seit 1558

Friedrich-Schiller-Universität

Physikalisch-Astronomische Fakultät

Gebäude Max-Wien-Platz 1

Die Historie der Physik in Jena

PHYSIK und ASTRONOMIE an der Friedrich Schiller Universität Jena

Die im Jahre 1558 gegründete Alma mater jenensis gehört zu den ältesten Universitäten Europas. Physik und Astronomie begannen mit Erhard Weigel (1625 –1699), der Professor für Mathematik und Astronomie war. Berühmte Wissenschaftler wie Gottfried Wilhelm Leibniz gehörten zu den Studenten dieses pädagogisch sehr talentierten Hochschullehrers. Seit Weigels Zeiten gibt es an der Friedrich-Schiller-Universität ununterbrochene Aktivitäten in der physikalischen und astronomischen Forschung und Lehre. Die Physik er-lebte in Jena in den letzten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts einen beacht-lichen Aufschwung, der insbesondere auf das Wirken von Ernst Abbe an der Jenaer Universität und seine fruchtbringende Zusammenarbeit mit Carl Zeiß zurückzuführen ist. In der Folgezeit hatten u.a. Professoren wie Max Wien (Erfinder des Löschfunkenprinzips), Felix Auerbach (Theoretische Physik), Karl Baedecker (Halbleitereffekt in CuJ2-Kristallen), Abraham Esau (grund-legende Arbeiten zur Hochfrequenztechnik), Georg Goubeau (Erzeugung und Ausbreitung elektromagnetischer cm Wellen) und Georg Joos (Wiederho-lung des Michelson-Versuchs mit hoher Genauigkeit) einen großen Anteil an der weiteren Entwicklung von Lehre und Forschung auf dem Gebiet der Physik. Nach dem Zweiten Weltkrieg war es auf Grund des Wirkens solcher Persönlichkeiten wie beispielsweise Eberhard Buchwald, Paul Görlich, Friedrich Hund, Martin Kersten, Wilhelm Schütz und Hermann Lambrecht gelungen, der Physik und Astronomie in Jena wieder Geltung und Ansehen zu verschaffen.

An der Physikalisch-Astronomischen Fakultät werden heute Ausbildungs-gänge angeboten, welche die bisherige Traditionslinie fortsetzen und einen späteren Berufseinsatz der Studenten in einem breiten Spektrum zwischen physikalischen Hochtechnologien auf den Gebieten der Optik/Photonik, Fest-körperphysik/Materialwissenschaft bis hin zur astronomischen Forschung oder der Theoretischen Physik mit Schwerpunkten wie Gravitations- und Quantentheorie ermöglichen.

Die Fakultät pflegt gute Kontakte zu den in der Stadt ansässigen übrigen For-schungseinrichtungen. So sind das Institut für Photonische Technologien, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik, die Lan-dessternwarte Tautenburg sowie das Helmholtz-Institut Jena in die Ausbil-dung der Studierenden einbezogen. Die Studierenden haben beispielsweise die Möglichkeit, ihre Bachelor- oder Masterarbeit an einer der genannten Einrichtungen unter Anleitung von Professoren der Physikalisch-Astronomi-schen Fakultät anzufertigen.

Die Physikalisch-Astronomische Fakultät ist Mitglied der Konferenz der Fachbereiche Physik der deutschen Universitäten, die das Physik-Studium in Deutschland koordiniert. Auch bestehen enge Verflechtungen bis hin zum wechselseitigen Austausch von Studierenden oder Doktoranden mit einer Vielzahl deutscher und ausländischer Universitäten.An der Physikalisch Astronomischen Fakultät gibt es Ausbildungsgänge mit den Studienzielen •BachelorofScienceinPhysik•MasterofScienceinPhysik•MasterofScienceinPhotonics•BachelorofScienceinWerkstoffwissenschaft (Verbundstudiengang mit der TU Ilmenau)•MasterofScienceinWerkstoffwissenschaft (Verbundstudiengang mit der TU Ilmenau)•LehramtPhysikanGymnasienundRegelschulen in Verbindung mit einem zweiten Fach.

