Institut für Angewandte Physik
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Experimentelle Übungen zum Wahlfach Nichtlineare PhysikSS 2008
In dieser Veranstaltung werden die folgenden dreitägigen Versuche angeboten, von denen zwei durchgeführt werden müssen: Bereich I: Strukturbildung in elektrisch getriebenen SystemenBereich II: Nichtlineare Optik
Bereich III: Nichtlineare Effekte im MagnetismusStrukturbildung bei gekoppelten elektrischen OszillatorenIn dem Versuch wird ein Phänomen der Strukturbildung, die
Frontausbreitung, untersucht. Unter bestimmten Vorraussetzungen
können hierzu theoretische Vorhersagen gemacht werden, die experimentell
überprüft werden. Betreuer: Jürgen Berkemeier Zwei-Strahl-Kopplung in photorefraktiven KristallenDer Prozess der Zwei-Strahl-Kopplung bewirkt den Energieaustausch zwischen zwei wechselwirkenden kohärenten Strahlen in einem nichtlinearen Medium. In diesem Versuch wird die Abhängigkeit der Kopplungskonstante vom Intensitätsverhältnis und vom Winkel der beiden einfallenden Strahlen anhand eines photorefraktiven Barium-Titanat-Kristalls untersucht. In einem zweiten Schritt werden die gewonnenen Ergebnisse hinsichtlich optischer Bildverstärkung und Auflösungsvermögen ausgewertet. Betreuer : Wolfgang Horn Optische PhasenkonjugationDie optische Phasenkonjugation ist ein Mittel um Störungen im Phasenprofil eines Lichtstrahls, der durch ein aberratives Medium propagiert, zu beheben. Dies wird in einem Laborversuch mit Hilfe eines photorefraktiven Kristalls in Form eines phasenkonjugierenden Spiegels realisiert. Hierbei wird ein Vier-Wellen-Misch Aufbau verwendet, um die Abhängigkeit der phasenkonjugierten Reflektivität vom Verhältnis der Pump-und-Signalstrahlintensitäten zu bestimmen. Betreuer : Wolfgang Horn Frequenzverdoppelter und gütegeschalteter Nd:YAG-LaserOptisch gepumpte Nd:YAG- Laser kommen häufig in der Industrie, Forschung und Medizin zum Einsatz. In diesem Versuch wird aus Einzelteilen wie Resonatorspiegeln, Pumpdiode und Nd:YAG-Kristall ein Laser aufgebaut, dessen typische Eigenschaften experimentell untersucht werden. In einem nichtlinearen Kristall wird anschließend das emittierte infrarote Licht in seiner Frequenz verdoppelt. Mit einer Güteschaltung lassen sich dann auch aus der kontinuierlichen Emission kurze Laserpulse erzeugen. Der Versuch gibt einen Einblick in die Funktionsweise und Eigenschaften eines Lasers und der nichtlinearen Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Betreuer: Jörg Imbrock SuperkontinuumBetreuer: Nicoletta Braukmann Ferromagnetische ResonanzDie ferromagnetische Resonanz (FMR) ist eine beliebte Methode zur Untersuchung und Charakterisierung magnetischer Materialien. Grundsätzlich ist die FMR die Resonanzabsorption von Mikrowellenstrahlung in einer ferromagnetischen Probe. Den Studierenden wird ein Versuch angeboten, in dem die Resonanzabsorption einer Mikrowellenstrahlung mit einer Frequenz von 3-5 GHz an einer dünnen ferromagnetischen Schicht untersucht wird. Dabei lernt man, wie man ein magnetisches Feld erzeugen bzw. messen kann, wie Mikrowellenkomponenten (z.B. ein Mikrowellenzirkulator) funktionieren und wie man eine Resonanzkurve aufnimmt. Der Versuch zeigt sehr deutlich die nichtlineare Natur der Wechselwirkung von magnetischen Momenten mit dem elektromagnetischen Feld. Das Ziel des Versuches ist die Beobachtung der Evolution der Resonanzabsorptionskurve mit der wachsenden Mikrowellenleistung. Der sogenante "Foldover-Effekt" wird in Detail untersucht. Betreuer: Ulf Hansen |
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