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Wie versteht man chaotisches Verhalten bei getriebenen nichtlinearen Oszillatoren?: Herrn Professor Friedrich Hund zu seinem 100. Geburtstag am 4. Februar 1996 gewidmet
Authors: Eilenberger G. 
Published: February 2013

AbstractFür das physikalische Denken Friedrich Hunds, seine bahnbrechenden Arbeiten und seine unnachahmliche klare Art zu lehren und Dinge auf den Punkt zu bringen, war charakteristisch, daß er physikalische Sachverhalte im Detail „verstehen”︁ wollte; nicht nur mathematisch oder logisch herleiten (oder, was früher nur selten möglich war, numerisch ausrechnen), sondern in einer anschaulichen Weise begreifen, wobei die Verwendung geeignet zu konstruierender Modelle eine wichtige Rolle spielte. Es ist gar nicht einfach zu definieren, was dieses „Verstehen”︁, welches er von Prüflingen und Mitarbeitern gleichermaßen erwartete, genau bedeutet; aber wie man es oft mühsam erarbeitet, das hat er in den stundenlangen Sitzungen seiner Göttinger Theorieseminare zwischen 1957 und 1964 seinen Schülern nachhaltig vermittelt. Nichtverstandene Physik — auch bei korrekter Herleitung! — war einfach keine gute theoretische Physik, und vieles, was heute als formelmäßiges oder mit Großrechnern „simuliertes”︁ Ergebnis veröffentlicht und als neue Erkenntnis „verkauft”︁ wird, hätte in Hunds Augen bestenfalls Gnade gefunden als Rohmaterial, an dem das Denken erst anzusetzen hat. — Ich möchte im folgenden ein solches Bemühen um „Verständnis”︁ an einer einfachen Fragestellung der nichtlinearen Dynamik skizzieren. Es wurde von Klaus Schmidt als meinem Doktoranden und mir gemeinsam erarbeitet [1], [2].
Physik auf fraktalen Strukturen
Authors: Bunde A. 
Published: February 2013

AbstractViele in der Natur vorkommenden Strukturen sind innerhalb gewisser Längenskalen selbstähnlich. In diesem Beitrag werden theoretische Modelle zur Beschreibung einiger dieser „fraktalen”︁ Strukturen erläutert und Konzepte vorgestellt, mit denen sie sich klassifizieren lassen. Schließlich wird diskutiert, wie sich Transport‐ und Schwingungseigenschaften solcher Strukturen in charakteristischer Weise von den Eigenschaften geordneter Strukturen unterscheiden.
Nanodrähte auf Metalloberflächen
Authors: Himpsel F. J. 
Published: February 2013

AbstractFortschritte in der Oberflächenphysik machen es möglich, künstliche Kristalle mit einer Präzision von wenigen Nanometern herzustellen. Es entstehen Festkörper mit neuen Eigenschaften, die sich z. B. in magnetischen Sensoren nutzen lassen. Eindimensionale Streifenstrukturen können durch Dekorieren von gestuften Oberflächen hergestellt werden. Um das Wachstumsverhalten zu beobachten, wurde eine elementspezifische Version der Tunnelmikroskopie entwickelt.
Das Feuer im Computer und im Laserlicht
Authors: Buschmann A. , Wolfrum J. , Maas U. , Warnatz J. 
Published: February 2013

AbstractEs gibt wenige Dinge, ohne die man sich die Existenz des Menschen nicht vorstellen könnte. Zu ihnen zählt zweifellos das Feuer. Verbrennungsforschung hat daher eine lange Geschichte. Nachdem Prometheus der Menschheit das Feuer brachte, schickte Zeus nach der griechischen Sage Pandora mit ihrer berühmten Büchse. Das wird heute immer deutlicher. Derzeit werden jährlich fossile Energievorräte verbraucht, die sich in einigen hunderttausend Jahren gebildet haben. Die hierbei entstehenden Schadstoffe, wie z. B. Schwefel‐ und Stickoxide, führen zu meist unerwünschten Veränderungen in der Atmosphäre und Biosphäre der Erde [1]. Auch das freigesetzte CO2 wird nur relativ langsam wieder aus der Atmosphäre entfernt [2]. Trotz aller Bemühungen um alternative Energiequellen beruhen jedoch immer noch etwa 90% der Weltenergieversorgung auf der Nutzung von Verbrennungsprozessen. Durch rasches Handeln bei der Optimierung von technischen Verbrennungsprozessen können langfristige Folgen abgemildert werden [3].
Spektroskopie mit Neutrinos — Resultate von KARMEN
Authors: Zeitnitz B. 
Published: February 2013

