de | en

Ultrakalte Quantengase 2
Ultra Cold Quantum Gases 2

Modul PH2125

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

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.

verfügbare Modulversionen
SS 2018SS 2011

Basisdaten

PH2125 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 45 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2125 ist Stephan Dürr.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

III. BEC im idealen Gas
  13. Kohärenzeigenschaften
  14. Interferenz von Kondensaten
IV. Das schwach wechselwirkende BEC
  15. Kalte Stöße in dünnen Gasen
  16. Gross-Pitaevskii-Gleichung
  17. Mean-Field-Ergebnisse für die atomare Dichte
  18. Bogoliubov Anregungen
  19. Suprafluidität
  20. Quantisierte Wirbel
V. Stark wechselwirkende Systeme
  21. Optische Gitter
  22. Feshbach-Resonanzen und Molekül-Assoziation
  23. Fermionen und BCS-BEC-Crossover

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul haben die Studierenden folgende Fähigkeiten erworben:
1. Kenntnis grundlegender Eigenschaften des idealen Bose-Einstein-Kondensats
2. Verständnis des Einflusses schwacher Wechselwirkung auf ein Kondensat
3. Grundkenntnisse über ultrakalte Quantengase im stark wechselwirkenden Regime

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Quantenmechanik, Atomphysik, Elektrodynamik und statistischer Physik. Vorherige Teilnahme an der Vorlesung „Ultrakalte Quantengase 1“ ist hilfreich, aber nicht zwingend.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit, Diskussion

Medienformen

Tafelarbeit, Vorlesungsskript, Übungsblätter

Literatur

Pethick & Smith: Bose-Einstein condensation in dilute gases
Pitaevskii & Stringari: Bose-Einstein Condensation

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Woher kommt die Gross-Pitaevskii-Gleichung?
  • Welche Eigenschaften haben quantisierte Wirbel in einem BEC?
  • Wie entsteht der Quantenphasenübergang zum Mott-Isolator?

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Nach oben