Wintersemester 2026/2027

1300222105
Anmeldung ab 01.10.2026 möglich
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Lehrinhalt

• Review of basic quantum mechanics
• Dirac equation and relativistic corrections
• Quantization of the electromagnetic field and consequences • Many-electron atoms
• Molecular structure
• Interaction with electromagnetic fields
• Time-dependent processes
• Scattering and collisions
• Quantum statistics and quantum gases
• AMO Physics in Heidelberg (with laboratory visits)

Voraussetzungen

PEP1-PEP5, PTP1-PTP4

Lehrziel

After completing this course the students will be able to 
- describe the experimental and theoretical concepts of modern atomic, molecular and optical physics, 
- analyse standard experimental approaches of modern atomic, molecular and optical physics, 
- design simple experimental set-ups in modern atomic, molecular and optical physics, 
- apply the theoretical methods to simple practical examples.

1300222207
Anmeldung ab 01.10.2026 möglich
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Informationen zur Veranstaltung

Lehrinhalt

• Ray optics
• Wave optics
• Beam optics, Gaussian optics
• Fourier optics
• Interference and coherence
• Photons and atoms
• Laser theory and lasertypes
• Ultra-short laser pulses
• Non-linear optics
• Modern applications

Lehrziel

After completing this course the students will be able to 
- describe the basic principles and experimental methods of optics and photonics, 
- analyse standard experimental approaches to optics and photonics, 
- design experimental set-ups in optics and photonics, 
- apply the methods to simple experimental examples.

1300220008
Zu dieser LV ist keine Anmeldung möglich

1300221134
LV-Anmeldung möglich
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Lehrinhalt

Motivation

Entscheidende Experimente legten die Grundlagen der Quantenphysik und geben weiterhin Impulse für ihre Weiterentwicklung. Intensive Forschung auf dem Gebiet der Quantenstruktur und -dynamik ermöglicht es immer noch, die Grenzen der bekannten Physik durch überschaubare Experimente zu erweitern.

Die in der modernen Atomphysik realisierbare Präparation exquisit isolierter Quantensysteme sowie die unübertroffene Genauigkeit ihrer Messmethoden erlauben auch die Suche nach Physik jenseits der Standardmodelle; daraus entstandene Quantensensoren sind zu unverzichtbaren Werkzeugen der Physik und der allgemeinen Wissenschaft geworden.

Das Seminar soll einen Überblick über Präzisionsexperimente mit atomaren Systemen und ihre aktuellen Anwendungen auf fundamentale Fragen der Physik geben.

Beispiele für mögliche Themen sind:

-Wasserstoffatom: Bohrmodel, Lamb-Verschiebung, Protonenradius
-Atomstrahlen, Atomfallen, Laserkühlung
-Atomuhren, Frequenzmetrologie und Suche nach neuer Physik
-Elektronen, Protonen und Antimaterie in Ionen- und Atomfallen
-Tests der Quantenelektrodynamik mit Penningfallen
-Röntgenspektroskopie von astrophysikalischen Plasmen mit hochgeladenen Ionen
-Beschleuniger und Speicherringe in der Atom- und Molekülphysik
-Studien der Paritätsverletzung in Kernzerfällen und in atomaren Systemen
-Ionenfallen: Quantisierung der Bewegung, Verschränkung, quantum computing
-Quantentests zu Naturkonstanten, Lorentzinvarianz, Dunkler Materie und neuen Teilchen Bose--Einstein-Kondensation und Quantenstatistik
-Ultrakurzpulslaser und Quantendynamik: von der Nano- zur Femtosekunden-Zeitskala
-Erzeugung von hohen Harmonischen und Attosekundenpulsen
-Zeitaufgelöste Messung der Elektronendynamik in Atomen und Molekülen
-Physik von Freie-Elektronen-Lasern

Erster Seminartermin: 28.10.2025

Zeit: wöchentlich,

Di. 16:00 bis 18:00; Ort: INF 227 / 	Übungsraum (622703402)

Dozenten: José R. Crespo López-Urrutia

Anmerkungen

- Die Seminarvorträge (Deutsch oder Englisch) werden in der Regel 35 Minuten plus Diskussion dauern.

- Eine regelmäßige Teilnahme (>80%) und die Abhaltung eines Vortrags sind Voraussetzung für das erfolgreiche Bestehen des Kurses (PSEM, 2LP).

- Ein zusätzlicher LP (UKS2) wird für die Vorbereitung einer schriftlichen Ausarbeitung des Vortrags mit Folien und inhaltlichen Angaben vergeben werden. 

- Die Benotung der Lehrveranstaltung wird sowohl die Vortragsvorbereitung und -durchführung als auch die aktive Teilnahme an den Diskussionen berücksichtigen. 

- Vier Wochen vor dem jeweiligen Termin wird vom Betreuer (crespojr@mpi-hd.mpg.de) die für die Vorbereitung des Vortrags notwendige Literatur geschickt. Eine erste gemeinsame Durchsicht des Vortrags mit dem Betreuer soll während der Vorbereitungsphase etwa zwei Wochen vor dem Vortrag stattfinden.

- Nach Bedarf werden ein bis zwei Vorträge pro Seminartermin angesetzt werden.

1300222109
Anmeldung ab 01.10.2026 möglich
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Lehrinhalt

In this seminar, we will cover YOUR topic of interest in physics. If you still want to find and/or develop your passion for a specific science area, I can provide some stimulus in terms of topics to choose from.  However, I highly appreciate if you already know your topic of choice and introduce it to your fellow students and myself, and we can all discuss it together.

This seminar, in general, aims at current and foundational experimental and theoretical advances of physics. 

The idea is to prepare presentations and to discuss topics of interest in physics, such as landmark historical or recent experiments but also experimental or numerical methods (e.g. computational physics), depending on interest and initiative of you as participants.  Each seminar talk, given by a student, should introduce into the fundamentals of the chosen topic in a manner understandable to any general physics student of your own academic age, and present one or two noteworthy recent results or achievements in this field.


A key goal is to explore and develop your own scientific curiosity and passion for physics questions of interest to you, concepts, necessary methodology and past, current and potential future research.  It thus requires from you as participants the openness towards these goals, readiness for lively discussions, creative new ways of sharing knowledge, as well as independence in searching for, organizing, presenting novel information with your fellow student participants of this seminar series and engaging them in (constructive as well as critical) discussions.

Looking forward to learning together with you.

Our first meeting will take place on 17 October 2025, where we will assign the dates for your presentations.  We will then meet at this time in the same place for the following seminar meetings as well.

Webpage Seminar: tbd
Webpage Pfeifer Division: https://www.mpi-hd.mpg.de/pfeifer/

Lehrziel

see above

1300260068
Zu dieser LV existiert kein Anmeldeverfahren