

Do 13:00-19:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 


Mo 16:30-17:30 Gaede Geb30.22 Einzel am 12.04. 

Zielgruppe 

Studierende der Faecher Biologie, Chemie, Geowissenschaften und 

Technomathematik 


Vorlesung Experimentalphysik A, B (mit Übungen) 

Homepage 


2400113 

6 

Ab Semester 

2-3


Inhalt 


http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜simonis/praktikum/p-bio/p-bio-index.html 

Literatur 

Eichler, Kronfeld, Sahm - Das Neue Physikalische Grundpraktikum 







⊲ Physik I fuer Informatiker 2400211 

Roth, Markus 

Übungen 

Roth, Markus / Dongwa Kang 

Zielgruppe 

Informatiker 

Do 09:45-11:15 Gaede Geb30.22, 

Fr 09:45-11:15 Gaede Geb30.22 14t. ab 

16.04. 

Fr 09:45-11:15 Gaede Geb30.22 14t. ab 

23.04. 

3 

1 

Ab Semester 

3 


Keine 


Schein 

Inhalt 

Lernziele 

Verstaendnis der physikalischen Arbeitsweise und Begriffsbildung; Kenntnis der grundlegenden Begriffe 

der Physik und Kenntnis der Anforderungen an physikalische Messgraeten. Faehigkeit, experimentelle 

Befunde zu deuten und ihre mathematische Beschreibung zu beherrschen. 

Am Ende der Lehrveranstaltung (I & II) kennen die Studierenden die Methodik der Physik und beherrschen 

grundlegende physikalische Graeten zur Beschreibung der Themen Mechanik, Elektrodynamik, 

Schwingungen, Wellen, Grundlagen der Quantenmechanik, Wasserstoffatom und Aufbau des 

Periodischen Systems, Baendermodell des Festkoerpers, Laser. 

Literatur 

D.G. Giancolli: Physik 

P.A. Tipler, G. Mosca: Physik fuer Wissenschaftler und Ingenieure 

G. von Oppen: Physik fuer Ingenieure 

Lindner: Physik fuer Ingenieure 

⊲ Physikalisches Anfaengerpraktikum fuer 

Chemieingenieure, Verfahrenstechniker, Bioingenieure 

und Wirtschaftsingenieure 

Wulfhekel, Wulf / Simonis, 

Hans-Juergen 


Di 16:30-17:30 Gaede Geb30.22 Einzel am 15.06. 

Di 13:00-16:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22 w. ab 22.06., Di 16:00-19:00 

Flachbau (Praktikum) Geb30.22 w. ab 22.06. 

2400213 

1


⊲ Ausgewaehlte Kapitel der Physik fuer 

Chemieingenieure, Verfahrenstechniker Bio- und 

Wirtschaftsingenieure 

Wulfhekel, Wulf 

Übungen 

Wulfhekel, Wulf / Hoffmann-Vogel, 

Regina 

Zielgruppe 

CIW/VT/WiWi 


Technische Mechanik I,II, Einfuehrung in die E-Technik 


Modulpruefung in Form von einer Klausur 

Mi 08:00-09:30 Gerthsen Geb30.21, 

Fr 08:00-09:30 Gerthsen Geb30.21 

Homepage 

http://www.phi.kit.edu/ 

Inhalt 

1. Mechanik 

2. Mechanische und elektromagnetische Wellen 

3. Geometrische Optik 

4. Quantenoptik 

5. Physik der Atomhuelle / Grundlagen der Quantenmechanik 

6. Festkoerperphysik 

7. Kern- und Teilchenphysik 

Literatur 

• Hering, Martin, Storer: Physik fuer Ingenieure, VDI-Verlag 

• Demtroeder: Experimentalphysik I-IV, Springer 

• Tipler: Physik, Spektrum Verlag 

• Halliday: Physik, Wiley 

Wulfhekel, Wulf / Hoffmann-Vogel, Regina 1 

2400311 

4 

Ab Semester 

4 

Bemerkung 

Es wird eine Übung und Praktikum angeboten. Das Praktikum umfasst 3 Versuche aus Optik, Atomund 

Kernphysik und findet in den letzten Semesterwochen statt. Sowohl Übung als auch Praktikum 

gelten als Ergaenzung zur Vorlesung und als Pruefungsvorbereitung, sind jedoch nicht verpflichtend 

fuer die Anmeldung zur Modulpruefung. 