AbstractDas tonnenschwere Experiment KARMEN am Protonenbeschleuniger des Rutherford Appleton Laboratoriums ist eine einzigartige Detektoranlage zum Studium von neutrino‐induzierten Kernreaktionen. Mit seiner bisher von keinem anderen Detektor erreichten Nachweiswahrscheinlichkeit für massive, schwach wechselwirkende Teilchen, erlaubt KARMEN, Reaktionen mit Wirkungsquerschnitten bis zu 10−42 cm2 nachzuweisen. Damit werden Variablen der Messung zugänglich, die sowohl für Tests des Standardmodells der elektroschwachen Wechselwirkung als auch als astrophysikalische Eingangsgrößen von großem Interesse sind. Seit 1990 wurden etwa 1500 neutrino‐induzierte Reaktionen am 12C beobachtet. KARMEN gestattet auch Aussagen über mögliche Neutrinooszillationen: Bislang gibt es in diesem Experiment keine Evidenz dafür. Noch ohne Erklärung sind die mit KARMEN gemessenen Anomalien im Zeitspektrum der Ereignisse. Dabei könnte es sich um einen ersten Hinweis auf ein massives, schwach wechselwirkendes Supersymmetrieteilchen handeln. (Red.)
Bose‐Einstein‐Kondensation in einem Gas von Natrium‐Atomen
Authors: Ketterle W. , Mewes M.‐O. 
Published: February 2013

AbstractIn einer neuartigen Atomfalle konnten wir Bose‐Einstein‐Kondensation von Natrium‐Atomen beobachten. Hiermit ist es innerhalb von wenigen Monaten einer zweiten Gruppe gelungen, in einem unabhängigen Experiment dieses Phänomen nachzuweisen. Die wesentlich kürzeren Kühlzeiten und die stark erhöhte Zahl von kondensierten Atomen sind wichtige Voraussetzungen für zukünftige Experimente.
Photonische Bandstruktur in makroporösem Silizium
Authors: Grüning U. , Lehmann V. , Eberl U. 
Published: February 2013

AbstractPhotonische Kristalle sind künstliche dielektrische Strukturen, die eine starke Variation des Brechungsindexes mit einer Periodizität in der Größenordnung der Lichtwellenlänge zeigen. Diese Kristalle sind für Lichtstrahlen das Analogon zu den Halbleitern für Elektronen und lassen sich ebenso maßschneidern. So kann in solchen Strukturen eine photonische Bandlücke existieren, d. h. ein Frequenzbereich, in dem die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung für mehrere Raumrichtungen verboten ist. Auch lassen sie sich wie Halbleiter gezielt mit Defekten „verunreinigen”︁. Beides verspricht eine verstärkte Beeinflussung des elektromagnetischen Feldes und neuartige optische Effekte. Wegen der notwendigen Strukturierung im Subwellenlängenbereich liegen photonische Kristalle für infrarotes und sichtbares Licht jedoch an der Grenze des heute Machbaren. Elektrochemische Makroporenbildung in Silizium ist ein vielversprechender Weg zur Herstellung von zweidimensionalen photonischen Bandstrukturen, da sich mit dieser Technik sehr gleichmäßige Gitter realisieren lassen.
Optisch strukturierte Flüssigkeitskristall‐Anzeigen mit großem Blickwinkelbereich
Authors: Schadt M. 
Published: February 2013

