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Experimente
Atom- und Molekülphysik
In dem Versuch wird ein Helium-Neon Laser selbständig aufgebaut und justiert. Der Laser wird anschließend hinsichtlich seiner Leistung, Polarisation sowie spektraler und räumlicher Moden für verschiedene Spiegelanordnungen und Resonatorlängen untersucht.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Marlon Schäfer
Gebäude E 2.6, Raum 2.05
Tel.: +49 681 302-3997
marlon.schaefer(at)physik.uni-saarland.de
Bei dem Versuch Infrarotspektroskopie werden Sie zum einen den Aufbau und die Funktionsweise eines FTIR-Spektrometers sowie dessen diverse Einsatzmöglichkeiten kennenlernen, zum anderen werden Sie im Versuch die Präparation von Proben und den Umgang mit diesen erlernen. In fünf Teilversuchen werden Sie unter anderem Rotations- und Dehnungskonstanten von CO-Gas für verschiedene Zustände bestimmen, Materialien charakterisieren, Brechungsindizes berechnen oder Phasenübergänge untersuchen.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Klaus Schappert
Gebäude E 2.6, Raum 2.20
Tel.: +49 681 302-3032
k.schappert(at)mx.uni-saarland.de
1896 entdeckte Peter Zeeman die Aufspaltung der Spektrallinien von Natrium. Bei seiner Entdeckung befand sich die Lichtquelle in einem starken Magnetfeld. Dieses Phänomen wird Zeeman-Effekt genannt und war für die Entwicklung der Quantenmechanik sehr wichtig. Er lieferte den direkten Beweis für die Quantisierung der Drehimpulse der Elektronen in einem Atom. In diesem Experiment können Sie das Interferenzmuster eines Fabry-Perot-Interferometers beobachten, das sich aus den verschiedenen Spektrallinien von Natrium ergibt und die Größen berechnen, die die dahinter stehende Atomphysik bestimmen. Die Dampflampe befindet sich hierbei in einem homogenen Magnetfeld.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann ausschließlich in englischer Sprache erfolgen.
Saran Shaju
Gebäude E 2.6, Raum 1.18
Tel.: +49 681 302-2456
saran.shaju(at)physik.uni-saarland.de
Die dopplerfreie Sättigungsspektroskopie ist ein hochauflösendes Spektroskopieverfahren bei dem die in Gasen dominante Dopplerverbreiterung unterdrückt wird. Auf diese Weise ist es möglich in einem atomaren Spektrum die optischen Übergänge bis zur Hyperfeinstruktur aufzulösen. In diesem Versuch werden die Hyperfeinstrukturübergänge zweier Rubidium-Isotope vermessen und die natürliche Linienbreite bestimmt.
Der Versuch ist lediglich für die Masterstudiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Marlon Schäfer
Gebäude E 2.6, Raum 2.05
Tel.: +49 681 302-3997
marlon.schaefer(at)physik.uni-saarland.de
In diesem Versuch lernen Sie die Grundlagen der Erzeugung von Röntgenstrahlung und ihrer Wechselwirkung mit Materie kennen und wie diese in der computergestützten Röntgentomographie, einem zerstörungsfreien räumlichen Bildgebungsverfahren, Anwendung finden. Zunächst untersuchen Sie die Abhängigkeit der Intensität der Röntgenstrahlung vom Anodenstrom, der Beschleunigungsspannung und der Integrationzeit des Szintillationsdetektors. Anhand von Absorptionsbildern von Keilen aus verschiedenen Materialien werden Sie die Abschwächung von Röntgenstrahlung in Materie bestimmen und mit Literaturwerten vergleichen. Anhand von Modellproben lernen Sie das Grundkonzept kennen, wie aus 2d-Projektionen, räumliche Bilder rekonstruiert werden können. Am Ende des Versuchs haben Sie die Möglichkeit eine vollständige Tomographie eines Gegenstands Ihrer Wahl aufzunehmen.