Alle Studiengänge sind modular aufgebaut und die Bewertung erfolgt nach dem europäischen Kreditpunktesystem (ECTS). Darüber hinaus wurden die Studiengänge so angelegt, dass ein Wechsel zwischen Physik/Bachelor und Lehramt in beiden Richtungen möglich ist. Der Masterstudiengang für Phy-sik ist konsekutiv und baut auf dem Bachelor-Studiengang in Physik auf. Mit dem Bachelor-Abschluss in Physik kann man sich aber auch in den englisch-sprachigen Masterstudiengang für Photonics einschreiben.Traditionell nimmt die Optik/Photonik in Jena einen besonderen Platz in Leh-re und Forschung ein. Schwerpunkte bilden dabei solche modernen Gebiete wie die nichtlineare Optik, die Mikro- und Nanooptik sowie die Laserphysik. Aber auch die Festkörperphysik und die Theoretische Physik prägen maß-geblich das Fakultätsprofil. Die Universität Jena gehört zu den wenigen Uni-versitäten im deutschen Raum, welche die Astronomie/Astrophysik in Lehre und Forschung vertreten.Die Physikalisch-Astronomische Fakultät bietet gemeinsam mit der Che-misch-Geowissenschaftlichen Fakultät und der TU Ilmenau die Studiengän-ge Werkstoffwissenschaft mit den Abschlüssen Bachelor of Science und Master of Science an. Mit diesen Studiengängen werden die Kompetenzen der Universität auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaft, insbesondere der Materialwissenschaft effektiv genutzt und umgesetzt.Für alle an der Fakultät vertretenen Bachelor- und Lehramtsstudiengänge wird ein zweiwöchiger Mathematik-Vorkurs angeboten, um die unterschied-lichen Mathematikvorkenntnisse der Studienanfänger weitgehend auszu-gleichen und den Einstieg in das Studium, in dem die Mathematik eine wich-tige Rolle spielt, zu erleichtern.

Ausbildungs- und Studienablauf

Übersicht über dieQualifikationsmöglichkeiten

Abitur

Dr. rer. nat.

VorkursMathematik

B.Sc.in Physik

M.Sc.in Physik

Arbeit im Beruf(z.B. Industrie, Forschungseinrichtungen,

öffentliche Institutionen)

Promotions-studium

M.Sc.in Photonics

Bachelor-Kurs6 Semester 180 LP

Master-Kursin Physik

4 Semester 120 LP

Master-Kursin Photonics

4 Semester 120 LP

Im Studiengang Physik mit dem Abschluss Bachelor of Science be trägt die Regelstudienzeit 6 Semester. Der konsekutive Studiengang Physik mit dem Abschluss Master of Science baut auf dem Bachelor-Studiengang auf und hat eine Regelstudienzeit von 4 Semestern. Der Studienbeginn ist bei den Bachelor- Studiengängen nur zum Wintersemester möglich. In den Master-studiengang Physik wird sowohl zum Winter- als auch zum Sommersemester immatrikuliert.Die Ausbildung im Bachelor-Studiengang erfolgt mit den Methoden der Ex-perimentalphysik, der Theoretischen Physik und Computational Physics auf den Gebieten der Klassischen Physik, Quantenphysik, Statistischen Physik, Atom- und Molekülphysik sowie Optik. Sie wird durch mehrere Praktika be-gleitet und schließt eine gründliche Ausbildung in Mathematik, Informatik sowie verschiedenen Neben- und Wahlfächern ein. Das Studium ist modu-

Studiengang Physik

AbiturBachelor in Physik

Vorkurs Mathematik

Mathematik 32 LPAnalysis I-III, Lineare Algebra, Mathematische Methoden der Physik

Experimentalphysik 37 LPMechanik, Wärmelehre, Elektrizität, Optik, Atom-, Kern- undElementarteilchenphysik, Physik der kondensierten Materie,Atom- und Molekülphysik

Theoretische Physik 36 LPTheoretische Mechanik, Elektrodynamik, Quantentheorie,Thermodynamik/Statistik

Laborpraktika 32 LPPhysikalisches GrundpraktikumPhysikalisches Fortgeschrittenen-Praktikum

Nichtphysikalisches Wahlfach undübergreifende Inhalte 27 LPNebenfach (z.B. Chemie, Elektronik, Informatik),Computational Physics, Messtechnik

Spezialisierung 4 LPOptik, Festkörperphysik/Materialwissenschaft, Quanten- undGravitationstheorie, Astrophysik

Bachelorarbeit 12 LP

B.Sc. in Physik ∑ 6 Semester & 180 LP

lar aufgebaut und die Bewertung erfolgt nach dem Kreditpunktesystem. Der Studiengang Bachelor of Science schließt mit dem Verfassen und der Vertei-digung einer Bachelor-Arbeit ab.Im konsekutiven Studiengang Physik mit dem Abschluss Master of Science sind zunächst je ein verpflichtendes Vertiefungsmodul in der experimentel-len und theoretischen Physik zu belegen. Parallel dazu erfolgt eine Spezi-alisierung auf zwei physikalische Wahlfächer, die den Forschungsschwer-punkten der Fakultät entstammen, sowie ein nichtphysikalisches Nebenfach. In einem der Schwerpunktgebiete Optik, Festkörperphysik/Materialwissen-schaft, Astronomie/Astrophysik oder Gravitations- und Quantentheorie wird die Masterarbeit angefertigt, die einschließlich Projektplanung ein Jahr dauert.

