Kategorie: Physik Studieren


2 Bachelor-Arbeiten: numerische Röntgenoptik / Fokussier-Spiegel

27. August 2010 - 08:42 Uhr

Wie bereits erwähnt, kann man zum Winter im Institut für Röntgenphysik Bachelor-Arbeiten zur numerischen Röntgenoptik schreiben. Heute möchte ich das zweite Thema ein wenig genauer vorstellen:

Optik fokussierender Röntgenspiegel:
1. Einfluss der Formfehler von Röntgen-Spiegeln auf die Kohärenzeigenschaften des Fernfeldes,
2. Fokus- und Kohärenzeigenschaften von Labor-Röntgenquellen der neuesten Generation: Simulation und Experiment.

Röntgenspiegel dienen zur Fokussierung der Strahlung von Labor- und Synchrotronquellen.

Waren Fokusgrößen im Mikrometer-Bereich bis vor einiger Zeit nur an Großeinrichtungen wie der ESRF in Grenoble möglich, ist dies dank neuer Techniken nun auch im eigenen Labor möglich. Für eine solche Anlage sollen Fokus- und Kohärenzeigenschaften theoretisch vorhergesagt und experimentell nachgeprüft werden.

An den großen Synchrotron-Strahlungsquellen gibt es Bestrebungen, die Fokusgröße der Röntgenstrahlen auf wenige Nanometer zu verkleinern. Der Weltrekord wurde vor einigen Monaten in Japan aufgestellt: In einer Dimension konnte ein Fokus von nur sieben Nanometern Breite gemessen werden. Für solche Experimente sind sehr präzise geschliffene Spiegel notwending; Formfehler (Rauigkeiten, Welligkeiten) der Spiegeloberfläche können den Strahl stark verschlechtern. In dieser Arbeit sollen speziell die Kohärenzeigenschaften des Fernfeldes durch Formfehler numerisch analysiert werden.

Programmiererfahrung (C oder C++; Matlab oder Mathematica) hilfreich; es stehen aber bereits viele Programme und Skripte zur Verfügung.

Interessenten mögen sich bitte an Markus Osterhoff und Tim Salditt wenden.

http://www.roentgen.physik.uni-goettingen.de/jobs/

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2 Bachelor-Arbeiten: numerische Röntgenoptik / neuartige Röntgenwellenleiter

20. August 2010 - 08:42 Uhr

Wie bereits erwähnt, kann man zum Winter im Institut für Röntgenphysik Bachelor-Arbeiten zur numerischen Röntgenoptik schreiben. Heute möchte ich das erste Thema ein wenig genauer vorstellen:

Optik neuartiger Röntgenwellenleiter:
1. Kohärenzfilterung von Röntgen-Wellenleitern und ihr Einfluss auf die röntgenholographischen Experimente,
2. Optimierung der Transmission von Röntgen-Wellenleitern unter Berücksichtigung von Realstruktureffekten;

Röntgenwellenleiter sind sehr kleine Kanäle, die zum Beispiel in einen Silizium-Wafer geätzt werden. Sehr klein meint dabei: Der Durchmesser dieser Kanäle ist von der Größenordnung 20 bis 80 Nanometer; die Länge reicht von wenigen bis über zehn Millimeter.

Diese Wellenleiter können in unseren Labors hergestellt werden; alternative Wellenleiter werden industriell hergestellt und dann eingekauft.

Mit Röntgen-Wellenleitern ist es möglich, die Synchrotron-Strahlung zu filtern, um etwa den Kohärenzgrad zu erhöhen; denn mit einer kohärenten Lichtquelle sind neue Untersuchungsmethoden möglich.

Das Filtern geht aber mit Verlusten einher, welche minimiert werden sollen. Hierzu sind numerische und analytische Rechnungen nötig, um den kohärenten Photonen-Fluss zu maximieren. In den vergangenen Jahren konnten Algorithmen und Theorien entwickelt werden, um die Propagation der Röntgenstrahlung durch Wellenleiter zu modellieren; seit einigen Monaten sind wir zudem in der Lage, die Kohärenzeigenschaften numerisch und analytisch vorherzusagen.

Im Rahmen dieser Bachelor-Arbeiten sollen die theoretischen Grundlagen weiter erforscht werden und optimierte Formparameter gesucht werden.

Programmiererfahrung (C oder C++; Matlab oder Mathematica) hilfreich; es stehen aber bereits viele Programme und Skripte zur Verfügung.

Interessenten mögen sich bitte an Markus Osterhoff und Tim Salditt wenden.

http://www.roentgen.physik.uni-goettingen.de/jobs/

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Lust an der Forschung – Wo bleibt die Leidenschaft?

