Wintersemester 2026/27

Mechanik (50 %) ¿ Mechanik des Massenpunktes ¿ Mechanik des starren Körpers ¿ Mechanik deformierbarer Körper Thermodynamik (40 %) ¿ Phänomenologie der Wärmelehre ¿ Zustandsänderungen ¿ Kinetische Gastheorie ¿ Reale Gase und Phasenübergänge Transportprozess  <mehr>

Mechanik (50 %) ¿ Mechanik des Massenpunktes ¿ Mechanik des starren Körpers ¿ Mechanik deformierbarer Körper Thermodynamik (40 %) ¿ Phänomenologie der Wärmelehre ¿ Zustandsänderungen ¿ Kinetische Gastheorie ¿ Reale Gase und Phasenübergänge Transportprozesse (10 %) ¿ Ströme, Kontinuitätsgleichung, Diffusion, Wärmeleitung

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 à  <mehr>

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.

Durchführung von 4 Physikalischen Experimenten an Instituten der Fakultät und Max-Planck-Instituten aus 4 verschiedenen Forschungsgebieten der Fakultät. Die Experimente sind forschungsnah und nutzen eine Instrumentierung, die auch in den Forschungslabors genutzt wird  <mehr>

Durchführung von 4 Physikalischen Experimenten an Instituten der Fakultät und Max-Planck-Instituten aus 4 verschiedenen Forschungsgebieten der Fakultät. Die Experimente sind forschungsnah und nutzen eine Instrumentierung, die auch in den Forschungslabors genutzt wird. Experimente werden angeboten zur Atom- und Molekülphysik, Astrophysik, Kern- und Teilchenphysik, Physik der Kondensierten Materie und Umweltphysik.

Mathematischer Vorkurs für Physiker/innen 21.09. - 09.10.2026   Für das Physikstudium werden von Anfang an solide Kenntnisse und Fertigkeiten aus der höheren Schulmathematik benötigt. Es handelt sich um:    <mehr>

Mathematischer Vorkurs für Physiker/innen 21.09. - 09.10.2026   Für das Physikstudium werden von Anfang an solide Kenntnisse und Fertigkeiten aus der höheren Schulmathematik benötigt. Es handelt sich um:   Zahlen, Folgen, Reihen und Funktionen, Differential- und Integralrechnung. Trigonometrische Funktionen, Exponentialfunktion, Logarithmus. Elementare Vektorrechnung. Komplexe Zahlen. Taylorreihe.   Literatur: K. Hefft, Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik, Springer, Spektrum, (2. Auflage), 2018 Online Fassung: http://www.thphys.uni-heidelberg.de/~hefft/vk1/ ;   Weitere Literatur: S. Grossmann, Math. Einführungskurs für die Physik, Springer Vieweg, 2012; K. Weltner, Mathematik für Physiker 1 und 2, Springer, 2008; L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaflter, Springer Vieweg, 2012; Chr. B. Lang, N. Pucker, Mathematische Methoden in der Physik, Springer Spektrum, 2005;   Der Kurs richtet sich an Studienanfänger/innen mit dem Hauptfach Physik (BSc und Lehramt). Er soll den Übergang von der Schulmathematik zur Anfängervorlesung Physik erleichtern und wird nicht nur denjenigen empfohlen, deren Schulabschluss längere Zeit zurückliegt oder die im letzten Schuljahr wenig Mathematikunterricht hatten.   Der Mathematische Vorkurs ist Bestandteil des Einführungskurses für Studienanfänger/innen, der u.a. einen Basiskurs Schlüsselkompetenzen für ein nachhaltiges Studium enthält. Die Kursdauer beträgt 3 Wochen; täglich 9.15 Uhr bis ca. 18.00 Uhr. Beginn: 21.09.2026, 9.00 c.t. Uhr, INF 308, HS 1,  

Trajektorie, Geschwindigkeit, Beschleunigung ¿ Newton¿sche Axiome ¿ Gewöhnliche Differentialgleichungen, insbesondere lineare (¿) ¿ Harmonischer Oszillator ¿ Taylorreihe, Beschreibung durch komplexe Zahlen (¿) ¿ Systeme von Massenpunkten ¿ Impuls- und Drehimpu  <mehr>

Trajektorie, Geschwindigkeit, Beschleunigung ¿ Newton¿sche Axiome ¿ Gewöhnliche Differentialgleichungen, insbesondere lineare (¿) ¿ Harmonischer Oszillator ¿ Taylorreihe, Beschreibung durch komplexe Zahlen (¿) ¿ Systeme von Massenpunkten ¿ Impuls- und Drehimpulserhaltung ¿ Differential- und Integralrechnung reeller Funktionen mehrerer Veränderlicher, Vektorfelder, krummlinige Koordinatensysteme (¿) ¿ Konservatives Kraftfeld ¿ Stokes¿scher Satz (¿) ¿ Matrix-Gruppen und -Darstellungen am Beispiel der Drehgruppe, Tensoren (¿) ¿ Galilei-Transformationen ¿ Scheinkräfte ¿ Allgemeines Zentralkraftproblem und Keplerproblem ¿ Stellardynamik (*) ¿ Gravitation ausgedehnter Körper ¿ Gauß¿scher Satz (¿) ¿ Zusammenfassung: Vektoranalysis und Integralsätze im 3-dim. Raum (¿) ¿ Zerfalls- und Stoßprozesse, Wirkungsquerschnitt ¿ Gekoppelte Oszillatoren, schwingende Saite und Membran ¿ Makromoleküle (*) ¿ Strings (in Teilchenphysik und Kosmos) (*) ¿ Mechanische Ähnlichkeit und Virialsatz Die mit (¿) gekennzeichneten Teile markieren die Mathematikinhalte, die einen wesentlichen Teil der Vorlesung ausmachen; die mit (*) gekennzeichneten Inhalte repräsentieren moderne Aspekte und können je nach Dozent variieren

¿ Maxwellsche Gleichungen ¿ Elektrostatik und Magnetostatik ¿ Multipolentwicklung, Kugelflächenfunktion (¿) ¿ Vollst. Funktionensysteme, Fourieranalyse, Fourierintegral (¿) ¿ Maxwellsche Gleichungen in Materie ¿ Spezielle Relativitätstheorie ¿ Kovariante Form  <mehr>

¿ Maxwellsche Gleichungen ¿ Elektrostatik und Magnetostatik ¿ Multipolentwicklung, Kugelflächenfunktion (¿) ¿ Vollst. Funktionensysteme, Fourieranalyse, Fourierintegral (¿) ¿ Maxwellsche Gleichungen in Materie ¿ Spezielle Relativitätstheorie ¿ Kovariante Formulierung, Eichinvarianz ¿ Lagrangedichte-Elektrodynamik ¿ Formulierung der E-Dynamik mit Differentialformen, höhere Form-Felder (*) ¿ Teilchen in Wechselwirkung mit Feldern ¿ Wellen ¿ Wellen in Materie ¿ Felder bewegter Ladungen ¿ Greensfunktionen, Funktionentheorie (¿) ¿ Dipolstrahlung ¿ Thomson-Streuung und Synchrotronstrahlung ¿ Geometrische Optik ¿ Polyelektrolyte, DNA (*) Die mit (¿) gekennzeichneten Teile markieren die Mathematikinhalte, die einen wichtigen Teil der Vorlesung ausmachen; die mit (*) gekennzeichneten Inhalte repräsentieren moderne Aspekte und können je nach Dozent variieren