Der Versuch ist lediglich für die Masterstudiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Martin Brinkmann
Gebäude E 2.9, Raum 3.04
Tel.: +49 681 302-71722
martin.brinkmann(at)physik.uni-saarland.de
Biophysik
In unserem Versuch arbeiten wir mit einer HL60-Zelllinie, die gezielt in neutrophile Zellen differenziert wurde. Wir untersuchen den Einfluss der Hemmung von Myosin II auf deren Migrationsgeschwindigkeit. Hierbei bedienen wir uns eines PDMS-Mikrokanalsystems und setzen Fluoreszenzmikroskopie ein, um den Versuch durchzuführen und die Ergebnisse zu analysieren. Im ersten Teil des Versuchs stellen wir die Mikrokanäle her, im zweiten Teil bereiten wir die Zellen vor und im dritten Teil mikroskopieren wir. Die Auswertung wird in einem erneuten Termin erklärt. Der Versuch gewährt somit Einblicke in Zellkultur, Mikroskopie, Analyse und allgemeine Laborpraxis.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Mona Grünewald
Gebäude D 2.2 (INM)
Tel.: +49 681 302-9 300 460
mona.gruenewald(at)uni-saarland.de
Zellen als kleinste Bausteine des Lebens müssen viele verschiedene Aufgaben erledigen können um Leben, so wie wir es kennen, zu ermöglichen. Hierzu zählen die Fortbewegung von Zellen, die Aufnahme von äußeren Stoffen, die Verarbeitung äußerer Signale und vieles mehr.
Um diese Aufgaben erfüllen zu können, müssen sie teilweise ihr gesamtes Innenleben neu organisieren und ausrichten. So sollen beispielsweise Nährstoffe, die von der Darmwand aufgenommen werden, ausschließlich ins Blut getragen werden und nicht wieder zurück in den Darm gelangen. Damit dies auch funktioniert, haben Darmzellen einen asymmetrischen Aufbau, der es ihnen erlaubt, eine Transportrichtung vorzugeben.
Solche Asymmetrien können auch künstlich in Zellen erzwungen werden. Im Praktikumsversuch „Zellpolarität“ werden Sie Zellen in geometrische Formen zwingen und gleichzeitig untersuchen, welche Auswirkungen dies auf das Filament Netzwerk und die Position der Organellen im Inneren der Zelle hat.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Carsten Baltes
Gebäude D 2.2 (INM)
Tel.: +49 681 302-9 300 460
s8cabalt(at)stud.uni-saarland.de
Dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine Technik, die darauf abzielt, die Größe von Partikeln anhand ihres Diffusionskoeffizienten zu bestimmen. Dazu wird ein Laserstrahl in eine Küvette mit der untersuchten Probe eingestrahlt und die Intensität des gestreuten Lichts gemessen, um den Diffusionskoeffizienten zu bestimmen. In diesem Experiment werden Polystyrol- und Siliziumdioxidkügelchen unterschiedlicher Größe verwendet, um verschiedene Regime der DLS zu untersuchen.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann ausschließlich in englischer Sprache erfolgen.
Timothée Boutfol
Gebäude B 2.1, Raum 2.12
Tel.: +49 681 302-68534
timothee.boutfol(at)uni-saarland.de
Mikroskopiemethoden
In diesem Versuch lernen Sie die Grundlagen der Rasterkraftmikroskopie (AFM - atomic force mikroscopy) kennen und führen selbständig Messungen an verschiedenen Proben durch. Über die Wechselwirkungen zwischen Messspitze und Probenoberfläche können Oberflächentopographie und Materialeigenschaften mit Auflösungen im Nanometerbereich untersucht werden.