25. April 2010 - 20:42 Uhr

Professorin Ute Frevert (MPI für Bildungsforschung, Berlin) im taz-Bildungslabor:

Bildung steht immer im Zusammenhang mit der Zukunft: Stets geht es darum, die Zukunft vorzubereiten.

[…]

Weil Universitäten die Grundlage für die zukünftige Gesellschaft legen, weil sie der Zukunft verpflichtet sind, müssen sie breiter, abstrakter, theoretischer, fundamentaler sein als die Gegenwart: Sie müssen mit ihrem Bildungsangebot über die Gegenwart hinausweisen.

[…]

Die ForscherInnen wollen forschen. Sie wollen eine Uni, die sie in ihrer Forschung maximal unterstützt. Und das heisst für die meisten: Sie erwartet von ihrer Universität, dass sie ihnen die Studierenden so gut wie vom Hals hält.

[…]

Meine Universität verlangt von den Studierenden, dass sie das Studium wieder zu ihrem Lebensmittelpunkt machen. Man muss dafür nicht auf dem Campus wohnen, aber man verbringt die meiste Zeit in der Universität und nicht beim Joggen. Präsenz, körperliche Präsenz wird als Voraussetzung fürs Lernen akzeptiert

[…]

Die meisten Studierenden scheinen über neuen, klaren Strukturen sehr glücklich. Die Einteilung in Bachelor- und Masterstudiengänge käme zumal den Studis entgegen, die nicht aus akademischen Haushalten stammen. Und dann: dieses ewige Lamentieren der Studi-VertreterInnen über Konkurrenz und Leistung! Auch hier hätten sie den Kontakt zu der Mehrheit der Studierenden und damit zur Realität offenkundig verloren.

[taz.de]

Nach einem vielversprechenden Anfang was will die Gesellschaft von der Uni? Was wollen die Forscher von der Uni/den Studenten? sieht es am Ende so aus, als sei nicht wirklich von uns Physikern die Rede, oder?

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Ther- wos?

3. Februar 2010 - 09:32 Uhr

Heute möchte ich Simon N. aus H. an der B. bei W. an der W. zu Worte kommen lassen. Für den letzten Thermo-Zettel schrub er:

Nun grabe man die großkanonische Zustandssumme aus.

In der Physik kann man Differenzierdinger mit Integralhaken vertauschen.

Jetzt lassen wir t \to 0 gehen, i.e. \beta \to \infty. (In der Physik kann man lim_{a\to irgendwas} mit \int vertauschen.)

Liebe Mathematiker,

Häufig tun wir Physiker Dinge, die Ihr erst beweisen müsst. Das tun wir aber nicht, weil „es einfach immer geht“ – sondern um den Überblick zu behalten. Denn passt man nicht auf, fehlt in der Zustandsdichte der Entartungsgrad (2s+1). Oder bei der Definition der Teilchenzahl geht ein winziger horizontaler Strich verloren – und im Ergebnis prangt dann ein dickes Minus vor der Anzahl. Da sollte doch selbst bei Euch die Phantasie aufhören?

In der Klausur bitte etwas weniger Humor, aber mehr Sorgsamkeit!

Vielen Dank für die immer lustigen Zettel.

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Cern und Computer

31. Juli 2009 - 17:16 Uhr

Demnächst bin ich wieder in Grenoble, nein, äh, Genf, Verzeihung, wo? Ah, Göttingen. Genau.

Aber eigentlich auch ein bisschen in Genf. Oder andersherum. Wie das geht? Ganz einfach: In den zweiten Gaugust-Hälfte kommt die Cern School of Computing an die Georgia-Augusta. Ganz gute Referenten erklären uns (= ganz viele Doktoranden aus der ganzen Welt) viele grundlegende und tiefergehende Genntnisse über Computer, Daten-, Grid- und Simulationstechnologien, und vor allem: Physik im, am und mit dem Gomputer.

Ein vollgepacktes Programm, dass auch vor dem Samstag nicht halt macht, bietet fast rund um die Uhr Vorlesungen, Übungen und Kaffeetrinken. Zwischendurch hat sich auch ein Sportprogramm eingeschlichen, aber das muss wohl ein Gersehen gewesen sein…

Begrüßt werden wir in der Paulinerkirche von Professor Quadt aus der Zwoten, der das ganze nach Göttingen geholt hat, Kurt alias el Presidente, dem BMBF und dem Herrn Bürgermeister. Ob die vier wohl mit einer halben Stunde auskommen – zusammen?