Diese Vorlesung ist der erste Teil des WP Astro Moduls "Einführung in die Astronomie und Astrophysik", das aus 2 Semestern Vorlesung mit Ãœbungen besteht, und einem Praktikum. Es geht um das physikalische Verständnis unseres Universum jenseits der Erde: -- wie erfor  <mehr>

Diese Vorlesung ist der erste Teil des WP Astro Moduls "Einführung in die Astronomie und Astrophysik", das aus 2 Semestern Vorlesung mit Übungen besteht, und einem Praktikum. Es geht um das physikalische Verständnis unseres Universum jenseits der Erde: -- wie erforscht man das Universum? -- wie kommt man von Beobachtungen zu einem physikalischen Verständnis? -- Was sind die grundlegenden Erkentnisse, vom Sonnensystem zum Urknall? Im ersten Semester (WS) werden folgende Themenkreise behandeln: ¿ eine kurze Reise durch den Kosmos: erster Überblick ¿ Astronomische Grundlagen : astronomische Beobachtung; elektromagnetische Strahlung; Entfernungsmessung; Sonnensystem ¿ Physik der Sterne: Sternaufbau und Energieerzeugung ¿ Phasen der Sternentwicklung: von der Geburt bis zu weissen Zwergen und schwarzen Löchern ¿ Physik des interstellaren Mediums: Gas und Staub Homepage: https://uebungen.physik.uni-heidelberg.de/vorlesung/20252/2095

Der Schwerpunkt dieses Pflichtseminar liegt auf der Beobachtung von Exoplaneten, von Beobachtungsmethoden (Radialgeschwindigkeit, Transitnachweis usw.) bis hin zur Charakterisierung der Atmosphären von Exoplaneten mittels Spektroskopie. Zu jedem Thema in diesem Bereich  <mehr>

Der Schwerpunkt dieses Pflichtseminar liegt auf der Beobachtung von Exoplaneten, von Beobachtungsmethoden (Radialgeschwindigkeit, Transitnachweis usw.) bis hin zur Charakterisierung der Atmosphären von Exoplaneten mittels Spektroskopie. Zu jedem Thema in diesem Bereich werden eine oder mehrere aktuelle Papers zur Verfügung gestellt, und es besteht die Möglichkeit, den Inhalt dieser im Vorfeld zu diskutieren.

Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetrete  <mehr>

Dieser Kurs wurde von Dr. Thomas P. Robitaille entwickelt, der diesen Kurs viele Jahre lang an der Universität Heidelberg gehalten hat. Aufgrund der Beliebtheit dieses Kurses bieten wir nun mehrere Blockkurse parallel an. Dr. Robitaille hat eine andere Stelle angetreten, so dass dieser Kurs nun von anderen Lehrkräften gehalten wird.

¿ 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 ¿ Scat  <mehr>

¿ 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)

In this seminar, we will cover YOUR topic of interest in physics. If you still need 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 int  <mehr>

In this seminar, we will cover YOUR topic of interest in physics. If you still need 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 interests and topic of choice and introduce it to your fellow students and myself, and we 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. 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 be on Friday, 23(!) Octobver 2026, 15:30, INF 227 01.404 where we will assign the dates for your presentations with your topics of choice. We will then meet at that same time in the same place for the following seminar meetings as well. Webpage Pfeifer Division: https://www.mpi-hd.mpg.de/pfeifer/

Die folgende Liste der Themen ist als Anhalt gedacht: ¿ Modell eines Tornados: Drehimpulserhaltung, Unterdruck, herleiten wie groß die Windgeschwindigkeit und Unterdruck sind. ¿ Magnetfeld Erde: Ausrechnen welche Sonnenteilchen/Kosmische Strahlen abgelenkt werden  <mehr>

Die folgende Liste der Themen ist als Anhalt gedacht: ¿ Modell eines Tornados: Drehimpulserhaltung, Unterdruck, herleiten wie groß die Windgeschwindigkeit und Unterdruck sind. ¿ Magnetfeld Erde: Ausrechnen welche Sonnenteilchen/Kosmische Strahlen abgelenkt werden. Wie gefährlich wäre der Sonnenwind (vor allem coronal mass ejections) für Astronauten? ¿ Autounfall: Ausrechnen bei welcher Geschwindigkeit ein Airbag noch Sinn macht bei einem Frontal-Zusammenstoß. ¿ Alternative Energie: Ausrechnen wie viel Windmühlen und wie viel m^2 Sonnenzellen man braucht, damit Deutschland 100 Prozent auf neuerbare Energiequellen umgeschaltet ist. ¿ Raketengleichung: Herleitung und Anwendung. Warum war die Saturn V Rakete so riesig, obwohl man mit einem Mini-Lunar Module von der Mond wegkommen konnte? ¿ Flugzeugflügel: wieso können Flugzeuge fliegen? ¿ Tsunamis: Shallow water equation für die Analyse von Tsunamis. Warum (und unter welchen Umständen) sind Tsunamis so gewaltig? ¿ Blitze (Gewitter): Wie funktionieren sie ungefähr, und wie kann man die Lautstärke berechnen. Vielleicht eine Abschätzung davon, wie viel Hagelkörner man braucht um genügend Ladungs-Separation zu machen um überhaupt Blitze zu erzeugen. ¿ GPS-Navigation: Spezielle und allgemein-Relativistische Effekte.

Vorgaben des Bildungsplans Physik Gymnasium Einführung in fachdidaktische Denk- und Arbeitsweisen Grundlagen der Planung und Analyse von Physikunterricht zu ausgewählten Teilgebieten der Physik unter Einbeziehung heterogener Lerngruppen Experimente, Medieneinsatz u  <mehr>

Vorgaben des Bildungsplans Physik Gymnasium Einführung in fachdidaktische Denk- und Arbeitsweisen Grundlagen der Planung und Analyse von Physikunterricht zu ausgewählten Teilgebieten der Physik unter Einbeziehung heterogener Lerngruppen Experimente, Medieneinsatz und Aufgabenkultur im Physikunterricht Leistungsbewertung im Physikunterricht Fachdidaktische Reflexion von Physikunterricht

¿ Foundations of probability, statistics, information, mutual information, entropy ¿ Statistical description of physical systems with many particles, thermodynamic equilibrium ¿ Ensembles, state variables, ideal and real gases, thermodynamic potentials, the fundament  <mehr>