VoraussetzungenDas Studium der Physik erfordert insbesondere naturwissenschaftliches In-teresse und logisches Denkvermögen. Der Umfang der notwendigen Mathe-matik-Ausbildung während des Studiums ist erheblich. Für ein erfolgreiches Studium ist daher ein weitreichendes Interesse an mathematischen Sach-verhalten erforderlich. Kenntnisse der Wissenschaftssprache Englisch sind im Bachelorstudien-gang von Vorteil, aber eine Zulassungsvoraussetzung für das Masterstudi-um.

B.Sc. in PhysikMaster in Physik

Allgemein-physikalische Fächer 16 LPje eines aus Experimentalphysik und Theoretischer Physik

Nichtphysikalisches Wahlfach 12 LPNebenfach z.B. Chemie, Mathematik

Spezialisierung 32 LPOptik, Festkörperphysik/Materialwissenschaft,Quanten- und Gavitationstheorie

Forschung 30 LPProjektplanung und wissenschaftliches Arbeiten

Masterarbeit 30 LP

M.Sc. in Physik ∑ 4 Semester & 120 LP

Der Studiengang Physik Lehramt hat eine Regelstudienzeit von 10 Semes-tern für das Lehramt an Gymnasien bzw. 9 Semestern für das Lehramt an Regelschulen.Das Lehramtsstudium in der Universitätsphase ist modular aufgebaut. Es besteht aus abgeschlossenen Lerneinheiten, die sich aufeinander beziehen und durch Prüfungen bereits in die Abschlussnote des Studiums eingehen. Die Ausbildung im Fach Physik erfolgt auf den Gebieten der Klassischen Phy-sik, Quantenphysik, Atom- und Molekülphysik, Festkörperphysik, Astrophysik u.a. Sie wird durch mehrere physikalische Praktika begleitet. Die physikdi-daktische Ausbildung ermöglicht eine erste intensive Vorbereitung auf das künftige Tätigkeitsfeld durch die enge Verbindung zwischen theoretischen Ausbildungsbestandteilen und laborpraktischen Übungen. Im 6. Semester absolvieren alle Lehramtsstudierenden der Physik ein Praxissemester. Hier sammeln sie ein halbes Jahr lang, vier Tage in der Woche, Erfahrungen an Praktikumsschulen im gesamten „Campus Thüringen“. Die Ausbildung an der Universität endet mit der ersten Staatsprüfung nach der Regelstudienzeit. Die diesbezüglichen Prüfungen erfolgen in Physik und in einem weiteren Fach, in der Didaktik beider Fächer, in Pädagogik und in Psychologie. Außerdem ist die Anfertigung einer wissenschaftlichen Haus-arbeit, vorzugsweise in einem der beiden Fächer, notwendig.

Als Kombinationsfach zur Physik sind alle Lehramtsfächer wählbar, die im Lehramt in Thüringen studiert werden können, z.B. Mathematik, Chemie, Sport, Deutsch, Englisch, Geschichte und andere. Mathematik wird aber vorrangig als Kombinationsfach empfohlen.

An das Universitätsstudium nach der ersten Staatsprüfung schließt sich ein zweijähriger Vorbereitungsdienst an, der vorrangig einer weiteren didakti-schen, psychologischen und pädagogischen Ausbildung dient und mit der zweiten Staatsprüfung abschließt.

Astronomie ist als Drittfach im Direkt- und Weiterbildungsstudium wählbar. Die Ausbildung erfolgt auf den Gebieten Klassische Astronomie, Sonnensys-tem, Sternphysik, Sternsysteme und Kosmologie und wird durch ein astrono-misches Praktikum und eine fachbezogene Didaktik-Ausbildung ergänzt.

Studiengang Physik-Lehramt

für Gymnasium(Sekundarstufe II)

Physiklehrer für Gymna-sium (Sekundarstufe II) ∑ 10 Semester 135 LP

Festkörperphysik, Atom- und Molekülphysik,Fortgeschrittenenpraktikum

für Regelschule(Sekundarstufe I)

Physiklehrer für Regel-schule (Sekundarstufe I) ∑ 9 Semester 120 LP

Lehramt in Physik

Grundstudium in Physik für Lehramt 69 LPMathematische Methoden der Physik, Experimentalphysik I – III, Theore-tische Physik, Physikalisches Grundpraktikum, Fachdidaktik Physik I

