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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Theoretische Physik VI (Vertiefung) : "Nichtgleichgewichtsstatistik"

Lehrveranstaltung 3233 L 152 im Wintersemester 2010/2011

Vorlesung:



Übung:


Für Studierende der Physik (Master und Diplom-Hauptstudium)
und Graduiertenkolleg 1558 (Nonequilibrium Collective Dynamics
in Condensed Matter and Biological Systems).

When attending this course (lecture plus exercises)
11 credit points within the ECTS system can be obtained.


Zusammen mit der LV Theoretische Physik V: Quantenmechanik II ergibt sich das Pflichtmodul Theoretische Physik V/VI
des Masterstudiengangs Physik.
grundlagenorientierte Studienrichtung: TP V und VI (1 Schein)
anwendungsorientierte Studienrichtung: TP V oder VI (1 Schein)

Die Vorlesung kann auch als Wahlpflichtfach (8 SWS) mit der Spezialvorlesung Dynamik auf Netzwerken 3233 L 520 oder Nichtlineare Dynamik in Physiologie und Medizin 3233 L 521 oder dem Seminar Nichtlineare Dynamik 3233 L 606 kombiniert werden.

Inhalte der Vorlesung

Inhaltsverzeichnis (PDF, 43,9 KB)

Stochastische Prozesse, klassische Statistik des Nichtgleichgewichts, Mastergleichung,  Rauschinduzierte Oszillationen und Muster, Kohärenzresonanz,
Quantenstatistik des Nichtgleichgewichts, Dichtematrix, Halbleiter-Bloch-Gleichungen,
Boltzmann Gleichung, Rekombinationskinetik, Quasi-Fermi-Niveaus. Anwendungen auf Laser.

In diesem Semester gibt es ein ergänzendes Seminar zum Thema komplexe Netzwerke und Anwendungen.

Vorlesung
: (Beginn 21.10.)
Do 10:15-12:00 (EW 203)
Fr  10:15-12:00 (EW 203)

Übung: (Beginn 25.10.)
Mo 12:15-14:00 (EW 561)

Scheinkriterien

  • 50% der Punkte aus den Übungszetteln (Abgabe in Dreiergruppen),
    aktive Teilnahme am Tutorium,
  • Bearbeitung und Vorstellung eines Projektes (Projektvorstellung in der letzten Vorlesungswoche)

Vorlesungsmitschrift

Datum Thema Skript Aufzeichnung*
21.10.10 Stochastische Prozesse farbig, schwarzweiss Replay
22.10.10 Markov-Prozesse farbig, schwarzweiss Replay
28.10.10 Chapman-Kolmogorov-Gleichung farbig, schwarzweiss Replay
29.10.10 Mastergleichung farbig, schwarzweiss Replay
04.11.10 Fokker-Planck-Gleichung farbig, schwarzweiss Replay
05.11.10 Langevin-Gleichung farbig, schwarzweiss Replay
11.11.10 Stochastische Resonanz farbig, schwarzweiss Replay
12.11.10 Kohaerenzresonanz farbig, schwarzweiss Replay
18.11.10 Korrelationszeit und Spektrum farbig, schwarzweiss Replay
19.11.10 Rauschinduzierte Muster farbig, schwarzweiss Replay
25.11.10 Quantenstatistik - Feldquantisierung farbig, schwarzweiss Replay
26.11.10 Quantenzustaende des Lichtes farbig, schwarzweiss Replay
02.12.10 Kohaerente und gequetschte Zustaende farbig, schwarzweiss Replay
03.12.10 Korrelationsfunktionen farbig, schwarzweiss Replay
09.12.10 Licht Materie Wechselwirkung farbig, schwarzweiss Replay
10.12.10 WW eines Atoms mit thermischem Reservoir farbig, schwarzweiss Replay
16.12.10 Quanten Langevin Gleichung fuer Felddaempfung farbig, schwarzweiss Replay
17.12.10 VL171210 farbig, schwarzweiss Replay
06.01.11 Lasergleichugen-Uebergang zu semiklassischen Gl. farbig, schwarzweiss Replay
07.01.11 Natur des Laserlichtes farbig, schwarzweiss Replay
13.01.11 Boltzmanngleichung farbig, schwarzweiss Replay
14.01.11 Boltzmanngleichung (2) farbig, schwarzweiss Replay
20.01.11 Momentenentwicklung der Boltzmanngleichung farbig, schwarzweiss Replay
21.01.11 Drift Diffusions Approximation farbig, schwarzweiss Replay
27.01.11 Rekombination und Nichtgleichgewichtsstatistik farbig, schwarzweiss Replay
03.02.11 Quasi Fermi Niveaus farbig, schwarzweiss Replay
04.02.11 Massenwirkungskinetik farbig, schwarzweiss Replay
10.02.11 Streuprozesse in Quantenpunktlasern farbig, schwarzweiss Replay
* benötigt Java

Übungsblätter

Übungsblätter
Nr
Ausgabe
Abgabe
Download
Bemerkung
1.
22/10/10

1/11/10

Uebung1.pdf (PDF, 68,8 KB)
Würfel, Poisson Verteilung
2.
29/10/10

8/11/10

Uebung2.pdf (PDF, 72,8 KB)
Mastergleichung
3.
5/11/10

15/11/10

Uebung3.pdf (PDF, 69,4 KB)
Fokker-Planck
4.
12/11/10

22/11/10
Uebung4.pdf (PDF, 69,5 KB)
Stochastische Resonanz
5.
19/11/10

6/12/10

Uebung5.pdf (PDF, 69,9 KB)
Dichte Matrix
6.
3/12/10

13/12/10

Uebung6.pdf (PDF, 71,9 KB)
Fluktuationen, JCM

Projekte

Die Projektbeschreibungen gibt es hier: projekte.pdf (PDF, 101,5 KB)

Am Montag 13.12. wird die Einteilung im Tutorium stattfinden.

Bitte schickt bis dahin den 1., 2. und 3. Wunsch eurer Gruppe und die Namen der Gruppenmitglieder per email.

Literatur zur Lehrveranstaltung

http://ublibsprod.ub.tu-berlin.de/semapp/Scholl.html

  • Crispin W. Gardiner, Handbook of stochastic method, Springer (2004)
  • Nicolas G. van Kampen, Stochastic processes in physics and chemistry, North-Holland Publ. (2008)
  • Ruslan L. Stratonovich, Topics in the Theory of Random Noise, Vols. I and II, Gordon and Breach (1963)
  • Hannes Risken; Till Frank, The Fokker-Planck Equation, Methods of Solutions and Applications, Springer Berlin (1996)
  • H. Haken, Quantenfledtheorie des Festkörpers, Teubner (1973)
  • H. Haug, S. W. Koch, Quantum Theory of the oprical and electronic properties of semiconductors,World Scientific (2001)
  • M. O. Scully, Quantum Optics, Cambridge University Press (1997)
  • Scherz, Quantenmechanik, Teubner (2005)


Computer-Visualisierungen (OWL-Projekt)

Das Projekt Offensive Wissen durch Lernen (OWL) hat zum Ziel, Inhalte der Vorlesung anschaulich mit kleinen Java-Programmen darzustellen. Auch für die Nichtlineare Dynamik gibt es einige Applets.

Zusatzinformationen / Extras

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