¿ Foundations of probability, statistics, information, mutual information, entropy ¿ Statistical description of physical systems with many particles, thermodynamic equilibrium ¿ Ensembles, state variables, ideal and real gases, thermodynamic potentials, the fundamental laws of thermodynamics, finite size corrections ¿ Material constants, specific heat, equilibrium of phases and chemical equilibrium, law of mass action, ideal solutions ¿ Fermi- and Bose-statistics, ideal quantum gases ¿ Phase transitions, Maxwell construction, critical phenomena ¿ Ising model, renormalization group theory ¿ Applications, for example specific heat of solids (Einstein and Debye models), thermodynamics of the early universe, greenhouse effect, biomolecular assembly ¿ Computer simulations, in particular Monte Carlo simulations

¿ Quantizing scalar fields ¿ Canonical quantization and path-integral quantization ¿ Radiative corrections, renormalization ¿ Quantizing spin 1 fields ¿ Dirac equation ¿ Quantizing spin 1/2 fields ¿ Interacting fields, S-matrix ¿ Feynman rules, cross sections ¿  <mehr>

¿ Quantizing scalar fields ¿ Canonical quantization and path-integral quantization ¿ Radiative corrections, renormalization ¿ Quantizing spin 1 fields ¿ Dirac equation ¿ Quantizing spin 1/2 fields ¿ Interacting fields, S-matrix ¿ Feynman rules, cross sections ¿ Quantum Electrodynamics, QED processes at tree level

The lecture is equivalent to the bachelor module parts WPAstro.1+2 during the winter and summer terms but requires a slightly higher level of basic physical knowledge. Nevertheless also motivated 3rd semester BSc students are welcome to participate. This lecture is o  <mehr>

The lecture is equivalent to the bachelor module parts WPAstro.1+2 during the winter and summer terms but requires a slightly higher level of basic physical knowledge. Nevertheless also motivated 3rd semester BSc students are welcome to participate. This lecture is organised as a block course with 2 parts from Sep. 21 - Oct. 9, 2026. Certificates are only given for active participation in the exercises (meaning also being present at all exercises) and passing the written examination. Homework should/can be done in groups of 2(3) Bachelor students You can choose: WPAstro.1,2: - 8CP with marks (lab course needed for complete module) - The written examination will be graded - Marks count for the full 10CP including the lab course MVAstro0: - 8CP, no marks as a master module in the `Wahlbereich¿ - Master students (MVAstro0) - 8CP, no marks - only passed - Can be used as part of MVMod (specialisation in Astrophysics) - Can be used as an option: just 8CP PhD (including IMPRS) Active participation in exercises is strongly recommended, and a successful written exam for certificate More info on the rules for studying astronomy in Heidelberg: https://www.zah.uni-heidelberg.de/fileadmin/user_upload/downloads/Miscellaneous/Studyplan_Astro_English.pdf Lecturers: Prof. Dr. Kees Dullemond, Dr. Markus Pössel Lecture Introduction to Astronomy (V, block) Time: daily 9:30 - 13:00, 21.09. - 9.10.2026 (1 free day on October 7) Location: gHS (großer Hörsaal at Phil.12, 2nd floor) Exercises to Introduction to Astronomy Time: daily 14:30 - 16:00 (group 1), 16:00-17:30 (group 2) Location: Hörsaal Albert-Ueberle-Str. 7 Content 21.09. Course introduction, Nearby Universe, Radiation and stars (Dullemond) 22.09. Radiation and stars, Observations (Dullemond) 23.09. Stellar atmospheres, Stellar structure pt. 1 (Dullemond) 24.09. Stellar structure pt. 2 (Dullemond) 25.09. Compact objects: white dwars, neutron stars, black holes (Dullemond) 28.09. Compact objects ctd., Interstellar medium (Dullemond) 29.09. Star formation, planet formation (Dullemond) 30.09. Our expanding universe (Pössel) 01.10. Our expanding universe, The Big Bang Phase (Pössel) 02.10. The Big Bang Phase, Structure Formation (Pössel) 05.10. Galaxy basics, Star Formation and chemical evolution (Pössel) 06.10. Stellar motion and Gas Motion, The Milky Way galaxy (Pössel) 08.10. Central regions and central black holes, AGN, Gravitational lensing (Pössel) 09.10. Galaxy environments, Milky Way Archaeology, Galaxy evolution (Pössel) TBD: Written exam

The lecture will be held in English. This course introduces the principles and applications of laser spectroscopy and mass spectrometry for the study of radioactive nuclei and exotic systems. Starting from the basic atomic and nuclear physics required to understand bin  <mehr>

The lecture will be held in English. This course introduces the principles and applications of laser spectroscopy and mass spectrometry for the study of radioactive nuclei and exotic systems. Starting from the basic atomic and nuclear physics required to understand binding energies, hyperfine structure and isotope shifts, the course develops the connection between measured spectra and nuclear ground-state properties such as masses, spin, magnetic dipole moments, electric quadrupole moments, and charge radii. The course then discusses the detection of neutral and charged particles as well as the production and preparation of radioactive beams, including the ISOL and IGISOL methods, ion sources, mass separation, beam cooling, bunching, and purification. Laser spectroscopy and mass spectrometry techniques are introduced, including in-source laser spectroscopy, collinear laser spectroscopy, collinear resonant ionization spectroscopy, reionization techniques and radioactive detection methods as well as Penning-trap and storage-ring mass spectrometry. The final part of the course focuses on the interpretation of nuclear moments and charge radii in terms of shell evolution, deformation, shape coexistence, and changes in magic numbers far from stability. Selected case studies from light nuclei, the calcium region, nuclei around Z/N = 50, and heavy nuclei around Z = 82 and N = 126 are discussed. For precision mass measurements applications in nuclear structure studies, neutrino physics and tests of fundamental interactions and their symmetries will be discussed. Planned content: Introduction: Welcome and background information 1. Foundation of mass spectrometry and atomic/nuclear binding energies 2. Foundations of laser spectroscopy and nuclear ground-state properties 3. Detection of neutral and charged particles 4. Production and preparation of radioactive beams 5. Mass spectrometry methods in ion traps and storage rings 6. Laser spectroscopy methods for radioactive nuclei 7. Precision mass measurements of the building blocks of matter and in the light ion mass region 8. Laser spectroscopy in the light-mass region 9. What we learn from electromagnetic moments and charge radii 10. Case studies across the nuclear chart 11. Precision mass measurements for tests of fundamental symmetries

Part I: Tuesdays, 16:15 ¿ 17:45 ¿Cell mechanics¿ (Christine Selhuber-Unkel) structure of the cell, cell mechanics, AFM Part II: Wednesdays, 16:15-17:45, ¿Experimental Methods in Biophysics¿, (Ilka Bischofs, Motomu Tanaka, Leif Schröder, Rasmus Schröder) EM, diff  <mehr>

Part I: Tuesdays, 16:15 ¿ 17:45 ¿Cell mechanics¿ (Christine Selhuber-Unkel) structure of the cell, cell mechanics, AFM Part II: Wednesdays, 16:15-17:45, ¿Experimental Methods in Biophysics¿, (Ilka Bischofs, Motomu Tanaka, Leif Schröder, Rasmus Schröder) EM, diffraction, molecular motors, neutrons, membranes, NMR, protein-ligand interactions, physics of gene transcription Part III: Fridays, 14:15 ¿ 15:45 ¿Biological Physics¿ (Peer Fischer) Brownian, motion, diffusion, swimmers, molecular motors, optical tweezer, electrophysiology, neuromodulation, ultrasound

Update 08.09.2026: Registration now possible via the following link: Please choose topic and talk date: https://medphysrad-teaching.dkfz.de/seminar.html (all relevant information can be found there) Medical imaging (MRI, CT, nuclear medicine), radiation therapy and bio  <mehr>

Update 08.09.2026: Registration now possible via the following link: Please choose topic and talk date: https://medphysrad-teaching.dkfz.de/seminar.html (all relevant information can be found there) Medical imaging (MRI, CT, nuclear medicine), radiation therapy and biology, optical imaging / microscopy. REGISTRATION in heiCO is NOT SUFFICIENT to secure a place in the seminar !