1. Staatsprüfung und wissenschaftl. Hausarbeit 35 LPExperimentalphysik, Theoretische Physik, Fachdidaktik

Referendariat

2. Staatsprüfung

Abitur

Vorkurs Mathematik

Praxissemester im 6. Semester 5 LP

Vertiefte Physikausbildung 11 P / 26 LPGrundlagen der Informatik, Elektronik oder AstronomieThermodynamik/Statistik

Das Fachgebiet Astronomie kann an der Friedrich-Schiller-Universität nicht als eigenständiger Studiengang studiert werden. Es ist aber Bestandteil der physikalischen Studiengänge in der Form, dass Astronomie/Astrophysik als Wahlpflichtfach in den Studiengängen Bachelor oder Master in Physik gewählt werden kann und mit der Möglichkeit, auf diesem Gebiet die Ba-chelor- und/oder Master-Arbeit anzufertigen.Damit stellt das Fachgebiet Astronomie eine vom Interesse der Studierenden bestimmte Spezialisierung im Rahmen der physikalischen Studiengänge an der Friedrich-Schiller-Universität dar, die die Voraussetzungen für die Arbeit als Astronom und in breit gefächerten anderen Einsatzfeldern schaffen kann. Mit dem Abschluss als Master of Science in Physik ist die Promotion zum Dr. rer. nat. auf dem Gebiet der Astronomie/Astrophysik an der Friedrich-Schiller-Universität möglich.In der Ausbildung zum Regelschul- bzw. Gymnasiallehrer kann Astronomie in folgender Weise studiert werden:• als Wahlfach Astronomie im Lehramtsstudium Physik zur Erweiterung der fachlichen Kompetenz • in einem Direktstudium oder weiterbildenden Studium als Drittfach Astronomie mit dem Erwerb der Lehrbefähigung in diesem weiteren Schulfach (Erweiterungsprüfung).

Wege zur Astronomie

Im Studiengang Werkstoffwissenschaft mit dem Abschluss Bachelor of Sci-ence beträgt die Regelstudienzeit 6 Semester. Der konsekutive Studiengang mit dem Abschluss Master of Science hat eine Regelstudienzeit von 4 Se-mestern. Der Studienbeginn ist für beide Studiengänge nur im Wintersemes-ter möglich. Beide Studiengänge sind modular aufgebaut und die Bewertung erfolgt nach dem Kreditpunktesystem.Die Verbund-Studiengänge Werkstoffwissenschaft werden von zwei Thürin-ger Universitäten getragen, wobei ein Wechsel zwischen den beiden Uni-versitäten unter Anerkennung der bisher erworbenen Leistungspunkte am Ende jedes Studienjahres möglich ist. Durch den Verbund ist das Spektrum des Lehrangebotes in der Werkstoffwissenschaft wesentlich breiter und die Studierenden können aus diesem Spektrum eine ihren Interessen entspre-chende Vertiefungsrichtung wählen (Friedrich-Schiller-Universität Jena: Materialwissenschaft, Technische Universität Ilmenau: Werkstofftechnik). Die Immatrikulation erfolgt am Ort der gewählten Vertiefung.Im Bachelor-Studiengang werden zunächst die mathematischen, physikali-schen und chemischen Grundlagen für die Werkstoffwissenschaft vermittelt. Daran schließen sich ingenieur- und werkstoffwissenschaftliche Module wie Technische Mechanik, Fertigungstechnik, Konstruktion, Kristallogra-phie/Mineralogie, Grundlagen der Werkstoffwissenschaft, Materialprüfung, Metalle, Glas/Keramik und Polymere an. Das Studium wird von zahlreichen Praktika inklusive eines Betriebspraktikums begleitet. Darüber hinaus wer-den Kompetenzen in Betriebswirtschaft, wissenschaftlichem Englisch, Ver-suchsplanung, Präsentation und Kommunikation erworben. Im 6. Semester erfolgt eine Spezialisierung in einem werkstoffwissenschaftlichen Wahlfach, in dem auch die Bachelor-Arbeit angefertigt wird. Hierbei stehen u.a. Pha-sentrennung und Kristallisation, Biomaterialien und Medizintechnik, werk-stoffkundliche Aspekte des Recyclings, Legierungen, feuerfeste Baustoffe und Glasfehlerkunde zur Auswahl. Im Masterstudiengang wird die Ausbildung in den allgemeinen ingenieur- und werkstoffwissenschaftlichen Modulen vertieft und es erfolgt eine Speziali-sierung auf eines der zahlreichen, überwiegend von der Physikalisch-Astro-nomischen und der Chemisch-Geowissenschaftlichen Fakultät angebotenen Wahlfächer, in welchem im 4. Semester die Master-Arbeit angefertigt wird.Als Pflichtfächer in der von der FSU Jena angebotenen Vertiefungsrichtung Materialwissenschaft sind zu belegen: Festkörperphysik, Modellierung/Simu lation, Nichtmetallische anorganische Werkstoffe, Metalle, Polymere, Materialcharakterisierung, Werkstoffmechanik, Werkstofftechnologie, Ma-terialkundliches Praktikum.