AbstractBei allen handelsüblichen Flüssigkristallanzeigen (LCDs) werden noch heute die Flüssigkristalle durch Reiben der Substrate orientiert. Ein großer Nachteil dieser Methode ist die starke Blickwinkelabhängigkeit der Anzeigen, die sogar mit Kontrastinversion einhergehen kann. Eine neuartige Orientierung an optisch generierten und strukturierten Photopolymersubstraten erlaubt es, LCDs mit wesentlich größerem Blickwinkelbereich herzustellen.
Quantum Field Theory: Renormalization and the renormalization group
Authors: Zinn‐Justin J. 
Published: February 2013

AbstractIn the last twenty years experiments at accelerators have established with increasing accuracy the Standard Model of the weak, electromagnetic and strong interactions, a (non‐abelian) generalization of quantum electrodynamics (QED). This model is based on a mathematical structure, quantum field theory (QFT) which is a relativistic extension of quantum mechanics. An essential ingredient in the construction of the Standard Model has been that the corresponding local field theory be renormalizable, i.e. that a recipe called renormalization can be applied which allows physical results to be extracted from a theory which is affected by unavoidable short‐distance or large‐momentum divergences.
Gepulste Hochfeld‐Elektronenspin‐Resonanz: Anwendungen in der Photosyntheseforschung
Authors: Möbius K. , Prisner T. F. , Rohrer M. 
Published: February 2013

AbstractIn der aktuellen Photosyntheseforschung interessieren vor allem die Elektronentransferreaktionen der Ladungstrennung und ‐rekombinationen, die unmittelbar nach Lichteinfall ablaufen. Ein Elektron springt dabei eine Kette von Farbstoffmolekülen entlang, die in einer Protein‐matrix eingebettet sind, und liefert die elektrochemische Energie für die nachgeschalteten chemischen Dunkelreaktionen zur CO2‐Assimilation. Zur Aufklärung der Elektronentransfer‐Schritte werden mit Erfolg Elektronenspin‐Resonanz (EPR)‐Experimente durchgeführt, in denen nach einem kurzen Laserblitz die Strukturen und dynamischen Eigenschaften der am Ladungstransfer beteiligten Molekülzustände gemessen werden. Das in Berlin von den drei Autoren entwickelte gepulste Hochfeld‐EPR‐Spektrometer arbeitet bei zehnfach höheren Mikrowellenfrequenzen und Magnetfeldern als bisherige kommerzielle Geräte. Dadurch wird es möglich, an winzigen Probenmengen auf wenige milliardstel Sekunden genau die lichtinduzierten Reaktionen zu untersuchen und die Struktur der Reaktionspartner zu bestimmen, was für ein Verständnis komplexer biophysikalischer Prozesse unerläßlich ist. In Deutschland ist dieses Hochfeld‐Gerät bisher einzigartig.
Pyroelektrische Felder und der photorefraktive Effekt
Authors: Buse K. 
Published: February 2013

AbstractPhotorefraktive Kristalle gewinnen u. a. für die holographische Speicherung und für Anwendungen in der optischen Nachrichtentechnik zunehmend an Bedeutung. Diese Kristalle setzen Lichtmuster über einen mehrstufigen, reversiblen Prozeß in Brechungsindexmuster um. Dabei werden Ladungsträger umverteilt, Raumladungsfelder entstehen, und aufgrund des elektrooptischen Effekts ändert sich der Brechungsindex. Erst in jüngster Vergangenheit hat man entdeckt, daß bei hohen Lichtintensitäten ein zusätzlicher Mechanismus wirkt: Der Kristall erwärmt sich in den beleuchteten Bereichen merklich, und durch den pyroelektrischen Effekt entstehen Felder, die die Umverteilung der beweglichen Ladungsträger forcieren. Dadurch läßt sich die Photoempfindlichkeit um mehr als eine Größenordnung steigern.
Neudefinierung des Physikunterrichts — Michel Hulins Buch Le mirage et la nécessité
Authors: Sievers H. 
Published: February 2013