Introduction, final decision to participate in this seminar, and assignment of topics will be done during the first seminar session. Typical topics are: - Probing Magnons by Electron Spin Resonance Studies - 1D Quantum Spin Systems - Quantum Spin Liquids in Magnetical  <mehr>

Introduction, final decision to participate in this seminar, and assignment of topics will be done during the first seminar session. Typical topics are: - Probing Magnons by Electron Spin Resonance Studies - 1D Quantum Spin Systems - Quantum Spin Liquids in Magnetically Frustrated 2D Materials - Cathode Materials for Lithium-ion Batteries: Relevance of the Electronic Structure ...

Vorträge zu zahlreichen klassischen Themen der Isotopenmethoden in der Umweltphysik, einschließlich des Wasserkreislaufs, des Kohlenstoffkreislaufs und auch der Forensik. Die Themenbereiche umfassen den Transport und die Fraktionierung von Wasser- und Kohlenstoffisoto  <mehr>

Vorträge zu zahlreichen klassischen Themen der Isotopenmethoden in der Umweltphysik, einschließlich des Wasserkreislaufs, des Kohlenstoffkreislaufs und auch der Forensik. Die Themenbereiche umfassen den Transport und die Fraktionierung von Wasser- und Kohlenstoffisotopen in der Atmosphäre, im Ozean und in der Biosphäre, und wir schließen die Verwendung von Radiokohlenstoff als Umwelt-Tracer ein. Termin/Vortragsthema/Betreuer:in 16.10.2026 Einführung, Vorbesprechung 23.10.2026 Einlesen/Vorbereiten 30.10.2026 Einlesen/Vorbereiten 06.11.2026 Einlesen/Vorbereiten 13.11.2026 (1) Isotopentrenneffekte (NF) 20.11.2026 (2) Messmethoden Massenspektrometrie (NF) Doppeltermin 20.11.2026 (3) Messmethoden CRDS (MS) Doppeltermin 29.11.2026 (4) Der globale Wasserkreislauf (MS) 0412.2026 (5)Kohlenstoffkreislauf Atmosphäre(13C, 18O) (MS) 11.12.2026 (6) Globaler CH4 Kreislauf (MS) 18.12.2026 (7) Messmethode AMS (NF) 08.01.2027 Ersatztermin /entfällt 15.01.2027 (8) 14CO2 in der Atmosphäre (MS) Doppeltermin 15.01.2027 (9) 14CO2 im Ozean (NF) Doppeltermin 22.01.2027 (10) Klimarekonstruktionen Eisbohrkerne (NF) 29.01.2027 (11) Isotope in der Forensik + Laborführung (MS)

Overarching theme of the seminar in WS24/25: Exploring the Processes of the Earth System: Recent Advances in Environmental Physics Details: ¿ during the seminar, 13 talks on specific research areas of environmental physics are given and actively discussed by all cour  <mehr>

Overarching theme of the seminar in WS24/25: Exploring the Processes of the Earth System: Recent Advances in Environmental Physics Details: ¿ during the seminar, 13 talks on specific research areas of environmental physics are given and actively discussed by all course participants. ¿ Each participant will prepare and present an advanced topic in environmental physics ¿ Beside the oral presentation of the research topic also is write-up of the presented talk is required.

Various remote sensing methods in different spectral ranges for the measurement of atmospheric properties are presented. The individual chapters start with the underlying physical interactions. Then the technical realisations and instruments are discussed. Finally exam  <mehr>

Various remote sensing methods in different spectral ranges for the measurement of atmospheric properties are presented. The individual chapters start with the underlying physical interactions. Then the technical realisations and instruments are discussed. Finally examples of atmospheric measurements presented and their relevance for scientific questions (e.g. air pollution, climate change) are discussed. If non-German speaking participants attend the lecture, it will be given in English. Otherwise in German.

Lecture on the physics of the climate system, its statistical nature, energy and mass transfer, its sensitivity to external forcing and internal feedback. Climate variability will be discussed on different time scales as well as the cycles of water and green house gases  <mehr>

Lecture on the physics of the climate system, its statistical nature, energy and mass transfer, its sensitivity to external forcing and internal feedback. Climate variability will be discussed on different time scales as well as the cycles of water and green house gases and some important aspects on the response of system compartments on forcing. A glimpse is given on climate modelling of present and past climate.

- Stratification and circulation of lakes, Navier Stokes ¿ eq. ¿ solutes, solubility, electrical conductivity ¿ density, stability and mixing, deep water renewal ¿ surface waves, seiche, interfacial waves ¿ internal waves - properties of internal waves - Permanent  <mehr>

- Stratification and circulation of lakes, Navier Stokes ¿ eq. ¿ solutes, solubility, electrical conductivity ¿ density, stability and mixing, deep water renewal ¿ surface waves, seiche, interfacial waves ¿ internal waves - properties of internal waves - Permanent stratification, meromixis, climate sensitivity - Turbulence I: Introduction to turbulence - Turbulence II: Spectral characteristics and measurements - Turbulence III: Momentum and mass transport in turbulent boundary layers - Turbulence IV: Living in turbulence: biological ¿ physical interactions - tracers in aquatic environments

1-week block lecture, language: English, Mar. 8 - 12, 2027, IUP - INF229, first floor (R108), lecturer: Dr. Jochen Landgraf The lecture will cover the principles of radiative transfer with a focus on the Earth's atmosphere including a discussion of electromagnetic wave  <mehr>

1-week block lecture, language: English, Mar. 8 - 12, 2027, IUP - INF229, first floor (R108), lecturer: Dr. Jochen Landgraf The lecture will cover the principles of radiative transfer with a focus on the Earth's atmosphere including a discussion of electromagnetic waves, radiometric quantities and polarization, absorption and emission by molecules, scattering by molecules and particles, radiative transfer equation and solution methods for the Earth's atmosphere, remote sensing applications.