Studiengang Werkstoffwissenschaft

Bachelor in Materialwissenschaft

Kommunikationwissenschaftliches Englisch,Kommunikation undPräsentation

Betriebswirtschafts-lehre

Stochastik undVersuchsplanung

Mathematik 21 LPMathematik I-III

Experimentalphysik 18 LPMechanik, Thermodynamik, Elektrizitätslehre, Optik,Physikalisches Grundpraktikum

Chemie 19 LPAllgemeine und anorganische Chemie, Physikalische Chemie,Thermodynamik, Organische Chemie, Chemisches Praktikum

Ingenieurwissenschaften 26 LPInformatik, Technische Mechanik, Fertigungstechnik, Konstruktion

Einführung in die Werkstoffwissenschaft 15 LPKristallographie/Allgemeine Mineralogie, Grundlagender Werkstoffwissenschaft I – II

Werkstoffwissenschaft 43 LPIndustriepraktikum, Materialprüfung, Metalle, Glas und Keramik,Polymere, Materialkundliches Praktikum

Spezialisierung 10 LPPhasentrennung und Kristallisation, Biomaterialien und Medizintechnik,Werkstoffkundliche Aspekte des Recyclings, Legierungen – Anwendungen und Eigenschaften, Feuerfeste Baustoffe, Glasfehlerkunde

Bachelorarbeit 12 CP

B.Sc. in Materialwissenschaft∑ 6 Semester & 180 LP

Abitur

Vorkurs Mathematik

Studiengang Werkstoffwissenschaft

Master in Materialwissenschaft

Stochastik undVersuchsplanung

B.Sc. in Materialwissenschaft

Naturwissenschaften 5 LPFestkörperphysik

Ingenieurwissenschaften 10 LPModellierung/Simulation, Werkstoffmechanik

Werkstoffwissenschaften 34 LPGlas II, Keramik II, Metalle II, Polymere II, Verbundwerkstoffe, Werkstoff-technologie, Materialcharakterisierung, Materialkundliches Praktikum

Nicht-materialwissenschaftliches Wahlfach 9 LPz.B. Supraleitung, Experimentelle Methoden der optischen Spektroskopie, Absorption und Fluoreszenz, Festkörperchemie

Spezialisierung 20 LPz.B. Mechanik und Rheologie der Polymere, Elektronenmikroskopie, Beschichtungstechnik, Lasermaterialien, Amorpher Zustand, Glasstruktur, Werkstoffe für Optik und Optoelektronik, Werkstoffverhalten und Bauteil-festigkeit, Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, Nanostrukturierung, Ober-flächentechnik, Präzisionsbearbeitung, Phasenumwandlungen, Recycling

Forschung 12 LPOberseminar, Forschungsbeleg

Masterarbeit 30 LP

M.Sc. in Materialwissenschaft∑ 4 Semester & 120 LP

Der zweijährige englischsprachige Masterstudiengang M.Sc. in Photonics wird seit dem Wintersemester 2007/08 an der Physikalisch-Astronomischen Fakultät angeboten, seit dem Wintersemester 2008/09 unter dem Dach der neu gegründeten Abbe School of Photonics (ASP). Studierende erhalten in diesem Studiengang eine fundierte Ausbildung in einem Forschungsgebiet, welches das Leben im 21. Jahrhundert in mindestens ebenso großem Um-fang verändern wird wie es die Mikroelektronik in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts tat. Das Kursangebot spannt den Bogen von der Grundlagen-forschung über Laser- und Lasertechnologien bis hin zur Nichtlinearen Optik, Nanotechnologie und Biophotonik. Alle Vorlesungen und Seminare werden in englischer Sprache abgehalten, was den Masterstudiengang Photonics besonders für internationale Studierende zusätzlich attraktiv macht. Als konsekutiver Studiengang richtet sich der Master in Photonics an Stu-die rende mit einem Bachelorabschluss in Physik oder einem verwandten naturwissenschaftlichen oder ingenieurtechnischen Fach. Die Vorlesungen und Seminare des ersten Semesters dienen dazu, die Studierenden in die Grundlagen der Optik und Photonik einzuführen, bestehende Kenntnisse auf-zufrischen und eventuell vorhandene Wissenslücken zu schließen. Dieses Pflichtcurriculum wird mit einer Vorlesung in Laserphysik im zweiten Semes-ter abgeschlossen, woraufhin die Studierenden aus einem breit gefächerten Angebot vertiefender Vorlesungen entsprechend ihren persönlichen Inter-essen wählen können. Diese Spezialisierung wird im dritten Semester fort-gesetzt und mündet schließlich im vierten Semester in die Masterarbeit. Das Studium wird durch Sprachkurse, zahlreiche Blockveranstaltungen sowie durch ein Gastprofessorenprogramm international renommierter Wissen-schaftler ergänzt.Während des zweijährigen Studiums wird den Studierenden jedoch nicht nur theoretisches Grundlagenwissen vermittelt. Im Gegenteil: die Anwendung des erworbenen Wissens stellt einen integralen Bestandteil des Stu diums dar. Beginnend mit dem ersten Semester werden die Studierenden daher Praktika absolvieren, in denen sie Schritt für Schritt die Methoden eigen-ständiger wissenschaftlicher Arbeit erlernen. Die enge Zusammenarbeit der Abbe School of Photonics mit international führenden Firmen auf dem Gebiet der Optik und Photonischen Technologien, wie z.B. ZEISS, OSRAM, LEICA, TRUMPF, JENOPTIK oder SCHOTT, ermög-licht es den Studierenden, ihr erlerntes Wissen während der Semesterferien in Industriepraktika zu vertiefen und zu erweitern. Gleichzeitig erhalten sie auf diese Weise frühzeitig die Möglichkeit, Kontakt zu potentiellen Arbeitge-bern aufzunehmen.