⊲ Wellenphaenomene in der Physik (fuer 

Maschinenbauer) 

Pilawa, Bernd Do 08:00-09:30 Gerthsen Geb30.21 2 

Übungen 

Pilawa, Bernd / Fritsch, Veronika Do 15:45-17:15 Gerthsen Geb30.21 1 

2400411 

⊲ Wave Phenomena 2400431 

Goll, Gernot Do 11:30-13:00 Gerthsen Geb30.21 2 

Übungen 

Goll, Gernot / Bushev, Pavel Do 15:45-17:15 Kl. HS A Geb30.22 1 

Zielgruppe 

Mechanical Engineering, International Department 


Pflichtveranstaltung im BSc 

Inhalt 

simple harmonic motion 

damped simple harmonic motion 

Ab Semester 

4


forced oscillator 

coupled oscillations 

Wave Motion 

Electromagnetic Waves 

Waves in Optical Systems 

Wave Mechanics 

Literatur 

Berkeley physics course Vol. 3 

G. King:Vibrations and Waves 

H.J. Pain: The Physics of Vibrations and Waves 

⊲ Moderne Physik fuer Ingenieure 2400451 

Nierste, Ulrich Do 11:30-13:00 Kl. HS A Geb30.22 2 

Übungen 

Nierste, Ulrich / N.N. Di 14:00-15:30 Kl. HS A Geb30.22 14t. 1 


Studierende anderer Fachrichtungen 

de Boer, Wim / Simonis, Hans-Juergen Mo 13:00-19:00 Flachbau (Praktikum) 

Geb30.22, Do 13:00-19:00 Flachbau 

(Praktikum) Geb30.22 



Zielgruppe 

Studierende anderer Fachrichtungen, die ein Fortgeschrittenenpraktikum Physik“ ” 

absolvieren muessen 

Homepage 


Inhalt 



Literatur 








2400933 

8 

Ab Semester 

6 

⊲ Arbeitsgemeinschaften zur Experimentalphysik B fuer 

Ingenieurpaedagogen 

Quast, Guenter 2 

Übungen 

Quast 


Mittwoch, 14.04.2010, 13:10 Uhr, Kl. HS A 

2403022


Zielgruppe 

Ingenieurspaedagogen 


Tutorium zur Physik B 

Homepage 


Inhalt 

Tutorium mit Vortraegen Studierender ueber den Vorlesungstoff 

⊲ Physikalisches Demonstrationspraktikum fuer 





Zielgruppe 

Lehramtsstudenten (Ingenieurpaedagogen) 


Zwischenpruefung 


Hauptstudium 

2403123 

Homepage 


Inhalt 

Im Demonstrationspraktikum geht es darum, den Entwurf und Aufbau schultypischer Experimente 

zu ueben. Es gibt hier keine vorgefertigten Versuche, sondern einen Geraetepark, wie er an Schulen 

zu finden ist. Zu grob vorgegeben Rahmenthemen sollen dann eigenstaendig Versuche geplant, 

aufgebaut und durchgefuehrt werden. Am Ende jeden Versuchstages werden die Versuche dann den 

anderen Praktikumsteilnehmern praesentiert, aehnlich, wie sie spaeter im Berufsalltag im Unterricht 

vorgefuehrt werden. 

Literatur 

Standardlehrbuecher 






Zielgruppe 

Lehramtsstudenten (Ingenieurpaedagogen) 


Moderne Physik fuer Ingenieurpaedagogen 


Hauptstudium 

2403133 

Ab Semester 

5 

Homepage 


Inhalt 

Das Praktikum beinhaltet vorwiegend Versuche aus der modernen Physik, die aber speziell fuer Lehramtsstudenten 

entwickelt wurden und ausserdem (in weniger anspruchsvoller Versuchsvariante) im 

Schuelerlabor eingesetzt werden. Es dient auch zur Vertiefung und Ergaenzung der Inhalte aus der 

Vorlesung ueber moderne Physik. 

Es ist in erster Linie eine physikalische Fachveranstaltung, die Themen bzw. Versuche sind aber so 

gewaehlt, dass sie fuer angehende Lehrer besonders geeignet sind. Das Praktikum fuer Ingieurpaedagogen 

unterscheidet sich von dem fuer die Gymnasiallehramtsstudenten insofern, dass die Versuchsauswahl 

mehr technische Aspekte enthaelt (z.B. Messtechnik, Lasermaterialbearbeitung, etc.). 

