Lernergebnisse
Die Studierenden lernen die Grundlagen der hochgradig nichtlinearen atomaren und molekularen Antwort auf intensives Licht und die neu zum Vorschein kommenden physikalischen Prozesse kennen, wie z.B. optisches Tunneln, Erzeugung hoher Harmonischer, hocheffiziente Energieabsorption durch Atome und Moleküle, die Anwendung starker Laserfelder zur Abbildung molekularer Strukturen und Dynamik.
Durch Vorlesungen und umfangreiche praktische Übungen lernen die Studierenden sowohl die wichtigsten physikalischen Konzepte, als auch die theoretischen Methoden und Werkzeuge kennen. Dazu gehören die zeitabhängige Quantenmechanik und Wellenpaketdynamik, Keldysh-Theorie und Starkfeld-S-Matrix-Methoden, zeitabhängige semiklassische Methoden und Quantentrajektorien, Kramers-Henneberger Ansatz, Methoden zur numerischen Lösung der zeitabhängigen Schrödingergleichung in starken Laserfeldern und Anwendungen quantenchemischer Methoden zur zeitabhängigen molekularen Antwort, einschließlich der nicht-hermiteschen Quantenmechanik.
Am Ende des Kurses sind die Studierenden in der Lage, die oben genannten theoretischen Werkzeuge kompetent anzuwenden, um Experimente zur Abbildung der Elektronendynamik in Atomen und Molekülen zu analysieren und zu entwerfen.
Dieses Modul behandelt auch Themen zur Nachhaltigkeit und Technikfolgenabschätzung. Zum Beispiel geht das Modul auf die Nachfrage nach hochqualifizierten Fachkräften mit Expertise in Wissenschaft und Technologie ein, die mit den Zielen der Nachhaltigkeit in Einklang stehen. Ziele wie die Erreichung einer intelligenten Klimasteuerung, die Verbesserung des Luftqualitätsmanagements und der Fortschritt in der personalisierten und prädiktiven Medizin betonen die gesellschaftlichen Bedürfnisse. Chiralität tritt als ein wichtiger Indikator hervor, der direkt mit dem technologischen Fortschritt verknüpft ist, der erforderlich ist, um diese Ziele zu erreichen.
