Neutronenstreuung
Neutron Scattering

Modul PH9029

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.

Basisdaten

PH9029 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

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

  • Exportmodule für Studierende anderer Fachrichtungen

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)
120 h 45 h 4 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9029 ist Peter Böni.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Erzeugung von Neutronenstrahlen
  • Streutheorie
  • Nukleare elastische Neutronenstreuung: Strukturbestimmung
  • Nukleare inelastische Neutronenstreuung: Phononen
  • Neutronenstreuung von ungeordneten Systemen: Gase, Flüssigkeiten

Lernergebnisse

Nach Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls sind die Studierenden in der Lage:

  • die kinematische Theorie der elastischen Neutronenstreuung vielfältig anzuwenden
  • die Funktionsweise von verschiedenen Neutronenstreuinstrumenten zu verstehen
  • die Eignung der unterschiedlichen Streumethoden zur Bestimmung von atomaren-, molekularen-, und partikulären Strukturen in komplexen Systemen zu bewerten.
  • Röntgen- und Neutronendiffraktogramme von Pulver und Einkristallen zu analysieren
  • Phononendispersionskurven zu messen und zu verstehen
  • die Zustandsdichte von Phononen zu bestimmen
  • Diffraktionsdaten von nicht-krystallinen Materialien zu verstehen

Voraussetzungen

  • absolviertes Bachelorstudium in Physik
  • empfohlen: Festkörperphysik

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Die Lernziele des Moduls werden durch eine frontale Vorlesung mit Tafelanschrieb und mündlicher Kommunikation sowie Powerpoint Präsentationen erreicht. Die Vorlesung wird durch wöchentliche Übungen ergänzt, in denen die Studenten unter der Aufsicht von Tutoren Probleme lösen.

Medienformen

  • Vorlesung
  • Übungen
  • Bücher
  • Internet

Literatur

  1. A. Furrer, J. Mesot, T. Strässle: Neutron Scattering in Condensed Matter Physics, World Scientific, London (2009) .
  2. G. L. Squires: Introduction to the Theory of Thermal Neutron Scattering, Dover Publications, N. Y. (1966).
  3. S. W. Lovesey, Theory of Neutron Scattering from Condensed Matter I, II, Oxford Science Publ., Oxford (1984).
  4. A. Furrer: Frontiers in Neutron Scattering, World Scientific, London (1999).
  5. G. E. Bacon: Neutron Diffraction, Oxford (1962).
  6. P. A. Egelstaff: Thermal Neutron Scattering, Acad. Press, London (1965).

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.