Kolloquium für Physiklehrende WS 2009/10

Gewebeoptik

Prof. A. Kienle, Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Messtechnik

Di, 10.11.2009, 16:15 Uhr
Physik-Hörsaal H 2 der Universität Ulm

Im Vortrag wird die Gewebeoptik - die Beschreibung der Lichtausbreitung in biologischem Gewebe und die Bestimmung dessen optischer Eigenschaften, insbesondere der Streuung und Absorption - behandelt. Die Gewebeoptik ist Grundlage der Biophotonik, der Anwendung von Licht in Medizin und Biologie. Durch deren Kenntnis lassen sich z.B. therapeutische und diagnostische Anwendungen des Lasers in der Medizin optimieren. Darüber hinaus werden auch Farberscheinungen im biologischen Gewebe, wie die blaue Farbe der Venen, aber auch in anderen streuenden Medien, z.B. der Atmosphäre, erklärbar. Des Weiteren ist die Gewebeoptik entscheidend für das Verständnis der Bildentstehung verschiedenster Lichtmikroskope.

Ultrakalte Atome: Experimente mit Quantenmaterie

Prof. J. Hecker Denschlag, Institut für Quantensensorik

Di, 8.12.2009, 16:15 Uhr
Physik-Hörsaal H 2 der Universität Ulm

In den letzten Jahren wurden experimentelle Methoden entwickelt, um Atomgase praktisch auf den absoluten Nullpunkt abzukühlen. Solche Atomgase zeigen deutlich quantenmechanische Eigenschaften und erlauben ein großes Spektrum faszinierender Experimente. Im Vortrag werden zunächst Grundlagen verschiedener Atomkühlverfahren und Atomfallentechniken vorgestellt. Danach folgt eine kurze Einführung zur Bose-Einstein Kondensation und ein Überblick zu modernen Experimenten mit ultrakalten Atomen.

Die Zähmung der Quanten

Prof. M. Plenio, Institut für Theoretische Physik

Di, 19.1.2010, 16:15 Uhr
Physik-Hörsaal H 2 der Universität Ulm

Die Ausnutzung fundamentaler Eigenschaften der Quantenmechanik - wie zum Beispiel des Superpositionsprinzips oder der Verschränkung - führt zur Realisierung von qualitativ neuen Methoden der Informationsverarbeitung und begründet damit das Gebiet der Quanteninformationsverarbeitung. Nach der Entwicklung grundlegender theoretischer Konzepte steht jetzt deren experimentelle Verwirklichung im Mittelpunkt der aktuellen Forschung. Als Haupthindernis für weiteren Fortschritt wird hier die grosse Empfindlichkeit von Quantensystemen schon gegen kleinste Störungen durch ihre Umgebung wahrgenommen. Daher werden große Anstrengungen unternommen, um Quantensysteme ausreichend von derartigen Störungen zu isolieren. Ein neuer Blickwinkel kann hier jedoch nützlich sein. In der Tat kann man die Empfindlichkeit von Quantensystemen, sozusagen in einem Paradigmenwechsel, auch als nützliche Ressource auffassen, die es erlaubt, z.B. die Effizienz von Quantenprozessen zu erhöhen oder die Verschlüsselung von Daten zu realisieren. Diesen Ansatz möchte ich in meinem Vortrag an konkreten Beispielen verdeutlichen.

Plasmen im Kosmos und in Fusionskraftwerken

Prof. F. Jenko, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP), Garching

Di, 9.2.2010, 16:15 Uhr
Physik-Hörsaal H 2 der Universität Ulm

Mehr als 99% des sichtbaren Kosmos befindet sich im sogenannten vierten Aggregatzustand, dem eines ionisierten Gases oder Plasmas. Bei sehr hohen Temperaturen oder niedrigen Dichten werden die Atome in Atomkern und -hülle zerlegt, freie Elektronen entstehen. Die resultierenden Plasmen zeichnen sich durch neue, interessante Effekte aus. Letztere sind u.a. verantwortlich für die Entstehung von Magnetfeldern in Planeten, Sternen und Galaxien sowie für die Erzeugung ultrarelativistischer kosmischer Strahlung und deren Ablenkung durch das magnetische Schutzschild der Erde. Das Phänomen der Plasmaturbulenz hilft bei der Erklärung der Sternentstehung oder der Akkretion auf Schwarze Löcher. Auf der Erde treten Plasmen z.B. in Form von Blitzen auf oder in Form von unzähligen technischen Anwendungen wie Plasmabildschirmen. Eine besonders interessante Forschungsrichtung befasst sich mit der Frage, wie man das Sonnenfeuer auf der Erde entfachen und zur Energieerzeugung nutzen kann. Der aktuelle Stand der Fusionsforschung soll beleuchtet werden.

apl. Prof. Dr. Matthias Freyberger
Institut für Quantenphysik
Albert-Einstein-Allee 11
89081 Ulm
Telefon: 0731/50-23085
Telefax: 0731/50-23086
Raum: Uni Ost, O25/501