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 Lehrveranstaltungen
 Sommersemester 2017
   Optik an Grenzflächen und Nanostrukturen
 

Optik an Grenzflächen und Nanostrukturen

Dozent: Carsten Henkel
Die Vorlesung ist 2-stündig:
  • jeden Donnerstag um 14.15 Uhr, in Raum 2.28.2.080

Übung

  • jeden Dienstag 14:15 Uhr, in Raum 2.28.2.067 (weiche Materie)
    Übungsleiter: C. Henkel

  • zweite Übung: Di 02. Mai 17, 10 Uhr 15.
  • statt Übung am Di 30. Mai 17, 09 bis 15 Uhr:
    mini-Symposium zu Verformung von photo-sensitiven Materialien.
  • Test: Di 25. Juli 17, 14 Uhr 15

Übungsblätter zur Vorlesung

  • Blatt 01 mit Lösungen (abzugeben Do 27. Apr 17) .pdf
    Python Skript anzeigen, das typische Zahlenwerte ausrechnet
  • Blatt 02 (abzugeben Do 11. Mai 17 in der Vorlesung) .pdf
  • Blatt 03 (abzugeben Di 30. Mai 17 in der Übung) .pdf
  • Blatt 04 (abzugeben Do 15. Jun 17 in der Vorlesung) .pdf
    Python Skript, das die Reflexion an multi-Schicht-Strukturen berechnet
  • Blatt 05 (abzugeben Do 29. Jun 17 in der Vorlesung) .pdf
    Übersichtsartikel zu Experimenten, die rauhe Oberflächen charakterisieren: "Quantitative characterization of surface topography using spectral analysis", Tevis D B Jacobs, Till Junge, and Lars Pastewka, Surf. Topogr.: Metrol. Prop. 5 (2017) 013001
    Web site aus London, der experimentelle Bedingungen für Streuung von Elektronen auflistet: Chemie an Queen Mary University of London
  • Blatt 06 (abzugeben Do 06. Jul 17 in der Vorlesung) .pdf
  • Fragenkatalog (abzugeben Di 25. Jul 17 in der Übung) .pdf

Ergänzend

Vorlesung "Thin Films and Interfaces" von Hans Riegler (MPI Kolloide und Grenzflächen).

Literaturhinweise

    Skriptum: ist in einem vorläufigen Zustand und wird aus Vorlesungen im SS 2013 und SS 2014 fortgeschrieben. Die Übersicht entspricht dem Stoff aus dem SS 2017. Die übrigen Kapitel sind hier zur Information bereitgestellt.
     
  • Python Skript, das die Mie-Streuung für dielektrische Partikel berechnet.
  • Übersicht
  • Grundlagen: Lichtfelder .pdf
  • Elektromagnetische Optik und Maxwell-Gleichungen.pdf
  • Optik an Grenzflächen.pdf
  • Experimentelles zu Nanostrukturen: check out S. Santer web site
  • Anregungen in Materie.pdf
  • Nahfeldoptik und numerische Methoden .pdf
  • Effektive Medien.pdf

  • L. Novotny & B. Hecht (2006), Principles of Nano-Optics. Cambridge University Press, Cambridge, 1st edition.
    S. A. Maier (2007), Plasmonics: Fundamentals and Applications. Springer, Berlin Heidelberg New York, 1st edition.
    M. Dressel & G. Grüner (2002), Electrodynamics of Solids – Optical Properties of Electrons in Matter. Cambridge University Press, Cambridge.
    D. Bedeaux & J. Vlieger (2004), Optical Properties of Surfaces. World Scientific.
    Bo E. Sernelius (2001), Surface Modes in Physics. Wiley-VCH Berlin.
    H. Raether (1988), Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings, Springer Tracts in Modern Physics vol. 111. Springer, Berlin Heidelberg.

Kalender und Themen

Inhalt
Do 20. Apr Überblick
Fr 21. Apr (Ü)
Di 25. Apr Einfache Grenzfläche: makroskopische Felder, Randbedingungen
Di 02. Mai (Ü) 10 Uhr
Do 04. Mai Reflexions-Amplituden nach Fresnel, physikalische Bedeutung und Spezialfälle
Di 09. Mai (Ü)
Do 11. Mai Anwendung: Ellipsometrie. Optische Antwort von Metallen
Di 16. Mai (Ü)
Do 18. Mai Dielektrische Funktion von Metallen (Drude-Modell)
Di 23. Mai (Ü entfällt)
Do 25. Mai (Feiertag)
Di 30. Mai (statt Ü) mini-Symposium: Verformung von photo-sensitiven Materialien
Do 01. JunEinführung in die (Nano)Plasmonik: Konzepte und typische Experimente. Dispersionsrelation von Oberflächen-Plasmonen.
Di 06. Jun (Ü)
Do 08. JunExperimente mit metallischen Schichten, Plasmonen am Institut. Geschichtete Strukturen: Polarisation, Transfer-Matrizen, Vielstrahl-Interferenz.
Di 13. Jun (Ü)
Do 15. JunBeispiele von Schicht-Strukturen: Otto- und Kretschmann-Konfiguration, Wellenleiter-Moden, zufällige Strukturen. Einführung in rauhe Oberflächen.
Di 20. Jun (Ü)
Do 22. Jun(dies academicus) Beispiele aus der Forschung: photonische Bandstruktur in Schichtstrukturen, elektrisches Rauschen von dünnen Metallschichten.
Di 27. Jun (Ü)
Do 29. JunFormulierung eines Streuproblems: Streuamplitude, gestreute Winkelverteilung. Asymptotische Randbedingung. Einführung in die Faser-Optik
Di 04. Jul (Ü)
Do 06. JulFaser-Optik: Modenfunktionen als stationäre Lösungen für beliebige Querschnitte
Di 11. Jul (Ü)
Do 13. JulMie-Streuung: Einführung (geometrische Optik, Rayleigh-Streuung, Vektor-Kugelflächen-Funktionen)


   
   
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