This seminar introduces machine learning techniques as well as classical algorithms, and explores their applications in contemporary particle physics experiments such as ATLAS, ALICE, CMS, and LHCb. Each session will begin with a clear and accessible overview of a speci  <mehr>

This seminar introduces machine learning techniques as well as classical algorithms, and explores their applications in contemporary particle physics experiments such as ATLAS, ALICE, CMS, and LHCb. Each session will begin with a clear and accessible overview of a specific algorithm, followed by a discussion of how it is used in actual high-energy physics analyses. The seminar is designed to be approachable for students from a variety of backgrounds. Prior experience with machine learning is helpful but not required. Topics include: Particle Identification with Boosted Decision Trees Particle Identification with Neural Networks Bayesian Parameter Estimation Particle Tracking with the Kalman Filter Graph Neural Networks for Particle Tracking and Reconstruction Anomaly Detection Fast Machine Learning for Triggering and Data Acquisition Uncertainty Quantification in ML Predictions Generative Models for Detector Simulation Symbolic regression Jet tagging with Transformers

Im Laufe des letzten Jahrhunderts haben bahnbrechende Experimente die Geheimnisse der Neutrinos entschlüsselt, winzige Teilchen, die für das Standardmodell, die Astrophysik und die Kosmologie von grundlegender Bedeutung sind. Von ihrem ersten Nachweis über die revolu  <mehr>

Im Laufe des letzten Jahrhunderts haben bahnbrechende Experimente die Geheimnisse der Neutrinos entschlüsselt, winzige Teilchen, die für das Standardmodell, die Astrophysik und die Kosmologie von grundlegender Bedeutung sind. Von ihrem ersten Nachweis über die revolutionäre Entdeckung der Neutrino-Oszillationen bis hin zur Bestätigung, dass Neutrinos massebehaftet sind, hat jeder Meilenstein unser Verständnis des Universums neu geprägt. In diesem Vortrag betrachten wir die wichtigsten Experimente, die vom Rätsel der Sonnenneutrinos bis zu modernen Observatorien an Teilchenbeschleunigern reichen. Sie werden sehen, wie Neutrinos Einblicke in das Innere der Sonne, in Supernovae sowie in die Bedingungen des frühen Universums gewähren. Da ihre Masse auf Physik jenseits des Standardmodells hindeutet, sind Neutrinos der Schlüssel zur Beantwortung einiger der tiefgreifendsten Fragen in der Physik. Begeben Sie sich mit uns auf eine Reise in eine unsichtbare Welt, in der die kleinsten Teilchen die größten Antworten bereithalten.

Condensed Matter Theory I: The complexity of 1023 particles interacting with each other in a solid give rise to many emergent phenomena one would not predict from the simple interactions between two electrons. In this lecture we will, starting from simple models and the  <mehr>

Condensed Matter Theory I: The complexity of 1023 particles interacting with each other in a solid give rise to many emergent phenomena one would not predict from the simple interactions between two electrons. In this lecture we will, starting from simple models and theories work our way into the contemporary theory of many particle physics. The lecture follows for a large part the textbook of Ashcroft and Mermin, with one big difference. The aforementioned text-book is based on a text over 50 years old. During the last decades new methods have emerged, often removing the need to know the full wave-function of the system to answer the problem, by using Green's functions. Whenever possible the later will be used within this lecture. Concepts of many particle systems discused are: The Drude Theory of Metals The Sommerfeld Theory of Metals Electrons in a periodic potential Tight binding Band-structure, Fermi-surface, Density of states, Metals, Insulators, Semiconductors Semiconductor physics Surface states Phonons and disorder Relativistic corrections - spin-orbit coupling Phase transitions and topology Response functions Theoretical / Mathematical tools used will be Second quantization Green's functions (on an independent particle level) Self energy (for surface states and disorder) Levels of theory discussed will be Mean-field theory Hartree-Fock Density functional theory

We will give an introduction to classical non-equilibrium physics, both on the macroscopic (thermodynamic) and the microscopic (kinetic) level. We will start by generalizing equilibrium thermodynamics to spatial degrees of freedom. By allowing for small currents (of he  <mehr>

We will give an introduction to classical non-equilibrium physics, both on the macroscopic (thermodynamic) and the microscopic (kinetic) level. We will start by generalizing equilibrium thermodynamics to spatial degrees of freedom. By allowing for small currents (of heat or particles, for instance), the theory of linearly irreversible thermodynamics will be developed. A major insight will be the occurrence of cross-coupling effects, like the Peltier and Soret effect, obeying important symmetries (Onsager relations, Nobel Prize in Chemistry 1968). The occurrence of instabilities (I. Prigogine, Nobel Prize in Chemistry 1977) will also be discussed. We will then switch to the microscopic scale and motivate the famous Boltzmann equation, the foundation of transport theory. We will solve it by several approximation methods and use it to derive macroscopic balance equations, yielding a microscopic foundation of the processes described in the first part of the lecture. Finally, we make a close connection to equilibrium statistical physics, by discussing linear response theory and deriving the fluctuation-dissipation theorem. The main insight will be that the response of a system to a small perturbation, i.e. the outcome of a non-equilibrium situation, can be calculated within equilibrium theory. If time permits, at the end we will discuss few current research topics, like the use of Boltzmann-type equations in the modeling of 'active' systems (collective motion of animals, dynamics of cellular extracts) and the occurrence of nonequilibrium phase transitions in boundary-driven transport (asymmetric exclusion processes).

After a (condensed) review of the Standard Model of Particle Physics and of features of nature that we do not yet understand, I will present ways to extend the SM at high energies and (theoretical and experimental) guidance we have on our road to find out how nature cou  <mehr>

After a (condensed) review of the Standard Model of Particle Physics and of features of nature that we do not yet understand, I will present ways to extend the SM at high energies and (theoretical and experimental) guidance we have on our road to find out how nature could look like at shortest distances. Topics covered in the lecture include Electroweak Symmetry Breaking and its Dynamics, Models of a Composite Higgs, Supersymmetry, Extra Dimensions, and further approaches to understand the puzzling hierarchies we observe in nature. Moreover, I will discuss Effective Field Theory, Flavor Physics & Neutrino Masses, Dark Matter, Baryogenesis and other aspects of Cosmology, as well as the Strong CP Problem and Axions.

This interdisciplinary block seminar addresses students after the 4th semester from physics, biology, molecular biotechnology, molecular systems engineering and related fields. It is jointly organized by Friedrich Frischknecht (medicine, biology, parasitology), Christin  <mehr>