Literatur 

Standardlehrbuecher, Informationen zu den Versuchen gibt es auch unter http://psi.physik.kit.edu/


⊲ KSOP Optics & Photonics Lab II 2404123 

Hetterich, Michael Nach Vereinbarung 4 

Zielgruppe 

KSOP master course 


2nd semester 

Inhalt 

The labs offered by the Physics Department are: 

• Semiconductor Spectroscopy 

• Luminescence 

• Si Solar Cell 

• Crystal Optics 

• Magneto-Optical Kerr Effect (MOKE) 

• Zeeman Effect 

• Hyperfine Structure 

Literatur 

Literature for the individual labs is provided by the supervisors before the lab takes place. 

Ab Semester 

2 

⊲ Kristallographie fuer die Angewandten 

Geowissenschaften 

Eichhorn, Klaus 

Übungen 

K.Eichhorn 

Vorbesprechung: 14. April 2010, 12:15 Uhr, 

Raum 526 

Übungen finden in Verbindung mit der 

Vorlesung statt. 


14. April 2010, 12:15 Uhr, Raum 526, Geb. 30.45 (Anorg. Chemie) 

Zielgruppe 

Geowissenschaftler BSc im 5./6. Fachsemester 

2405111 

2 

Ab Semester 

5/6 


G11-3, BSc 

Homepage 


Inhalt 

Diese Lehrveranstaltung besteht aus Vorlesung mit integrierten Übungen. Die Vorlesung bietet eine 

Einfuehrung in die Grundlagen der Kristallographie. Themen: 

1. Kristallgeometrie 

2. Kristallsymmetrie 

3. Kristallchemie 

4. Kristallphysik 

5. Realkristalle 

6. Roentgenbeugung an Kristallen 

Literatur 

W.Borchartd-Ott: Kristallographie, 6. Aufl. Springer 2002. K.Eichhorn: Vorlesungskript Kristallographie, 

2010.

46 Diplomarbeiten 

Diplomarbeiten 

⊲ Teilchenerzeugung am LHC und in hochenergetischen 

Luftschauern 

Dr. Ralph Engel, Prof. J. Bluemer 


auf Anfrage 

Zielgruppe 

Hauptstudium Physik oder Lehramt 


Abschluss Kursvorlesungen, Spezialisierung Teilchen- oder Astroteilchenphysik 


Diplomarbeit 

Homepage 


Inhalt 

Teilchenerzeugung in hochenergetischen Kollisionen wird in modernen Beschleunigerexperimenten 

gemessen. Die Daten koennen mit Monte Carlo-Modellen interpretiert werden. Diese Modelle sind 

auch zentraler Bestandteil von Simulationen ausgedehnter Luftschauer, die durch Kosmische Strahlung 

in der Erdatmosphaere erzeugt werden. Die Messung solcher Luftschauer ist ein Gebiet der 

modernen Astroteilchenphysik und die Grundlage fuer die Untersuchung von Phaenomenen im Zusammenhang 

mit den hoechsten Teilchenenergien im Universum. Aufgabe dieser Arbeit ist es, die 

Auswirkungen der Messungen des Tevatron (Fermilab) des LHC (CERN) auf Luftschauersimulationen 

zu untersuchen. 

Bemerkung 

Die Arbeit wird innerhalb des Pierre Auger-Experiments durchgefuehrt. Die Auger-Kollaboration 

betreibt den weltweit groessten Detektor fuer Kosmische Strahlung in Argentinien. 

Gute Kenntnisse in einer Programmiersprache sind erwuenscht. 

⊲ Messung des Pion-Kohlenstoff-Wirkungsquerschitts 

Dr. Ralph Engel, Prof. J. Bluemer 


auf Anfrage 

Zielgruppe 





Diplomarbeit 

Homepage 


Inhalt 

Kosmische Strahlung aus dem Universum erzeugt ausgedehnte Luftschauer in der Atmosphaere 

der Erde. Die Messung und Interpretation dieser Luftschauer ermoeglicht es uns, auf Vorgaenge 

in astrophysikalischen Umgebungen unter extremen Bedingungen Rueckschluesse zu ziehen. Um 

Luftschauer verlaesslich simulieren zu koennen, ist ein gutes Verstaendnis der Wechselwirkung


der hadronischen Schauerteilchen, hauptsaechlich Pionen, mit Kernen der Luft erforderlich. Deshalb 

wurden mit dem NA61-Experiment am CERN Daten zur Bestimmung des Pion-Kohlenstoff- 

Wirkungsquerschnitts in 2009 genommen. Ziel der Arbeit soll die Analyse dieser Daten sein. 

