Lichtquellen und Gaslaser
Light Sources and Gas Laser
Modul PH2024
Modulversion vom SS 2018 (aktuell)
Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.
Ob die Lehrveranstaltungen des Moduls in einem spezifischen Semester angeboten werden, finden Sie im Abschnitt Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise unten.
| verfügbare Modulversionen | ||
|---|---|---|
| SS 2018 | SS 2017 | SS 2011 |
Basisdaten
PH2024 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.
Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 150 h | 30 h | 5 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2024 ist Andreas Ulrich.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Dieses Modul gibt eine Einführung in die Physik und Technik von Lichtquellen und Gaslasern.
Zunächst werden die physikalischen Grundlagen aus der Atomphysik, wie die Beschreibung optischer Übergänge und Stoßanregung der Atomhülle sowie die Grundlagen der Molekülphysik wiederholt und für die Anwendung bei Lichtquellen und Gaslasern erweitert und präzisiert. Es werden gaskinetische Prozesse, wie Rekombination, Energie und Ladungstransfer und deren quantiative Beschreibung durch Ratengleichungen vorgestellt. An Hand dieser grundlegenden Mechanismen wird das breite Spektrum von Lichtquellen aufgezeigt, wobei der Schwerpunkt auf Gasentladungslichtquellen liegt.
Danach werden die wichtigsten Laserschemata von Gaslasern diskutiert und deren praktischer Aufbau erläutert, wobei der Schwerpunkt bei technisch relevanten Lasern liegt. Im letzten Teil der Vorlesung wird die aktuelle Forschung im Bereich Excimerlaser und inkohärenter Excimerlichtquellen behandelt. Wenn möglich, wird mit einer Exkursion, zum Beispiel zu einem Laserhersteller, Einblick in die Industrieforschung gewährt.
Lernergebnisse
Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage,
- die Linien bzw. Banden in Emissionsspektren von Atomen und Molekülen zuzuordnen,
- gaskinetische Prozesse zu verstehen und mit Hilfe von Ratengleichungen quantitativ zu beschreiben,
- die zu Grunde liegende Physik und die technische Funktion inkohärenter Gasentladungslichtquellen zu verstehen,
- die gaskinetischen Prozesse anzuwenden, um die Funktionsweise von Gaslaserschemata zu verstehen,
- Laserresonatoren und Laseroptik zu entwerfen,
- die aktuelle Thematik bei der Entwicklung neuartiger Lichtquellen und Gaslaser, sowie deren Anwendungen zu verstehen, wobei der Bereich der Excimerphysik und vakuumultravioletten Strahlung im Vordergrund steht.
Voraussetzungen
Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine | Links |
|---|---|---|---|---|---|
| VO | 2 | Lichtquellen und Gaslaser – Niedertemperatur-Plasmaphysik und ihre Anwendungen | Ulrich, A. |
Mo, 16:00–17:30, PH 2271 |
eLearning |
Lern- und Lehrmethoden
Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Diskussion
Medienformen
Präsentationsunterlagen
Literatur
- Standard-Lehrbücher der Plasmaphysik und Optik,
- CRC Handbook of Lasers,
- Wiesemann: Einführung in die Gaselektronik,
- Lengyel: Lasers,
- Ch. Rhodes: Excimerlaser,
- Eastham: Atomic Physics of Lasers,
- Publikationen der Arbeitsgruppe zu VUV Excimerlichtquellen und deren Anwendung