AU kursuskatalog arkiv

Femtosecond studies of atoms, molecules, liquids, and solids (Q2) ( efterår 2010 - 5 ECTS )

Rammer for udbud

• Uddannelsessprog: engelsk
• Niveau: Kandidatkursus
• Semester/kvarter: 2. kvarter 
• Timer per uge: 7
• Deltagerbegrænsning: Ingen
• Undervisningssted: Århus
• Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
• Udbud ID: 19100

Formål

Femtosekund tidsskalaen er relevant for en lang række fundamentale processer i fysik, kemi og biologi. Tidsskalaen er nu eksperimentelt tilgængelig ved anvendelse af kortpulslasere. Kursets formål er at give de studerende en forståelse af de mange muligheder med femtosekund tidsopløste studier.

Obligatorisk program

Aktiv deltagelse ved teoretiske øvelser.

Indhold

I kurset vil der blive undervist i femtosekundlaseres basale egenskaber på et niveau, der tillader en forståelse af eksperimenter. Der fokuseres primært på anvendelser af femtosekund tidsopløste teknikker i fysik og kemi. Igennem en række eksempler, der er udvalgt til at dække en rimeligt bred vifte af metoder og felter, vil det blive vist, at tidsopløste studier er i stand til at tilvejebringe ny komplementær viden.

Læringsmål

Efter kursets afslutning forventes den studerende at kunne:

• Forklare principperne bag femtosekund pumpe-probe spektroskopi.
• Forklare og udføre simple beregninger af propagationen af ultrakorte pulser i dispersive medier.
• Forklare princippet bag modelåsning og redegøre for forskellige modelåsningsteknikker.
• Beskrive forskellige metoder til forstærkning og bølgelængdekonvertering af femtosekund pulser samt udføre enkle beregninger i relation til disse fænomener.
• Forklare stærkfeltsfænomener og deres oprindelse med baggrund i tretrins-modellen.
• Forklare, hvordan moderat intense laserpulser kan benyttes til at kontrollere molekylers rumlige orientering.
• Forklare, hvad en attosekund puls er, og hvordan den kan frembringes.
• Beskrive ultrahurtige elektroniske og molekylære processer på metaloverflader, samt forklare deres fysiske baggrund og forskellige eksperimentelle metoder til at studere disse.
• Beskrive egenskaberne ved laserablation med ultrakorte laserpulser og forklare den fysiske baggrund for disse.
• Perspektivere ligheder og forskelle imellem forskellige ultrahurtige tidsopløste eksperimentelle metoder.

Faglige forudsætninger

Basal viden om lasere, eksempelvis svarende til kurserne laserfysik eller laserkemi.

Underviser

Peter Balling (Fysik) og Henrik Stapelfeldt (Kemi).

Undervisnings- og arbejdsform

4 (eller 3) timers forelæsninger og 3 (eller 4) timers teoretiske øvelser om ugen. Disse to elementer hænger tæt sammen, og den relative vægt afhænger af det igangværense emne. Der lægges stor vægt på studenterfremlæggelserne ved kursets afslutning.

English

Litteratur

C. Rulliere (Ed.), "Femtosecond Laser pulses: Principles and experiments, 2. ed." (Springer-Verlag 2005) og noter.

Kursushjemmeside

http://www.aula.au.dk/

Eksamensterminer

Eksamen: 2. kvarter

Reeksamen: Efter aftale med faglærer

Udbyder

Institut for Fysik og Astronomi

Tilmelding til undervisning

Tilmelding på Selvbetjeningen https://mit.au.dk/

Bedømmelse

Evalueringen er baseret på mindre skriftlige opgaver i løbet af kurset og en 20-25 minutters mundtlig fremstilling om et tildelt emne ved kursets afslutning. Den mundtlige præsentation gives foran kursets øvrige deltagere. Karakter efter 7-trins skalaen. Intern censur.