Bemerkung 

Eine Teilnahme an Treffen der NA61-Kollaboration und einer einwoechigen Messchicht am CERN 

wird erwartet. 

⊲ Kalibration der Auger-Fluoreszenzteleskope mit einem 

mobilen Laser 

Prof. J. Bluemer, Dr. Ralph Engel 


auf Anfrage 

Zielgruppe 





Diplomarbeit 

Homepage 

http://www.auger.de 

Inhalt 

Die Energie der Teilchen der Kosmischen Strahlung kann die des Strahls des LHC um das zehnmillionfache 

uebersteigen. Die Quellen dieser extremen Hochenergiestrahlung sind noch unbekannt. 

Die Pierre Auger-Kollaboration betreibt den weltweit groessten Detektor zum Nachweis kosmischer 

Teilchen, mit dem Ziel, die Quellen dieser Teilchen zu finden. Die von den Teilchen verursachten 

Luftschauer werden u.a. mit Fluoreszenzteleskopen nachgewiesen, welche im Rahmen der Diplomarbeit 

mit einem mobilen Laser kalibiert werden sollen. Das Lasersystem soll in Zusammenarbeit mit 

der Auger-Gruppe in Golden (CO), USA, aufgebaut und dann in Argentinien verwendet werden. 

Bemerkung 

Laengere Aufenthalte in den USA (Golden, Colorado) und Argentinien (Malargue, Prov. Mendoza) 

sind erforderlich. 

⊲ Suche nach Dunkler Materie 

Prof. W. de Boer 

Zielgruppe 



Die Vorlesung Moderne Methoden der Datenanalyse ist sehr vorteilhaft. 


Diplomarbeiten, Masterarbeiten 

1 Jahr 

Ab Semester 

8 

Homepage 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/ 

Inhalt 

Nur 4% der Energie des Universums besteht aus uns bekannten Teilchen, wie Protonen, Neutronen, 

usw. Der Rest besteht aus einer uns unbekannten und unsichtbaren Energie, die im Labor nie hergestellt 

wurde. 

Die Supersymmetrie (eine Symmetrie zwischen Fermionen und Bosonen, die eine Vereinheitlichung 

aller Kraefte erlaubt) sagt Dunkle Materie voraus mit Eigenschaften die am LHC zugaenglich sind. 

Auch werden Vorhersagen gemacht bezueglich der Nachweiswahrscheinlichkeiten im Weltall. Mit 

dem CMS Detektor am LHC und den AMS-02 Detektor auf der Inter-nationalen Raumstation ISS 

hoffen wir in den naechsten Jahren diese Vorhersagen zu ueberpruefen und damit die unbekannten 

Natur der dunklen Materie auf die Spur zu kommen. 

Es werden Diplomarbeiten bei der Analyse der jetzigen LHC Daten als auch bei der Analyse der 

zukuenftigen AMS-02 Daten angeboten.

48 Diplomarbeiten 

Literatur 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Dipl Dok/diplomarbeit CMS.pdf 

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/˜deboer/html/Dipl Dok/Diplomarbeit ams02.pdf 

Bemerkung 

Bei Eignung kann die Diplomarbeit in eine 3-jaehrige Doktorarbeit mit anschliessender Promotion zu 

Dr. rer. nat. ueberfuehrt werden. 

Der FS-Tipp: 

Mehr Diplomarbeiten und Beschreibungen der Arbeitsgruppen findet ihr im Hochhaus-Info und an 

den jeweiligen Aushängen.