Master of Science in Photonics

Master of Photonics

Adjustment 16 CPFundamentals of modern optics, Structure of matter, Condensed matter physics, Advanced quantum mechanics, Semiconductor physics

Fundamentals 22 CPOptical metrology and sensing, Optical modeling and design,Laser physics, Photonics lab

Specialization 24 CPComputational photonics, Micro/nanotechnology, Nanooptics,Image processing, Nonlinear optics, Nanomaterials, Optoelectronics, Photovoltaics, Biophotonics, etc.

Internship 10 CPPractical training in photonics industry

Research 18 CPLabwork training in advanced research labs

Master Thesis 30 CPResearch thesis in University laboratories, Industry research departments, Fraunhofer Institute for Applied Optics (IOF), Institute of Photonic Techno-logies (IPHT)

M.Sc. in Photonics∑ 4 semesters & 120 CP

B.Sc. in Phys. / Chem. / Eng. / Math.

Language coursesGerman, English

ASP Tutor systemindividual student guidingand counseling

ASP Trainingsblock courses, guest lectures on photonics,economy, patents, management, law

Die Physikalisch-Astronomische Fakultät besteht aus acht Instituten und einer selbständigen Arbeitsgruppe mit den folgenden Arbeitsrichtungen: Astrophysikalisches Institut und Universitäts-Sternwarte

• Detektion und Beobachtung von Braunen Zwergen und extra-solaren Planeten mit verschiedenen Techniken• Optische, Infrarot- und Röntgen-Beobachtungen• Entstehung von Sternen, Braunen Zwergen und Planeten• Theorie von Staub-Trümmer-Scheiben um Sterne• Beobachtung und Theorie von spektralen Energieverteilungen• Laborexperimente von kosmischen Staub-Analog-Teilchen• Optische und Röntgen-Beobachtungen von jungen Neutronensternen• Entwicklung von Instrumentierung für Interferometrie• Betrieb eines 90-cm Teleskops in Großschwabhausen bei Jena mit wissenschaftlichen und didaktischen Projekten• Ausbildung von Studierenden für Bachelor, Master, Diplom und Promotion in beobachtender, theoretischer und Labor-Astrophysik (sowie für Lehramt im Fach Astronomie)

Institut für Angewandte Physik

• Entwicklung von neuartigen optischen Materialien, Konzepten und Messtechniken für die Bereiche Produktion und Information, Lebenswissenschaften und Medizin, Sicherheit und Mobilität, Umwelt und Energie sowie Prozesstechnologie• Forschungsschwerpunkte auf den Gebieten des Optik-Designs, der Mikro- und Nano-Optik, der Faser- und Wellenleiteroptik sowie der Ultra- schnellen Optik• Anwendung und Technologieentwicklung lithographischer Verfahren• Entwicklung von neuen Konzepten für Festkörperlaser, wie Faserlaser, Pulsformung und faseroptische Verstärkung ultrakurzer Laserpulse• Entwurf und Herstellung diffraktiver Optiken auf der Basis von binären, mehrstufigen und kontinuierlichen Gittern sowie von metallischen und dielektrischen Gittern für den sub-Wellenlängenbereich• Forschung zur Anwendung von Femtosekunden-Laserpulsen, wie z.B. zur Materialbearbeitung und zur Mikro- und Nanostrukturierung optischer Materialien• Lichtausbreitung und nichtlineare Licht-Materie-Wechselwirkung in Mikro-und Nanostrukturen, optischen Metamaterialien sowie Photonischen Kristallen• Plasmonik und Nahfeldoptik• Entwicklung systematischer Algorithmen zum Design optischer Systeme, Vereinheitlichung optischer Modellierungstechniken („Unified Optical Modeling“)• Untersuchungen zur Erzeugung kohärenter EUV-Strahlung durch Konversionsprozesse