Anschließend kütt der Generaldirektor vom Cern, Prof. Dr. Rolf Heuer, und berichtet über die „Weltmaschine„, die bei ihm im Keller steht. Leider steht sie ja noch immer, so ganz rund ging es bislang nur ein Mal.
Wer sich ein bisschen durch die CSC-Seiten klickt, wird irgendwann auch unsere Gesichterparade finden, wo wir einen lustigen Text über uns schreiben sollten.

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Neue Wohnung

31. Juli 2009 - 16:36 Uhr

So, nach einer kleinen Hitzepause geht’s hier wieder weiter.


Vor zwei Wochen kletterte das Quecksilber bis zur „38“ hoch (ja, Celsius!) (oh, die Grafik zeigt die Temperaturen am Flughafen, wo es tendenziell kühler ist), danach hat es sich ein wenig „abgekühlt“, wie man hier wohl alle Temperaturen unter Körpertemperatur nennt. Nun geht es wieder stramm Richtung „angenehm warm“ (~28), nächste Woche soll es wieder „leicht heiß“ (>>30) werden.

In der Zwischenzeit bin ich übrigens umgezogen: Eine Zweier-WG in Saint-Martin-le-Vinoux, etwa 3 Ringdurchmesser von der ESRF entfernt. Leider mit einer Eisenbahnlinie, einer kleinen Autobahn und einem dicken Fluss dazwischen – trotzdem fußläufig in 32 Minuten von Tastatur zu Tastatur zu schaffen.

In einer Woche geht es wieder kurz nach Genf Göttingen – dazu später mehr.

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Urlaub!

24. April 2009 - 18:40 Uhr

Über Ostern hatte ich Urlaub.

Was machen Physiker im Urlaub?

Nun, zum einen war ich ja auf LAN und habe für die ZaPF programmiert. Dann war ich diverse Male in der Physik: Im IRP habe ich mit den Kollegen gesprochen (Kommunikation, Sozialisation und so!, Freunde, Menschen und so!) und hab mich in diverse ZaPF- und FSR-Sitzungen gesetzt. Oder im FSRR gesessen und Dinge für die ZaPF vorbereitet. Zum Beispiel haben Schatz und ich ein Kreuzworträtsel für die ZaPF gebastelt, mit richtig fiesen Physiker-Fragen.

Über Ostern gab’s ne kleine Erkältung, sodass ich Schatz nicht bei Georgs Messias hören konnte 🙁

Und irgendwann waren wir dann im Wildpark in Warstein: Da kann man ganz viele Tiere sehen, also so Rehe und Hirsche und Schweine. Leider hatten die Hirsche ihre Geräte schon abgelegt…

Den Schildern zufolge gibt es auch Luchse, Fuchse und Waschbären – die sind aber nachtaktiv (sprich: Studententiere), und schlafen tagsüber. Vermutlich ist der Waschbär zum Schlafen auf einen Baum geklettert – jedenfalls konnte man dort oben ein altes Fell faul rumliegen sehen.

Jetzt ist der Urlaub vorbei, ich sitze in der Polly und blogge. Tagsüber! Studententier müsste man sein…
mo

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hoff tuh

23. März 2009 - 22:19 Uhr

HowTo: become a doctor

Diplömchen oder Mästerchen in der Tasche? Lust auf mehr? Wie geht’s weiter?
Das möchte ich loser Reihe beschreiben in meinem HowTo: become a doctor.

Mit der Diplom- oder demnächst Master-Arbeit ist bewiesen, dass man wissenschaftlich arbeiten kann. Wenn man das dann auch tun möchte (und nicht etwa den Weg in die Industrie sucht), führt einen die akademische Karriereleiter typischerweise in die Promotion. Diese dauert noch einmal rund 3 Jahre, anschließend heißt man dann „PhD“, „Dr.“ oder gar beides. In einigen Bundesländern kann man beide Titel gleichzeitig führen.

Aber wie geht das?
Nun, zunächst einmal braucht man ein Thema, einen Betreuer („Doktor-Vater“), und natürlich eine Arbeitsgruppe. Diese drei Dinge hängen natürlich zusammen: Der Betreuer, ein Professor, ist Leiter einer Arbeitsgruppe und forscht selbst in einem bestimmten Teilgebiet der Physik. In diesem Teilgebiet gibt es dann verschiedene Zweige mit etlichen Themen, die momentan erforscht werden. Für letzteres sind dann die Doktoranden zuständig: Forsch sein.

Themen gibt es zum Glück wie Sand am Meer. Als erstes kann man natürlich in der Arbeitsgruppe, in der man schon Diplom/Master gemacht hat, bleiben, und dort in einem sehr verwandten Thema arbeiten. Hier kennt man sich ja schon aus, sodass der Einstieg nicht all zu schwierig sein dürfte. Für einen abwechslungsreichen Lebenslauf ist es aber auch schmackhaft, wenn man ihn mit vielen verschiedenen physikalischen Früchten schmückt.