This interdisciplinary block seminar addresses students after the 4th semester from physics, biology, molecular biotechnology, molecular systems engineering and related fields. It is jointly organized by Friedrich Frischknecht (medicine, biology, parasitology), Christine Selhuber-Unkel (experimental biophysics) and Falko Ziebert and Ulrich Schwarz (theoretical biophysics). In our Vorbesprechung on Tue Oct 13 2026 at 4.15 pm, INF 267 (BioQuant), SR 44, we will fix the dates and distribute the subjects. The ability to move is one of the most fundamental features of biological cells and nearly as important as their ability to grow and divide. A notable exception from this observation is the case of plant cells. However, most other cell types, including bacteria, unicellular eukaryotes and animal cells, usually require some kind of motility in order to function properly. Understanding how cells move is not only interesting from an academic point of view, it is also a subject of large practical relevance, ranging from the design of artificial motility in materials science to medical applications like the control of malaria infection or cancer metastasis. In this seminar, we will introduce the fundamental biological and physical mechanisms underlying cell motility, and discuss state-of-the-art research in this interdisciplinary research field. The most important physical restrictions for cell motility are that (1) cells are small (typical size 10 micrometer) and (2) immersed in water, which on their small scale is extremely viscous (as quantified by the Reynolds number). One important aspect of the seminar will be to learn about the specific consequences of this situation. In the first half, we will discuss swimming microorganisms, like bacteria, algae, sperm or the parasite trypanosome, which typically move by rotating or beating a flagellum. In the second half, we will discuss cells which crawl or glide on surfaces, like human tissue cells, cancer cells, amoebae or malaria parasites. Every participant will receive a description of his/her subject and some relevant papers. While preparing your talk, you can meet with the organizers, who will answer questions and give feedback. The talks are then given typically in groups of two or three students, and in three or four blocks in January 2026. This will be counted as obligatory seminar for bachelor students (PSEM, 2+1 CPs) and a mark will be reported for your transcript. For physics master students, you can get 6 CPs for an obligatory master seminar (MVSem), but for this you also have to hand in a 15-20 pages written paper on your subject after the seminar is finished. Similar rules apply for students from other faculties. Active participation during discussions is expected.

- Basic concepts of numerical simulations, continuous and discrete simulations - Discretization or ordinary differential equations, integration schemes of different order - N-Body problems, molecular dynamics, collisionless systems - Discretization of partial differenti  <mehr>

- Basic concepts of numerical simulations, continuous and discrete simulations - Discretization or ordinary differential equations, integration schemes of different order - N-Body problems, molecular dynamics, collisionless systems - Discretization of partial differential equations - Finite element and finite volume methods - Lattice methods - Adaptive mesh refinement and multi-grid methods - Matrix solvers and FFT methods - Monte Carlo methods, Markov Chains, applications in statistical physics

ABOUT THE COURSE ---------------- The course is devoted to combinatorial optimization, which includes - but is not limited to - algorithms on graphs, integer linear programming, pseudo-boolean optimization, matroids and submodularity. A distinctive feature of  <mehr>

ABOUT THE COURSE ---------------- The course is devoted to combinatorial optimization, which includes - but is not limited to - algorithms on graphs, integer linear programming, pseudo-boolean optimization, matroids and submodularity. A distinctive feature of this course is its motivation by machine learning applications, which shifts the optimization accent from attaining an optimal solution to a problem, to obtaining an accurate enough solution very fast. The reason for this shift is the complexity of models used in modern artificial-intelligence-related branches, and the lesson they teach us: better results can be attained more easily by more accurate models rather than by more accurate optimization. More accurate models can be obtained by learning, and learning is an iterative process. Should this process include optimization, the latter must be fast enough to be run on each learning iteration. For even more accurate modeling, parameters of the considered combinatorial problems must be learned. Naturally, we cover this aspect in the lecture as well. The material selection for the course emerges from the lecturer's experience of combinatorial optimization in computer vision and machine learning. TABLE OF CONTENTS ----------------- - Linear and Integer Linear Programs (ILPs) and Their Geometry: Convexity, polyhedra, LP relaxation - Linearization: From quadratic to linear integer objectives and constraints; Fortet's and Sherali-Adams methods - Convex Functions: Definitions and basic properties - Lagrangian Duality: Subgradients, optimality conditions, relation to LP relaxation, reduced costs - Scalable Convex (Dual) Optimization Techniques: Gradient, subgradient, coordinate descent, smoothing methods - ILP Solvers Overview: How off-the-shelf solvers work - branching and cutting, presolving, simplex method for LPs - Scalable Primal Heuristics: Greedy construction, local search, optimal recombination, memetic algorithms - Quadratic Pseudo-Boolean Optimization: Algorithms, applications, role of submodularity - Learning Parameters of Combinatorial Problems from Data: Bayesian optimization, structured SVMs, black-box differentiation, and recent advances DATE / TIME OF CLASSES ---------------------- Lectures: Monday 11:00 - 12:30 (first lecture on Mon 12.10.2026) Thursday 9:00 - 10:30 Room: Mathematikon, Berlinerstrasse 43, 3.OG, B128. Entrance from Berlinerstr., ring the bell with the "IWR" button. Exercises: Tuesday 11:00 - 12:30 Room: SR 10 (6205.05.101) Attending lectures and exercises is recommended, but not mandatory. CONTACT: -------- - Add '[ACO]' to the subject, otherwise your email may get lost - bogdan.savchynskyy@iwr.uni-heidelberg.de ====================================================================

*** Formalitäten: Tutor (Hauptanlaufstelle für Fragen): Friedrich Feiden: johann-friedrich.feiden@iwr.uni-heidelberg.de Registrierung: Moodle: https://moodle.uni-heidelberg.de/course/view.php?id=32883 Voraussetzungen: Keine verpflichtenden Vorlesungen, aber es emp  <mehr>

*** Formalitäten: Tutor (Hauptanlaufstelle für Fragen): Friedrich Feiden: johann-friedrich.feiden@iwr.uni-heidelberg.de Registrierung: Moodle: https://moodle.uni-heidelberg.de/course/view.php?id=32883 Voraussetzungen: Keine verpflichtenden Vorlesungen, aber es empfiehlt sich, Machine-Learning-Background zu haben. Zum Beispiel: Fundamentals of Machine Learning oder Ähnliches. Prüfung: Schriftliche Klausur Leistungspunkte: 6 LP Anrechenbarkeit (ohne Garantie): Physics, MSc., Angewandte Informatik, MSc. Scientific Computing Solange Sie sich rechtzeitig (vor Beginn der ersten Vorlesung) anmelden, kann normalerweise an der Vorlesung teilgenommen werden. Weitere Informationen finden Sie hier: https://hci.iwr.uni-heidelberg.de/content/computer-vision

TOPIC Graphs are a natural way to represent structured data, from molecules and social networks to scene descriptions and 3D shapes. In this seminar we study how modern machine learning handles such data. We look at Graph Neural Networks, which learn representa  <mehr>

TOPIC Graphs are a natural way to represent structured data, from molecules and social networks to scene descriptions and 3D shapes. In this seminar we study how modern machine learning handles such data. We look at Graph Neural Networks, which learn representations by passing messages along the edges of a graph, and at deep graph matching, where the goal is to establish correspondences between the nodes of two graphs. Along the way we touch on the combinatorial problems that arise when learning over discrete structures. Each participant reads, presents, and discusses one recent research paper. The aim is to gain both a conceptual understanding of the methods and a critical view of their strengths and limitations. PARTICIPATION Thursdays, 11:00-13:00 in SR 10 (6205.05.101) The first seminar takes place on Thursday, October 15. Make sure to participate! PAPERS TO SELECT FROM The list will be uploaded to Moodle soon. CONTACT - bogdan.savchynskyy@iwr.uni-heidelberg.de - Add '[SemOp]' to the subject line, otherwise your email may get lost.