AbstractDer folgende Beitrag faßt Untersuchungsergebnisse und Thesen des französischen Physikers Michel Hulin zur Situation des Physikunterrichts in Frankreich zusammen, die — etwas schwer erschließbar — in einem nachgelassenen Werk Hulins niedergeschrieben sind. Vieles deckt sich mit Beobachtungen hierzulande, und auch Hulins Lösungsansätze finden sich in der fachdidaktischen Diskussion im deutschen Sprachraum und sogar in den neugefaßten Rahmenplänen einiger Bundesländer wieder. Die Auseinandersetzung mit den französischen Bestrebungen ist nicht nur im Hinblick auf die Gegebenheiten im deutschen Sprachraum wünschenswert, sondern vor allem im Sinne des Europagedankens. Um innereuropäisch unbegrenzte Mobilität gewährleisten zu können, müssen nicht nur Sprachbarrieren überwunden, sondern vor allem auch die naturwissenschaftlichen Lehrprogramme der EU Mitgliedstaaten miteinander verglichen und aneinander angepaßt werden.
Si1‐yCy‐Legierungsschichten — ein neuartiges Halbleitermaterial
Authors: Brunner K. , Winter W. , Eberl K. 
Published: February 2013

AbstractDie optischen und elektronischen Eigenschaften von Heteroschichtsystemen aus Verbindungshalbleitern der III. und V. Hauptgruppe lassen sich mit geeigneten Epitaxieverfahren gezielt einstellen. Diese Möglichkeit wird in neuartigen Transistoren, Detektoren und Laserdioden ausgenutzt. Den in der Mikroelektronik bedeutendsten Halbleiter Silizium, als Gruppe‐IV‐Element, konnte man bisher nur durch Zugabe von Germanium erfolgreich modifizieren und dadurch sehr schnelle Transistoren mit Si1‐xGex‐Legierungsschichten realisieren. Die Möglichkeiten erweitern sich wesentlich, wenn man Kohlenstoff beimischt. Die reduzierte intrinsische Gitterkonstante und die starke Absenkung der Leitungsbandkante in Si1‐yCy‐Legierungen sind Eigenschaften, die zum Si1‐xGex‐Materialsystem gewissermaßen komplementär sind. Sie stellen vielfältige elektronische und optoelektronische Anwendungen für Si1‐yCy‐ und für ternäre Si1‐x‐yGexCy‐Legierungen auf herkömmlichen Si‐Substraten in Aussicht.
Halbleiterforschung in den 50er Jahren: Anwendungsorientierte Forschung und Zukunftstechnologie
Authors: Ehrenreich H. 
Published: February 2013

AbstractDie heute populäre Unterscheidung zwischen „strategisch‐gerichteter”︁ und „neugier‐getriebener”︁ Forschung ist fragwürdig und wenig zielführend. Das läßt sich unter anderem am Beispiel der Entwicklung der Halbleiterforschung in den 50er Jahren belegen, die wesentlich von großen Industrielaboratorien vorangetrieben worden ist. Welche Lehren lassen sich daraus auf heutige Verhältnisse übertragen?
Wie Moleküle „explodieren”︁
Authors: Werner U. , Lutz H. O. 
Published: February 2013

AbstractMoleküle, die durch energiereiche Strahlung mehrfach ionisiert wurden, können auf kurzen Zeitskalen in mehrere Fragmente zerfallen. Die Ionisation und die „Explosion”︁ zu beschreiben ist ein schwieriges theoretisches Problem, das unter Einsatz aufwendiger quantenchemischer Methoden bearbeitet werden muß. Im Experiment erlaubt der orts‐ und zeitaufgelöste Nachweis aller Fragmente die kinematisch vollständige Rekonstruktion des Zerfallsprozesses. Das hierfür notwendige spezielle Detektorsystem hat auch andere interessante Anwendungsmöglichkeiten, z. B. zur ortsauflösenden Grenzflächenanalyse.
Devisenmärkte und Turbulenz
Authors: Breymann W. , Ghashghaie S. , Peinke J. , Talkner P. 
Published: February 2013

