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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. Sie verstehen grundlegende Eigenschaften des idealen Bose-Einstein-Kondensats.
2. Sie können Modelle zur Beschreibung schwacher Wechselwirkung in einem Kondensat in verschiedenen Situationen anwenden.
3. Sie verstehen physikalische Effekte ultrakalter 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

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Ultra Cold Quantum Gases 2 Dürr, S. Do, 08:00–10:00, PH 2271
UE 1 Exercise to Ultra Cold Quantum Gases 2 Stolz, T.
Leitung/Koordination: Dürr, S.

Lern- und Lehrmethoden

In der Vorlesung werden die Inhalte vermittelt und diskutiert. In der Übung werden die Inhalte an weiterführenden Beispielen vertieft und diskutiert.

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.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Ultrakalte Quantengase 2
Di, 25.9.2018 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 25.9.2018 und 20.10.2018. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2018-09-25 and 2018-10-20. bis 24.9.2018
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