Stellar structure, evolution and explosions, including practical tutorials based on the MESA stellar evolution code. In the first half of the term, teaching will be via classical blackboard-style lectures that lay the foundation of stellar evolution. In contrast to cl  <mehr>

Stellar structure, evolution and explosions, including practical tutorials based on the MESA stellar evolution code. In the first half of the term, teaching will be via classical blackboard-style lectures that lay the foundation of stellar evolution. In contrast to classical lectures on stellar astrophysics, the second half is a practical course where students employ the stellar evolution code MESA to study the evolution and final fates of low-, intermediate- and high-mass stars. This allows us to follow the evolution of stars interactively, enabling us to investigate stellar structures in great detail. For the practical part, a laptop is required (all operating systems are supported). All course materials will be provided online.

- Lessons learned from gravitational wave sources. - Compact object formation from stars and binary stars. - Dynamics of compact objects in dense star clusters. - Merger rate density evolution of binary compact objects across cosmic time. - Observations and models of do  <mehr>

- Lessons learned from gravitational wave sources. - Compact object formation from stars and binary stars. - Dynamics of compact objects in dense star clusters. - Merger rate density evolution of binary compact objects across cosmic time. - Observations and models of dormant compact objects. - Numerical models of compact-object populations.

- Observable signatures of black holes and binaries thereof, calculations of predictions in GR - Post-Newtonian approximation - 3+1, Numerical Relativity - Black Hole images with Very-Long baseline Interferometry (EHT): theory and data analysis - Accreting black holes,  <mehr>

- Observable signatures of black holes and binaries thereof, calculations of predictions in GR - Post-Newtonian approximation - 3+1, Numerical Relativity - Black Hole images with Very-Long baseline Interferometry (EHT): theory and data analysis - Accreting black holes, GRMHD - Bayesian Methods - Simulated data generation and utilization: eht-imaging, PyCBC, Bilby, Themis

Der dreiwöchige Blockkurs zur Einführung in die Astronomie (PASTRO) für Lehramtstudierende der Physik an Gymnasien an der Universität Heidelberg wird am Haus der Astronomie durchgeführt (zu erreichen mit den Buslinien 30 und 39 oder mit der Bergbahn). Er findet imm  <mehr>

Der dreiwöchige Blockkurs zur Einführung in die Astronomie (PASTRO) für Lehramtstudierende der Physik an Gymnasien an der Universität Heidelberg wird am Haus der Astronomie durchgeführt (zu erreichen mit den Buslinien 30 und 39 oder mit der Bergbahn). Er findet immer im Wintersemester in der vorlesungsfreien Zeit im Februar oder März statt. Präsenzzeit ist jeweils von 9:30-12:30 Uhr, es gilt Anwesenheitspflicht. Bitte beachten Sie, dass Sie an den Nachmittagen Zeit zur Vor- und Nachbereitung sowie zum Bearbeiten von Aufgaben benötigen und planen Sie entsprechend! Behandelte Themen sind: Größenordnungen des Kosmos, Himmelsmechanik und Orientierung am Sternhimmel, Teleskoptechnik und Spektroskopie, das Sonnensystem, die Sonne, Sterne, Exoplaneten, die Milchstraße und andere Galaxien und Kosmologie.

Strahlung und Strahlungstransport: ¿ Anwendungen PlanckŽsches Strahlungsgesetz, reale Spektren von Sonne und langwelliger terrestrischer Ausstrahlung, Kirchhoff, Stefan-Boltzmann ¿ Strahlungstransport: Absorption (Lambert-Beer), Emission und Streuung (Rayleigh, Mie),  <mehr>

Strahlung und Strahlungstransport: ¿ Anwendungen PlanckŽsches Strahlungsgesetz, reale Spektren von Sonne und langwelliger terrestrischer Ausstrahlung, Kirchhoff, Stefan-Boltzmann ¿ Strahlungstransport: Absorption (Lambert-Beer), Emission und Streuung (Rayleigh, Mie), Schwarzschild-Gleichung ¿ Energiehaushalt der Erde und Treibhauseffekt; Strahlungsantrieb, Klimasensitivität und Feedbacks Fluiddynamik: ¿ Einführung in die geophysikalische Fluiddynamik, Euler/Lagrange ¿ Navier-Stokes Gleichung im rotierenden System (Coriolis) ¿ Dimensionsanalyse (für synoptische atmosphärische und ozeanische Strömungen, Seen, Grundwasser) - einfache Lösungen der Navier-Stokes Gleichung ¿ Phänomenologie der Turbulenz Transportprozesse: ¿ BrownŽsche Bewegung, molekulare und turbulente Diffusion (eddy correlation); Advektions-Diffusionsgleichung ¿ Grenzschichten, Austausch Ozean-Atmosphäre Klimasystem: ¿ Die Kompartimente des Klimasystems (Atmosphäre, Ozean, Kryosphäre, hydrologischer Kreislauf) ¿ Kohlenstoffkreislauf, Emissionen, Szenarien, Treibhausgasbudgets ¿ Grundlagen der Klimamodellierung, Modelltypen, Klimapro-jektionen ¿ Klimaschutz und Klimaanpassung, Nachhaltige Entwicklung

Mechanik (50 %) ¿ Mechanik des Massenpunktes ¿ Mechanik des starren Körpers ¿ Mechanik deformierbarer Körper Thermodynamik (40 %) ¿ Phänomenologie der Wärmelehre ¿ Zustandsänderungen ¿ Kinetische Gastheorie ¿ Reale Gase und Phasenübergänge Transportprozess  <mehr>

Mechanik (50 %) ¿ Mechanik des Massenpunktes ¿ Mechanik des starren Körpers ¿ Mechanik deformierbarer Körper Thermodynamik (40 %) ¿ Phänomenologie der Wärmelehre ¿ Zustandsänderungen ¿ Kinetische Gastheorie ¿ Reale Gase und Phasenübergänge Transportprozesse (10 %) ¿ Ströme, Kontinuitätsgleichung, Diffusion, Wärmeleitung

Trajektorie, Geschwindigkeit, Beschleunigung ¿ Newton¿sche Axiome ¿ Gewöhnliche Differentialgleichungen, insbesondere lineare (¿) ¿ Harmonischer Oszillator ¿ Taylorreihe, Beschreibung durch komplexe Zahlen (¿) ¿ Systeme von Massenpunkten ¿ Impuls- und Drehimpu  <mehr>