Arbeitsrichtungen

Institut für Angewandte Optik

• Optische Messtechnik (Interferometrie, Wellenfrontsensorik und adaptive Optik, Digitale Holographie, Hologramm-Interferometrie, 3-D-Messverfah- ren mit strukturierter Beleuchtung, Mikroskopie mit interferometrischen Techniken, Charakterisierung von Laserbündeln)• Optische Informationsspeicherung und -verarbeitung mit Echtzeitspeicher- medien (photorefraktive Kristalle, Photopolymere, Wellenmischprozesse, räumliche Solitonen)• Diffraktiv-optische Elemente (Synthese, Analyse und Transformation von Laser-Moden, Laserstrahlformung für Materialbearbeitung, Photopolymere für Reflexionsgitter) Institut für Optik und Quantenelektronik

• Wechselwirkung intensiver Laserstrahlung mit Materie • Entwicklung neuer Laserplasma basierter Teilchenbeschleunigungs- konzepte (für Elektronen, Protonen und schwere Ionen)• Anwendung laserbeschleunigter Teilchen: Erzeugung ultrakurzer Sekundärstrahlung und Entwicklung laserbasierter Strahlentherapie in der Medizin• Entwicklung neuer Femtosekunden- (und Attosekunden-) sowie kurzwelliger Lichtquellen (bis hin zu XUV und Röntgenquellen)• Entwicklung hochreiner Röntgenpolarisatoren für Experimente in der Starkfeld-Quantenelektrodynamik• Entwicklung und Optimierung von diodengepumpten Festkörperlasern in Richtung höherer Wiederholraten und hoher Pulsenergien

Institut für Festkörperphysik

• Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen an strukturell wohl definierten organischen Epitaxieschichten und Quantentöpfen• Herstellung und Charakterisierung von Kohlenstoff-Nanostrukturen (Graphen, Kohlenstoffnanoröhren)• Herstellung, Modifikation und Charakterisierung von Halbleiternano- drähten für elektronische und photonische Bauelemente• diamantähnliche dünne Schichten• optische und elektronische Charakterisierung durch optische in situ Spek- troskopie (DRS), Rastertunnelspektroskopie (STS), Auger, UPS und XPS• Herstellung, Analyse und Anwendungen supraleitender Dünnschicht- systeme• Josephsoneffekte und Quanteninterferometer (SQUIDs)• Tieftemperaturphysik und -technik• Elektronische Spektroskopie von astrophysikalisch relevanten, isolierten Molekülen bei tiefen Temperaturen • Untersuchung der Photolumineszenzeigenschaften von Silicium- und Germanium-Quantenpunkten• Ultrakalte Reaktionen in Helium-Nanotröpfchen• Modifizierung und Charakterisierung von Materialeigenschaften mittels hochenergetischer Ionen für Anwendungen in Elektronik und Opto- elektronik im Mikro- und Nanometerbereich• Präparation, Charakterisierung und Entwicklung polykristalliner Dünnschicht-Solarzellen

Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie

• Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Biomaterialien, insbesondere Erzeugung, Charakterisierung und Anwendung von strukturierten und funktionalisierten Biomaterialien sowie von biomimetischen Materialien• Untersuchung und Steuerung der Proteinadsorption an Materialgrenz- flächen• Strukturbildung und Thermodynamik von thermoplastischen Polymeren und Biopolymeren• Entwicklung von Polymerisationstechnologien (Licht, Mikrowellen) für Polymere und Verbundwerkstoffe• Erforschung und Entwicklung von superelastischen Polymeren sowie des Deformationsverhaltens und der Rissausbreitungskinetik von Copoly- meren und Polymerblends• Entwicklung und Charakterisierung von Legierungen, u. a. für Implantate• Fest/Flüssig Phasenumwandlungen bei Metallen• Synthese von keramischen Nanopartikeln und Whiskern• Beschichtungsverfahren, Oberflächenmodifizierung, Präzisionsbearbei- tung, Laserfeinbearbeitung, Oberflächencharakterisierung• Erstellung von Materialmodellen, Materialcharakterisierung, zerstörende und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung• Modellierung und Simulation von Materialstrukturen und -eigenschaften

