Genau, genauer, am genausten…
Thematisches Masterseminar im Sommersemester 2016
jeweils Dienstags 14-16 Uhr
Minkowsik Raum
Präzisionsmessungen und
das internationale Einheitensystem SI
Die Physik legt mit dem „Systeme Internationale“ (SI) die Einheiten für die Basisgrößen Länge, Masse, Zeit, Strom, Temperatur, Stoffmenge und Lichtstärke fest [1]. Dazu werden Messvorschriften vorgegeben, welche es erlauben die Größen mit hoher Genauigkeit zu bestimmen [2]. Naturkonstanten - mit einer Genauigkeit von mehr als 10 Stellen – sind Fixpunkte in diesem Einheitensystem, wichtig für technische Anwendungen aber auch für fundamentale Forschung. Es ist faszinierend zu sehen, wie das SI Größen aus unterschiedlichen Bereichen der Physik miteinander vernetzt. Zum Beispiel können Planck-, Feinstruktur- oder Gravitations-Konstante auf völlig unterschiedliche Weise bestimmt werden und die Übereinstimmung der Werte zeigt, dass die physikalische Beschreibung der Natur in allen Bereichen tatsächlich universell ist.
Ziel des Seminars ist ein thematisch gegliederter Kurs, der von den Anfängen und Grundlagen des SI und Messungen der Naturkonstanten bis hin zu Präzisionsmessungen führt. Vorträge bauen aufeinander auf, sodass ein echter Mehrwert für die Studenten entsteht, denn das Thema welches sie vortragen ist eingebunden. Dies Seminar kann sowohl als Master 1 und Master 2 angerechnet werden. Die Themen werden jeweils passend ausgewählt bzw. in der Tiefe etwas angepasst.
Eingeteilte Vorträge
| Datum | Thema | Betreuer | Vortragende/r |
|---|---|---|---|
| 19.4. | Einführung in das „Systeme International“ Historische Anfänge im Gausschen Einheitensystem, Historie des SI, Messung der Lichtgeschwindigkeit und Definition des Meters, Vernetzung der Einheiten | Schmidt-Kaler | Ronja Wirtz |
| 26.4. | Definition des Mol mit 12C Atomen und Realisierung von hochgenauen Massenvergleichen in Penningfallen | Sturm | Sebastian Thomas |
| 3.5. | verschoben auf 10.5. | ||
| 10.5. | Weg mit dem Urkilo! Das Avogadro Projekt | Schmidt-Kaler | Janine Nicodemus |
| 10.5. | Bestimmung der Planck-Konstante mit der Watt-Waage | Windpassinger | Yasemin Schelhaas |
| 17.5. | wegen Krankheit verschoben auf 12.7. | ||
| 24.5. | Präzisionsmessung von Kernladungsradien und -momenten an exotischen Nukliden | Wendt | Marcel Trümper |
| 31.5. | Hochgenaue (Anti) - Wasserstoffspektroskopie und Bestimmung der Rydberg Konstante | Walz | Maximilian Littich |
| 7.6. | Bestimmung der Feinstrukturkonstante aus dem gemessenen g-Faktor des Elektrons | Walz | Lena Maske |
| 14.6. | Quantenrausch-limitierte Messungen und Verwendung von exotischen Photonenzuständen wie gequetschtem Licht und NOON Zuständen | van Loock | Frank Schmidt |
| 21.6. | Präzisionsmessung der Masse-zu-Ladung Verhältnisse an (Anti)-Elektronen, Messung des magnetischen Moments des (Anti)-Protons | Walz | Maximilian Hofmann |
| 28.6. | Präzisions MRI in der Medizin und Materialwissenschaft | Blümler | Elisabeth Rickert |
| 28.6. | Hyperpolarized Xenon for MRI and fundamental physics | Budker | Marina Gil |
| 5.7. | „Präzisionsmessungen“ in der Numerischen Physik Methoden zur präzisen Berechnung von komplexen Quantensystemen | Rizzi / Orus | Konstantin Bob |
| 12.7. | Messung von Gravitationswellen mit Lichtinterferometern, technische Umsetzung, aktuelle Grenzen | Schmidt-Kaler | Christina Meyer |
Weiterhin freie und mögliche Themen
Zur Einteilung wenden Sie sich bitte per email an Patrick Windpassinger.
| Thema | Betreuer |
|---|---|
| Bestimmung der Gravitationskonstanten G und g Laserinterferometer, Torsionswaagen und Atominterferometer | Windpassinger |
| Präzisionsmessungen der Gravitation mit Interferenz von kalten Neutronen | Beck / Budker |
| Messungen der Feinstrukturkonstante mit kalten Atomen, Bloch Oszillationen, Recoil Messungen | Windpassinger |
| Quantenlogik-Uhren – die genausten Ionenuhren der Welt und andere optische Uhren | Schmidt-Kaler / Poschinger |
| Masse-zu-Ladung Verhältnis von Proton und Elektron Penningfalle oder Molekülspektroskopie? | Walz / Budker |
| Quantengestützte Magnetfeldmessung mit Atomensembles Magnetfeldmessung auf kleinsten Skalen mit NV Sonden | Budker |
| Präzisionsmessung der Neutronenlebensdauer | Beck |
| Bestimmung des magnetischen Flussquantums mit Supraleitenden Interferometern | Blümler / Beck / Budker |
| Der quantisierte Hall Effekt (QHE) als Widerstandsnormal, ganzzahliger und fraktionierter QHE Elektronen als Vielteilchenphänomen | Rizzi / Orus |
| Test der QED durch Bestimmung der Lambshift in wasserstoffähnlichen schweren Ionen | Egelhof |