Trajektorie, Geschwindigkeit, Beschleunigung ¿ Newton¿sche Axiome ¿ Gewöhnliche Differentialgleichungen, insbesondere lineare (¿) ¿ Harmonischer Oszillator ¿ Taylorreihe, Beschreibung durch komplexe Zahlen (¿) ¿ Systeme von Massenpunkten ¿ Impuls- und Drehimpulserhaltung ¿ Differential- und Integralrechnung reeller Funktionen mehrerer Veränderlicher, Vektorfelder, krummlinige Koordinatensysteme (¿) ¿ Konservatives Kraftfeld ¿ Stokes¿scher Satz (¿) ¿ Matrix-Gruppen und -Darstellungen am Beispiel der Drehgruppe, Tensoren (¿) ¿ Galilei-Transformationen ¿ Scheinkräfte ¿ Allgemeines Zentralkraftproblem und Keplerproblem ¿ Stellardynamik (*) ¿ Gravitation ausgedehnter Körper ¿ Gauß¿scher Satz (¿) ¿ Zusammenfassung: Vektoranalysis und Integralsätze im 3-dim. Raum (¿) ¿ Zerfalls- und Stoßprozesse, Wirkungsquerschnitt ¿ Gekoppelte Oszillatoren, schwingende Saite und Membran ¿ Makromoleküle (*) ¿ Strings (in Teilchenphysik und Kosmos) (*) ¿ Mechanische Ähnlichkeit und Virialsatz Die mit (¿) gekennzeichneten Teile markieren die Mathematikinhalte, die einen wesentlichen Teil der Vorlesung ausmachen; die mit (*) gekennzeichneten Inhalte repräsentieren moderne Aspekte und können je nach Dozent variieren

¿ Maxwellsche Gleichungen ¿ Elektrostatik und Magnetostatik ¿ Multipolentwicklung, Kugelflächenfunktion (¿) ¿ Vollst. Funktionensysteme, Fourieranalyse, Fourierintegral (¿) ¿ Maxwellsche Gleichungen in Materie ¿ Spezielle Relativitätstheorie ¿ Kovariante Form  <mehr>

¿ Maxwellsche Gleichungen ¿ Elektrostatik und Magnetostatik ¿ Multipolentwicklung, Kugelflächenfunktion (¿) ¿ Vollst. Funktionensysteme, Fourieranalyse, Fourierintegral (¿) ¿ Maxwellsche Gleichungen in Materie ¿ Spezielle Relativitätstheorie ¿ Kovariante Formulierung, Eichinvarianz ¿ Lagrangedichte-Elektrodynamik ¿ Formulierung der E-Dynamik mit Differentialformen, höhere Form-Felder (*) ¿ Teilchen in Wechselwirkung mit Feldern ¿ Wellen ¿ Wellen in Materie ¿ Felder bewegter Ladungen ¿ Greensfunktionen, Funktionentheorie (¿) ¿ Dipolstrahlung ¿ Thomson-Streuung und Synchrotronstrahlung ¿ Geometrische Optik ¿ Polyelektrolyte, DNA (*) Die mit (¿) gekennzeichneten Teile markieren die Mathematikinhalte, die einen wichtigen Teil der Vorlesung ausmachen; die mit (*) gekennzeichneten Inhalte repräsentieren moderne Aspekte und können je nach Dozent variieren

Die Vorlesung "Moderne Physik I für das Lehramt" bietet eine Einführung in die wichtigsten Felder der Physik, die im 20. und 21. Jahrhundert entwickelt wurden. Der Schwerpunkt liegt auf dem Wechselspiel zwischen Experiment und physikalischem Modell, während die theor  <mehr>

Die Vorlesung "Moderne Physik I für das Lehramt" bietet eine Einführung in die wichtigsten Felder der Physik, die im 20. und 21. Jahrhundert entwickelt wurden. Der Schwerpunkt liegt auf dem Wechselspiel zwischen Experiment und physikalischem Modell, während die theoretischen Konzepte den Gegenstand der Vorlesung "Modernen Physik II für das Lehramt" bilden. Die "Moderne Physik I" umfasst die Themenbereiche - Materiewellen - Photonen - Quantenphysik und Schrödingergleichung - Atome und Spektroskopie - Quantenstatistik - Moleküle - Festkörper - Kerne und Streuung - Elementarteilchen Die Vorlesung richtet sich an Studierende im BSc-Studiengang Physik mit Lehramtsoption und Physik mit 50%-Fachanteil.

- Präsentation von Unterrichtsthemen durch einen Seminarteilnehmer - Diskussion der Präsentation durch die Teilnehmer - Praktikum in kleinen Gruppen zu Versuchsaufbauten und zur Nutzung von Computern im Unterricht. Themengebiete: Elektrische und magnetische Felder  <mehr>

- Präsentation von Unterrichtsthemen durch einen Seminarteilnehmer - Diskussion der Präsentation durch die Teilnehmer - Praktikum in kleinen Gruppen zu Versuchsaufbauten und zur Nutzung von Computern im Unterricht. Themengebiete: Elektrische und magnetische Felder, Schwingungen und Wellen, Quanten- und Atomphysik Lehr- und Lernformen in Seminar und Praktikum: Aufbau und Demonstration von Versuchen (mit praktischen Übungen) und Einsatz von Computern im Unterricht

Diese Vorlesung soll Einblicke in die verschiedenen möglichen Anwendungen magnetischer Materialien geben. Dabei werden zunächst die physikalischen Grundlagen magnetischer Materialien erarbeitet, die verschiedenen Anwendungen vorgestellt und die zugrundeliegenden physi  <mehr>

Diese Vorlesung soll Einblicke in die verschiedenen möglichen Anwendungen magnetischer Materialien geben. Dabei werden zunächst die physikalischen Grundlagen magnetischer Materialien erarbeitet, die verschiedenen Anwendungen vorgestellt und die zugrundeliegenden physikalischen Zusammenhänge erarbeitet.

In dieser Vorlesung für Neugierige, sprich: für Hörer*innen aller Fachbereiche (bis 2023 hieß die Reihe noch ¿...für Nichtphysiker*innen¿) beschäftigen wir uns mit dem aktuellen Stand der relativistischen Astrophysik, speziell mit Schwarzen Löchern und den seit  <mehr>

In dieser Vorlesung für Neugierige, sprich: für Hörer*innen aller Fachbereiche (bis 2023 hieß die Reihe noch ¿...für Nichtphysiker*innen¿) beschäftigen wir uns mit dem aktuellen Stand der relativistischen Astrophysik, speziell mit Schwarzen Löchern und den seit Ende 2015 nachgewiesenen Gravitationswellen. Zunächst erarbeiten wir uns dabei die Grundlagen, im zweiten Teil der Vorlesung geht es dann um eine Reihe von Erkenntnissen mit Bezug zur modernen Forschung, die wir zu Schwarzen Löchern und Gravitationswellen haben.

Ausgewählte Themen aus der Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik und Strahlenphysik werden in 6 Versuchen (Federpendel, WheatstoneŽsche Brücke, RC-Glied, optische Abbildungen, Spektralfotometrie, Röntgenabsorption) inhaltlich vertieft. Dabei wird der Umgang mit physi  <mehr>

Ausgewählte Themen aus der Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik und Strahlenphysik werden in 6 Versuchen (Federpendel, WheatstoneŽsche Brücke, RC-Glied, optische Abbildungen, Spektralfotometrie, Röntgenabsorption) inhaltlich vertieft. Dabei wird der Umgang mit physikalischen Messgeräten, die Durchführung und Protokollierung von Experimenten sowie die Auswertung und graphische Darstellung von Messungen mit Fehlerbetrachtung erlernt und geübt.