AbstractDas geläufige Wort von den „Turbulenzen am Devisenmarkt”︁ ist in einem ungeahnten Sinn zutreffend: Wie Untersuchungen von Physikern und Statistikern zeigen, weisen Kursentwicklungen an Devisenmärkten und Geschwindigkeitsverteilungen in turbulenten Strömungen verblüffende Gemeinsamkeiten auf. Das aus der Turbulenztheorie bekannte Kaskadenmodell der Energieübertragung von großen auf kleine Wirbel hat ebenso ein Analogon „auf dem Parkett”︁ wie die Belastung einer Flugzeugtragfläche in turbulenter Luftströmung. Absturz hier, Zahlungsunfähigkeit dort — hat auch hier die Umgangssprache schon längst vereint, was dem gleichen Gesetz gehorcht?
Miniatur‐Radarsensoren auf Siliziumbasis
Authors: Russer P. 
Published: February 2013

AbstractMonolithisch integrierte Millimeterwellenschaltungen auf Siliziumbasis sind geeignet, der Millimeterwellentechnik neue Anwendungsbereiche in der Kommunikation und der Sensorik zu erschließen. Insbesondere läßt sich mit ihnen ein Miniaturradar verwirklichen, das in der Automatisierungs‐ und Fahrzeugtechnik zur Geschwindigkeits‐ und Abstandsmessung eingesetzt werden kann. Zu einem bedeutenden Einsatzgebiet solcher Sensoren könnte die Auslösung von Seitenairbags werden.
Energie, Wirtschaftswachstum und technischer Fortschritt
Authors: Kümmel R. , Lindenberger D. , Eichhorn W. 
Published: February 2013

AbstractDas Wachstum industrieller Wertschöpfung in den USA, Japan und Deutschland während dreier Dekaden wird ökonometrisch beschrieben. Dabei tritt die Energie den Produktionsfaktoren Kapital und Arbeit als gleichberechtigter Partner zur Seite. Man erhält gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Empirie, auch und gerade in den Rezessionszeiten nach der ersten und der zweiten Ölpreisexplosion, indem man die relativen Beiträge der Produktionsfaktoren zur Wertschöpfung technologisch‐empirisch bestimmt und nicht, wie sonst üblich, den jeweiligen Kostenanteilen gleichsetzt. Die sog. Produktionselastizität der Energie, d. h. — grob gesagt — der prozentuale Zuwachs der Wertschöpfung bei einprozentigem Zuwachs des Energieeinsatzes, ist im zeitlichen Mittel mit rund 0,5 in etwa so groß wie die entsprechenden Elastizitäten von Kapital und Arbeit zusammen. Auf diese Weise wird ein wesentlicher Teil des mit wachsender Automation verbundenen technischen Fortschritts erfaßt. Die zweite Komponente technischen Fortschritts zeigt sich in zeitweiligen Änderungen der im Modell auftretenden Technologieparameter, die auf deutliche Effizienzverbesserungen der Energieumwandlungstechniken nach der ersten Ölpreisexplosion hinweisen. Zwei zukünftige Entwicklungspfade, mit energietechnischen Innovationen und ohne, werden diskutiert.
Eine Wanderdüne als Soliton? Sichelförmige Einzeldünen (Barchane) zeigen verblüffende dynamische Eigenschaften
Authors: Besler H. 
Published: February 2013

AbstractWüstendünen werden häufig mit Meereswellen verglichen. Ihre Entstehungsprozesse haben jedoch nichts miteinander zu tun. — Nachdem im Zusammenhang mit der Nichtlinearen Dynamik die Solitonen als Ergebnis spontaner Selbstorganisation ins nähere Blickfeld gerückt sind, deutet sich jedoch auf anderer Ebene eine Verwandtschaft an: Die einzige echte Wanderdüne, der wüstenweit eher seltene Barchan, scheint alle Eigenschaften eines Solitons zu besitzen.
Sonnenradiometrie mit SUMER auf SOHO
Authors: Schühle U. , Wilhelm K. , Hollandt J. , Curdt W. 
Published: February 2013