Sie führen u.a AFM-Messungen an Polymerproben und Zahnschmelz durch und zum Schluss können Sie Ihre eigenen Proben scannen.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Kirstin Kochems
Gebäude E 2.9, Raum 3.09
Tel.: +49 681 302-71713
k.kochems(at)physik.uni-saarland
In diesem Versuch werden Sie die Brownsche Bewegung von Kügelchen in Wasser untersuchen. Dazu starten Sie zunächst mit einer Simulation der stochastischen Bewegung. Danach beobachten Sie die freie Brownsche Bewegung von Kügelchen mit Hilfe der Hell- und Dunkelfeldmikroskopie. Dabei lernen Sie auch typische Abbildungsfehler von Objektiven kennen. Zum Schluss schauen Sie sich die Brownsche Bewegung im harmonischen Potenzial einer optischen Pinzette an.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Thomas John
Gebäude E 2.6, Raum 3.20
Tel.: +49 681 302-2977
thomas.john(at)physik.uni-saarland.de
Festkörperphysik
Die Röntgenbeugung ist eine Standard-Labormethode zur Bestimmung der Struktur von kristallinen Materialien. Die periodische Anordnung der Atome in Kristallen führt zu einer kohärenten Streuung von Photonen (Röntgenstrahlen), die vom Abstand zwischen den Atomen (Gitterparameter),
von der Größe der kristallinen Bereiche, in denen sich die Atome befinden (Korngröße), und von Schwankungen der Atomposition um die erwartete Position im Kristallgitter (Dehnung) abhängt.
In diesem Experiment werden Sie alle drei Größen für eine nanokristalline PdAu-Probe sowie eine nanokristalline und eine grobkörnige CeO2-Probe messen.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Jörg Schmauch
Gebäude D 2.2, Raum B0.12
Tel.: +49 681 302-5201
j.schmauch(at)nano.uni-saarland.de
Kernphysik
Durch die Teilnahme an diesem Versuch erlernen Sie die Grundlagen der Gammastrahlung und der Spektroskopie von Gammaenergien. Dabei setzen Sie sich mit einem Ensemble von analoger und digitaler Signalverarbeitung auseinander. Sie haben die Gelegenheit, mit Antimaterie und exotischen Molekülen zu arbeiten und die Eigenschaften von Atomkernen zu vermessen. Die erlernten Methoden werden beispielsweise zur Bestimmung von Isotopen anhand der emittierten Strahlung und zur Vermessung von Fehlstellen oder elektromagnetischen Feldern in Kristallstrukturen angewendet.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Felix Maurer
Gebäude E 2.6, Raum 3.20
Tel.: +49 681 302-2977
felixmilan.maurer(at)uni-saarland.de
Theoretische Physik
Das Projekt 'Computertomographie' beleuchtet die mathematischen Grundlagen zur Erzeugung von Sinogrammen und Rekonstruktion der Originalobjekte (Radon-Transformation), welche dann in Python oder C implementiert und getestet werden.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Vorkenntisse in Programmierung (Python, C oder C++) und Grundkenntnisse in Linearer Algebra und Numerik werden vorausgesetzt. Die Betreuung kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen.
Christian Hoffmann
Gebäude E 2.6, Raum 1.05
Tel.: +49 681 302-4218
chhof(at)lusi.uni-sb.de
Die Kombination von Experimenten und Simulationen stärkt multidisziplinäre und interdisziplinäre Ansätze zur Lösung komplexer biologischer Probleme. In den Biowissenschaften bieten Molekulardynamiksimulationen einen bedeutenden Wert für die experimentelle Forschung, insbesondere die superauflösende biologische Bildgebung, die eine räumliche Auflösung von etwa 20-50 nm erreicht hat. Bei der Erforschung biologischer Phänomene die außerhalb der Reichweite experimenteller Techniken liegen - wie etwa die Dynamik und die Wechselwirkungen von einzelner Biomoleküle - sind Simulationen der Molekulardynamik und theoretische Ansätze die effektivsten Werkzeuge. In unserem praktischen Kurs werden Sie sowohl konventionelle als auch erweiterte Sampling Simulationstechniken der Molekulardynamik anwenden, um zu untersuchen, wie das SARS-CoV-2-Fusionspeptid
mit Lipidmembranen während der viralen Infektion interagiert.
Der Versuch ist für alle Studiengänge geeignet. Die Betreuung kann ausschließlich in englischer Sprache erfolgen.
Chetan Poojari
Gebäude E 2.6, Raum 1.07
Tel.: +49 681 302-9734
chetan.poojari(at)uni-saarland.de