So ist es nicht unüblich, wenn das Promotionsthema stark vom Diplom-/Masterthema abweicht. Trotzdem kann man natürlich in der alten Gruppe bleiben – viele Professoren forschen in mehreren Zweigen gleichzeitig.

Demnächst mehr!
mo

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smexos, Teil 1

25. Februar 2009 - 17:41 Uhr

Mein erster Workshop
Im Promotionsstudiengang werden die Vorlesungen eher Nebensache.

Trotzdem muss nicht die ganz faule Haut noch fauler legen – zur alltäglichen Arbeit gehört das Forschen (siehe hierzu demnächst forsch). Und weil wir nicht für die Uni forschen, sondern für die Mitforscher, gibt es Tagungen, Seminare und Workshops, auf denen man sich und seine Arbeit der wissenschaftlichen Gesellschaft vorstellen kann.

So ein Workshop war gestern und heute an der ESRF: Smexos, „Simulation MEthods for X-ray Optical Systems“. Ein ganzer Raum voller Simulanten tauscht sich über die Neuerungen auf dem Gebiet der Röntgenstrahlensimulation aus. Viele Ansätze verfolgen das Prinzip der Strahlverfolgung: In der geometrischen Näherung (man setzt die Wellenlänge gleich Null) breitet sich Licht ja bekanntlich geradlinig aus, Interferenz gibt es nicht (sie kann trotzdem in gewissem Rahmen mitberücksichtigt werden); insbesondere der Strahlengang durch Linsen (Brechung) lässt sich so einfach darstellen.

Diese Modelle sind jedoch häufig zu einfach, dann muss der Wellencharakter des Lichtes berücksichtigt werden: Nun gibt es neue Effekte, Interferenz eben. Licht plus Licht ergibt manchmal 2xLicht, manchmal aber 0xLicht, sprich Schatten. Der Berechnungsaufwand steigt immens.

Es geht aber noch exakter: Licht besteht, wie uns Herr Einstein gesagt hat, aus Photonen, also aus einzelnen Teilchen. Dies ist wie bei einer Wasserwelle: Obwohl diese eigentlich aus Myriaden und einem Atom besteht (welche selber nicht atomar im griechischen Sinne sind, sondern eben doch teilbar), können wir sie als quasi-kontinuierlich ansehen; wir können einen Liter Wasser in zwei halbe Liter aufteilen, mit einer guten Pipette wenige Mikroliter herausziehen, immer kleinere Tropfen erzeugen. Solange es nur hinreichend viele Wasser-Moleküle oder Atome sind, ist dies kein Problem.

Bei sehr schwachen Lichtquellen – oder sehr großer Präzision – lässt sich aber der Teilchencharakter des Lichtes nachweisen. Die theoretische Beschreibung wird komplizierter und soll hier nicht vertieft werden.

„Das lernen Sie dann in einer anderen Vorlesungen.“
mo

– Morgen gibt’s mehr Text –

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ZaPF is!

4. Februar 2009 - 17:32 Uhr

Und der Geist des Herrn erleuchtete sie.

Pfingsten kommt die ZaPF.

Keine Angst, das ist kein Besäufnis, höchstens mit Kaffee: Zur Zusammenkunft aller Physikfachschaften im deutschsprachigen Raum (das ist der mit dem D/A/CH) werden rund 150 Physik-Studierende in Göttingen erwartet.

Sinn der Aktion: Von Donnerstag, 27., bis Sonntag, 31. Mai, finden zahlreiche Workshops und Sitzungen statt, bei denen sich die Fachschaftsvertreter untereinander austauschen. Um neue Impulse für das Physik-Studium zu finden, Probleme (etwa in der Umstellung auf den Konsekutivismus) zu lösen oder Studien-„beiträge“ „sinnvoll“ zu „verwenden“.

Nebenbei gibt es noch eine Exkursion nach Wirdnochnichtverraten, außerdem ist eine abendliche Festlichkeit („Party“) geplant.

Organisiert wird das ganze von ein paar Göttingern aus dem Fachschaftsrat und seinem Dunstkreis. Keine Angst: Wer mithelfen möchte, für den finden die schon eine Aufgabe. Planungstreffen sind immer Montags nach dem Kolloq. Wie das jetzt in der kolloqfreien Zeit („Ferien“) ist, finde ich noch raus.

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Warum steht Pils im Wald?
– Weil Tannen zapfen.
mo

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