AbstractAm 2. Dezember 1995 wurde das Sonnenobservatorium SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) an Bord einer Atlas‐IIAS‐Rakete vom Cape Canaveral gestartet. Im Februar 1996 erreichte SOHO seine vorgesehene Beobachtungsposition. Bereits seit Januar 1996 liefern die zwölf Instrumente der Raumsonde nahezu ununterbrochen Daten von unserem Zentralgestirn, die in ihrer Vollständigkeit und Qualität alle bisherigen Sonnenmissionen übertreffen. Eines dieser Instrumente ist SUMER (Solar Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation), das mit bisher unerreichter spektraler und räumlicher Auflösung quantitative Strahlungsmessungen der äußeren Sonnenatmosphäre im vakuum‐ultravioletten Spektralbereich ermöglicht.
Hochauflösende Photoemissionsmikroskopie mittels Synchrotronstrahlung
Authors: Schönhense G. , Schneider C. M. 
Published: February 2013

AbstractDie schon Anfang der dreißiger Jahre von Brüche entdeckte Emissions‐Elektronenmikroskopie bei Anregung mit Licht und Verwendung einer sog. Kathodenlinse erlebt durch die Verfügbarkeit von Synchrotronstrahlung mit hoher Brillanz einen gewaltigen Aufschwung. Während frühere Anwendungen dieser Photoemissionsmikroskope hauptsächlich auf der lateralen Variation der lokalen Austrittsarbeit beruhten, kommt bei Anregung mit durchstimmbarer Röntgenstrahlung die Möglichkeit der elementselektiven Abbildung hinzu. Ist die Strahlung darüber hinaus noch zirkular polarisiert, so läßt sich der magnetische Zirkulardichroismus zur Domänenmikroskopie ausnutzen. Durch parallele Bilderfassung sind Experimente in Echtzeit möglich: Die Auflösung liegt um 25 nm bei der Schwellen‐Photoemission und z. Zt. bei etwa 120 nm bei Anregung mit Synchrotronstrahlung.
Das 7. Landau‐Seminar: Ende und Neubeginn?/Horizonterweiterung in den Naturwissenschaften — Das „Frontiers of Science”︁‐Konzept/Das Deutsch‐Amerikanische Akademische Konzil (DAAK)
Authors: Selke W. , Belz J. 
Published: February 2013

AbstractIn Stille hat sich eine neue Form wissenschaftlicher Tagungen mit fachübergreifendem Charakter etabliert: Symposien zu den „Frontiers of Science (FOS)”︁ entwickeln eine eigene Dynamik und bringen hochkarätige junge Wissenschaftler unterschiedlicher Fachdisziplinen aus verschiedenen Nationen ins Gespräch über den Systemstand naturwissenschaftlicher Forschung. Die Stiftung Deutsch‐Amerikanisches Akademisches Konzil (DAAK) fördert seit drei Jahren die „German‐American Symposia on Frontiers of Science (GAFOS)”︁.
Magnetohydrodynamik
Authors: Thess A. , Gerbeth G. 
Published: February 2013

AbstractDer Traum von magnetohydrodynamischen (MHD‐)Generatoren und MHD‐Schiffsantrieben hat sich nicht erfüllt. Die magnetisch gesteuerte Kernfusion läßt auf sich warten. Doch die Stille trügt: MHD‐Technologien halten erfolgreich Einzug in Metallurgie und Verfahrenstechnik, MHD‐Experimente eröffnen neue Perspektiven für die nichtlineare Physik und Turbulenzforschung, und selbst das klassische Problem der Entstehung des Erdmagnetfeldes scheint seiner experimentellen Verifikation nahe zu sein.
SO(5)‐Theorie der Hochtemperatur‐Supraleitung: ein neues Symmetriekonzept in der Festkörperphysik
Authors: Hanke W. , Eder R. , Arrigoni E. 
Published: February 2013

