Versuchsangebot im Wintersemester 2021
Institut: 1. Physikalisches Institut
Raum: 1.552
Tel.: 65146
E-Mail: b.gompf (at) physik.uni-stuttgart.de
Versuch:
Raum: 1.570 Telefon: 64849
Das umfassende Verständnis der Eigenschaften von Materialien ermöglicht es uns, sie zu manipulieren und hieraus neue Verbindungen mit besseren elektronischen, mechanischen oder optischen Eigenschaften herzustellen. Ein solches Verständnis setzt allerdings die Kenntnis der detaillierten Struktur der entsprechenden Materialien voraus, denn ohne diese Kenntnis ist man gleichsam verloren wie in unbekanntem Terrain ohne Landkarte. Über Röntgenbeugungsverfahren können strukturelle Parameter kristalliner Stoffe mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
In diesem Versuch werden die Grundlagen der Röntgenbeugung erarbeitet. Hierzu werden mit einer Röntgenapparatur in einem ersten Versuchsteil die Eigenschaften der Röntgenstrahlung und ihr Absorptionsverhalten in Materie untersucht sowie in einem zweiten Versuchsteil strukturelle Eigenschaften und Parameter von Einkristallen durch Röntgenbeugungsverfahren bestimmt.
Stichworte:
Erzeugung und Absorption von Röntgenstrahlen, Kristallstrukturen, Gitter, reziprokes Gitter, Bragg-Reflexion, Laue-Bedingung, Röntgenröhren, Zählrohre, Röntgenfluoreszenz, Compton-Effekt.
Institut: IHFG
Raum: 1.033
Tel.: 69849
E-Mail: michael.zimmer (at) ihfg.uni-stuttgart.de
Versuch:
Raum: 1.936 Telefon: 64863
Im Rahmen des Versuchs sollen die wesentlichen Charakteristika von Halbleiterlaser-Dioden erarbeitet werden. Die Fernfeldwinkel des Halbleiterlasers sollen vermessen und eine Kollimationsoptik aufgebaut werden. Anhand der spektralen Intensitätsverteilung, gemessen mit einer Monochromatoranordnung, wird das Schwellverhalten untersucht. Hierzu werden auch optische Kennlinien gemessen und daraus die differenzielle Quantenausbeute ermittelt. Durch Veränderung der Temperatur und des Injektionsstroms wird eine grobe Durchstimmbarkeit der Laser erreicht.
Stichworte:
stimulierte und spontane Emission, Absorption, Fabry-Pérot Resonator, Modenbildung, theoretische Grundlagen der Halbleiterphysik, LED, Laserdioden, Schwellstrom, Quantenausbeute, Fernfeld
Institut: 4.PI
Raum: 4-455
Tel.: 60519
E-Mail: m.schmid (at) pi4.uni-stuttgart.de
Versuch:
Raum: 1.543 Telefon: 64867
In dem Versuch wird ein einfacher He-Ne-Gaslaser für verschiedene Auskoppelspiegel justiert. Der Stabilitätsbereich verschiedener Resonator Anordnungen wird bestimmt und die Laserverstärkung ermittelt. Außerdem wird der axiale Verlauf des Laserstrahls durch eine Linse auf eine CCD-Kamera abgebildet und ausgemessen.
Durch frequenzselektive Elemente im Resonator wird der Laser auf verschiedene Wellenlängen stabilisiert. Dabei wird die Ausgangswellenlänge über ein CCD-Spektrometer bestimmt.
Die verschiedenen Moden des He-Ne-Lasers werden mit Hilfe eines Fabry-Pérot-Interferometers untersucht.
Stichworte:
Laserbedingung, Lasertypen, 2-, 3-, 4-Niveaulaser, stimulierte und spontane Emission, Absorption, Linienverbreiterungsmechanismen, Lasermoden, free spectral range, finesse, axiale und transversale Moden, Fabry-Pérot-Interferometer.
Institut: 2PI
Raum:
Tel.: 017642723308
E-Mail: neubrech (at) pi2.uni-stuttgart.de
Versuch:
Raum: 1.939 Telefon: 64864
Beim Messen liegt die gesuchte Information meist in einem zeitabhängigen Spannungssignal V(t) vor, also in der Zeitdomäne. Mit einen Oszilloskop lassen sich diese Signal graphisch darstellen. Oft ist die gesuchte Information aber frequenz-codiert, man interessiert sich also nur für bestimmte Frequenzinhalte. Mit Hilfe eines Spektrum Analysators können die Signale in der Frequenzdomäne sichtbar gemacht werden.
Im Versuch werden am Beispiel einfacher physikalischer Versuche (akustischer Resonator, gekoppelte Pendel, Förster-Sonde) die vielfältigen Möglichkeiten der Fouriermethoden veranschaulicht. Wo das Oszilloskop nur Rauschen sieht, kann man im Fourierraum auch noch Signale detektieren, die sich in der Amplitude um den Faktor 104 unterscheiden. Daneben eignet sich ein Spektrum Analysator hervorragend zur Analyse von amplituden- oder frequenzmodulierten Signalen oder der Charakterisierung von Nichtlinearitäten.
Institut: 5. Physikalisches Institut
Raum: 4.158
Tel.: 64954
E-Mail: R.Loew (at) physik.uni-stuttgart.de
Versuch:
Raum: 1.944 Telefon:
Das integrierte Optikpraktikum wird als zweiwöchiges Blockpraktikum vom 5. physikalischen Institut (Prof. Dr. Tilman Pfau) in Zusammenarbeit mit dem IHFG (Prof. Dr. Peter Michler) angeboten.
In diesem Praktikum werden mehrere elementare optische Komponenten untersucht, die genau so auch in den Forschungslaboren verwendet werden. Dabei ist das Ziel die Funktionsweise und Limitationen der Bauteile durch direktes experimentieren kennenzulernen. Zum Einsatz kommen z.B. polarisationserhaltende Fasern, akkusto-optische Modulatoren, Pockels-Zellen, Michelson interferometer, etc.
Im Unterschied zum üblichen Praktikumsbetrieb werden hier alle Versuche von den Praktikanten von Grund auf aufgebaut und auch die zu untersuchende Fragestellung ist zu einem großen Teil nicht festgelegt. Die Versuchseinheiten werden durch kurze Vorlesungseinheiten ergänzt um notwendige Grundlagen zu rekapitulieren. Das erworbene technische und praktische Wissen ist von direktem Nutzen für den Einstieg in den Forschungsalltag in den Laboren des 3., 4. und 5. physikalischen Institutes sowie des IHFG.
Bei Fragen können Sie sich an Dr. Robert Löw wenden:
r.loew@physik.uni-stuttgart.de