Laboratorium für Applikationen der 

Synchrotronstrahlung 

⊲ Beschleunigerphysik I: Teilchenbeschleuniger 2208111 

Mueller, Anke Susanne Mittwochs 8:00-9:30, HS B, Geb. 30.22 2 

Übungen 

Hiller, Nicole 


14.4.2010 

Zielgruppe 

Studierende der Physik im Hauptstudium 


Elektrodynamik, Mechanik 

14-tägig, Termin wird in der Vorlesung 

vereinbart 

1 

Ab Semester 

6 


Schein; Diplom: in Kombination als Wahlfach physikalischer Richtung; Master: in Kombination als 

Neben- oder Ergänzungsfach 

Homepage 

http://las.physik.kit.edu 

Inhalt 

Die Vorlesung bietet eine Einführung in die Grundlagen der Physik moderner Teilchenbeschleuniger 

anhand von Beispielen aktueller Maschinen (wie z.B. LHC/LEP am CERN und ANKA am KIT). 

Behandelt werden 

• Grundtypen von Beschleunigern (u.a. elektrostatische 

Beschleuniger, Linacs, Kreisbeschleuniger, Speicherringe & Collider) 

• Grundlagen der Synchrotronstrahlung 

• Strahloptik und Strahldynamik (z.B. Magnetische Linsen, 

Strahleigenschaften, transversale & longitudinale Schwingung und Dämpfung) 

• Messung & Kontrolle von Strahlparametern 

(u.a. optische Parameter, Luminosität, Phasenraumrekonstruktion, 

Präzisionsmessungen der Strahlenergie) 

• Performance-Grenzen von Beschleunigern 

(z.B. Ultra-kurze Elektronenpulse, hochintensive Protonenstrahlen, 

Strahl-Strahl-Wechselwirkungen bei Collidern) 

• Neue Technologien & zukünftige Projekte 

(u.a. LHC, CNGS, CLIC, Muon Collider & Neutrino Factory) 

Literatur 

• E.J.N. Wilson, An Introduction to Particle Accelerators, Oxford University Press, 2001. 

• K. Wille, Physik der Teilchenbeschleuniger und Synchrotronstrahlungsquellen, Teubner Studienbücher, 

2. Auflage, 1996. 

• H. Wiedemann, Particle Accelerator Physics I & II, Springer-Verlag, 1993/95 

• J.D. Jackson, Classical Electrodynamics, Wiley, New York, 1975. 

• CERN Accelerator Schools “CAS” / CERN Yellow Reports; http://www.cern.ch 

Bemerkung 

Im Rahmen der Vorlesung besteht die Möglichkeit, bestehende Beschleuniger des KIT zu besichtigen.

50 Laboratorium für Applikationen der Synchrotronstrahlung 

⊲ Übungen zu Beschleunigerphysik I 2208112 

Mueller, Anke Susanne Termin nach Vereinbarung 1 


in der 1. Vorlesung 

Zielgruppe 

Teilnehmer der Vorlesung Teilchenbeschleuniger 

Ab Semester 

6 

⊲ Praktische Übungen an ANKA zu Beschleunigerphysik I 2208113 

Mueller, Anke Susanne Nach Vereinbarung 1 


1. Vorlesung 

Zielgruppe 

Teilnehmer der Vorlesung Teilchenbeschleuniger 


Vorlesung Teilchenbeschleuniger oder Synchrotronstrahlungsquellen 

Ab Semester 

6 


Schein; Dipom: in Kombination als Wahlfach physikalischer Richtung; Master: in Kombination als 

Neben- oder Ergänzungsfach 

Homepage 

http://las.physik.kit.edu 

Inhalt 

Die praktischen Übungen enthalten zwei Teile: 

• Computerübungen im Beschleuniger-Design mit modernen Simulationsprogrammen; Ziel ist ein 

vertieftes Verständnis der Strahldynamik in Ringbeschleunigern 

• Experimentelle Überprüfung der simulierten Zusammenhänge “am lebenden Beschleuniger”, in 

diesem Fall dem ANKA-Speicherring des KIT; Sie können selbst erste Erfahrungen im Betrieb 

eines Beschleunigers sammeln. 

⊲ Terminbesprechung der noch zu vereinbarenden 

Lehrveranstaltungen am Laboratorium fuer 

Applikationen der Synchrotronstrahlung 

Die Dozenten des LAS 

Mi 12:15-13:15 Raum 526 Geb30.45 Einzel 

am 14.04. 

2208999 

0

kVVZ · Fachschaft Physik · SS 2010 51


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SS 2010 - Fachschaft Physik

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