AbstractHochtemperatur‐Supraleiter (HTSL) zeigen in ihrem Phasendiagramm immer gemeinsam Antiferromagnetismus und Supraleitung. Kürzlich wurde eine neue Theorie vorgeschlagen, nach der die beiden auf den ersten Blick so unterschiedlichen Phasen „zwei Seiten ein‐ und derselben Medaille”︁ sind. Sie werden durch ein gemeinsames Symmetrieprinzip, die SO(5)‐Symmetrie, vereinheitlicht. Inzwischen gelang es zu zeigen, daß dieses Symmetrieprinzip von mikroskopischen Modellen erfüllt wird, die die wichtigsten experimentellen Ergebnisse im Normalzustand einschließlich dem Antiferromagnetismus beschreiben. Aus der SO(5)‐Symmetrie folgt dann zwangsläufig, daß diese Modelle auch d‐Wellen‐Supraleitung zeigen. Daraus leitet sich eine mikroskopische Beschreibung des komplexen Phasendiagramms der HTSL von der isolierenden, antiferromagnetischen Phase über die supraleitende Phase bis zur metallischen Phase im Normalzustand ab.
Elektronische Bildwandlung: Fortschritte bei Charge Coupled Devices (CCD) und Active Pixel Sensors (APS)
Authors: Strüder L. , von Zanthier C. 
Published: February 2013

AbstractSeit der Entwicklung der ersten CCD‐Bauelemente (Charge Coupled Device) bei Philips [1] und AT&T [2] in den Jahren 1969 und 1970 hat der CCD seinen Siegeszug als der optoelektronische Bildwandler angetreten. Hauptschrittmacher ist dabei die Anwendung im Video‐ und TV‐Sektor, in dem Film und Vidikon‐Bildwandlerröhre durch die kompakten CCD‐Sensoren auf Siliziumbasis ersetzt werden. Dieser Umbruch durchdringt mit kleiner werdenden Kameras und stetig fallenden Preisen immer mehr Bereiche des täglichen Lebens, aber auch der wissenschaftlichen Anwendungen. Parallel zu den CCDs hat in den letzten Jahren das Gebiet der Aktiven‐Pixel‐Sensorik (APS) große Fortschritte gemacht, die in einigen Anwendungen die CCDs bald ersetzen könnten [3].
El Niño/Southern Oscillation
Authors: Latif M. 
Published: February 2013

AbstractDie stärkste natürliche Klimaschwankung auf Zeitskalen von einigen Monaten bis zu mehreren Jahren ist das El Niño/Southern Oscillation‐Phänomen (ENSO). Obwohl ENSO seinen Ursprung im tropischen Pazifik hat, beeinflußt es nicht nur das tropische Klima, sondern auch das Weltklima. Außerdem besitzt ENSO weitreichende Auswirkungen auf die tropischen Ökosysteme und auf die Volkswirtschaft verschiedener Staaten, vor allem in den Tropen. ENSO ist daher nicht nur von besonderem wissenschaftlichen, sondern auch von großem öffentlichen Interesse.
Quantenphänomene eines einzelnen Atoms
Authors: Walther H. 
Published: February 2013

AbstractAls die Quantenmechanik entwickelt wurde, war es noch völlig undenkbar, jemals Quantenvorgänge einzelner Atome zu beobachten. So war die Diskussion in diesem Zusammenhang immer nur auf Gedankenexperimente beschränkt, und die Quantenmechanik war in der Konzeption, daß Wahrscheinlichkeitsaussagen für ein Ensemble gemacht werden, völlig ausreichend. Die Methoden der Laserspektroskopie haben es in den letzten Jahren möglich gemacht, einzelne freie Atome und auch einzelne Moleküle in Festkörpern zu beobachten und insbesondere deren Quantenverhalten zu verfolgen. Die Möglichkeit, das Vakuumfeld zu manipulieren, das bei der Quantisierung des Strahlungsfeldes ins Spiel kommt, hat weitere interessante Experimente ermöglicht. Somit gelingt es heute, die Quantenvorgänge sowie deren äußere Beeinflussung an einzelnen Atomen zu verfolgen und Phänomene sichtbar zu machen, die sich bei der Beobachtung mehrerer Atome herausmitteln würden. In diesem Beitrag werden Ein‐Atom‐Experimente, die sich mit der Strahlungs‐Atom‐Wechselwirkung befassen, diskutiert und zusammengefaßt. Der Schwerpunkt liegt auf den Experimenten in Resonatoren und Ionenfallen, die bei uns in Garching durchgeführt wurden bzw. gerade werden. Für weitere zusammenfassende Arbeiten siehe [1].