Theoretisch Physikalisches Institut

• Numerische Lösung der Einsteingleichung, insbesondere Schwarze Löcher und Gravitationswellen• Lösung von Randwertproblemen der stationären Einstein-Gleichungen• Berechnung von Gleichgewichtskonfigurationen rotierender relativisti- scher Sterne und Schwarzer Löcher• Analytische Näherungslösungen der Einstein-Gleichungen für Mehr- körpersysteme mit Eigenrotationen• Berechnung und Analyse von Gravitationswellenformen aus zusammen spiralenden Binärsystemen mit Eigenrotation• Analyse von supersymmetrischen Feldtheorien mit Hilfe von Renormie- rungsgruppenmethoden und Monte-Carlo-Simulationen• Phasenübergänge und Symmetriebrechung in Quantenfeldtheorien bei endlichen Temperaturen und Dichten• Stark korrelierte Systeme in Teilchen- und Vielteilchenphysik• Quantenvakuumphänomene und die Physik starker Felder

Arbeitsrichtungen

Institut für Festkörpertheorie und -optik

• Theorie der raum-zeitlichen Lokalisierung (Solitonen) in diskreten und/ oder dissipativen optischen Systemen• Optik in nanostrukturierten Medien (Metamaterialien, Nanoantennen, Solarzellen)• Lineare und nichtlineare Optik in photonischen Kristallen und photonischen Kristallfasern• Numerische Methoden in der nichtlinearen und Nanooptik• Theorie von Halbleitern sowie deren Nanostrukturen und Oberflächen (strukturelle, dynamische und elektronische Eigenschaften und deren Anregung)• Berechnung atomar-geometrischer Strukturen, elektronischer Band- strukturen und Schwingungsspektren mit Hilfe einer Dichtefunktional- und Quasiteilchentheorie• Green-Funktionentheorie zur Behandlung von Vielteilchenwechsel- wirkungen, insbesondere der Elektron-Loch-Wechselwirkung in optischen Spektren

Arbeitsgruppe Didaktik der Physik und Astronomie

• Fachdidaktische Ausbildung für das Lehramt im Fach Physik sowie Astronomie (als Drittfach) an Gymnasien und Regelschulen• Beteiligung an der fachwissenschaftlichen Ausbildung von Lehramts- studenten• Lehrerfortbildung und -weiterbildung in Physik und Astronomie• In der fachdidaktischen Forschung und Entwicklung: Elementarisierung und didaktische Reduktion von aktuellen Entwick- lungen in der Physik (Schwerpunkte: Gravitation, Relativitätstheorien, Astronomie und Astrophysik)

Des Weiteren bestehen an der Fakultät:

•AbbeSchoolofPhotonics

•AbbeCenterofPhotonics

•Sonderforschungsbereich/Transregio7 „Gravitationswellenastronomie Methoden – Quellen – Beobachtung“

•Sonderforschungsbereich/Transregio18 „Relativistische Laser Plasma Dynamik“

•DFG-GraduiertenkollegGRK1523„Quanten-undGravitationsfelder“

•DFG-ForschergruppeFOR532„Nichtlineareraum-zeitlicheDynamik in dissipativen und diskreten optischen Systemen“

•DFG-ForschergruppeFOR723 „Funktionale RG für stark korrelierte Fermionen“

•EFSNetzwerk„NeueTrendsundAnwendungendesCasimir-Effekts“

•EUFP7LASERLABEUROPE„ZugangzuLaserinfrastruktur“

•BMBFClusterSpitzenforschungPHONA„ForschungundAusbildungauf dem Gebiet von Photonischen Nanomaterialien

Eine enge Zusammenarbeit pflegt die Fakultät außerdem mit den folgenden außeruniversitären Forschungs-Einrichtungen der Region:

•Fraunhofer-InstitutfürAngewandteOptikundFeinmechanikJena

•Helmholtz-InstitutJena

•InstitutfürPhotonischeTechnologienJena

•LandessternwarteThüringeninTautenburg

Weiteres

Physikalisch-Astronomische FakultätDekanatMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947000Fax 03641-947002E-Mail: dekanat-paf@ uni-jena.de

Studiendekan/StudentensekretariatMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947010/11Fax 03641-947012E-Mail: Mandy.Mueller.1@ uni-jena.de oder hanna.oberheidtmann@uni-jena.de

Institut für Optik und QuantenelektronikMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947200Fax 03641-947202E-Mail: sekretariat-ioq@ uni-jena.de

Institut für FestkörperphysikMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947300Fax 03641-947302E-Mail: anja.mittelstaedt@uni-jena.de sylvia.stender@uni-jena.de

Institut für Angewandte OptikMax Wien Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947650Fax 03641-947652E-Mail: iao.physik@ uni-jena.de

Institut für Angewandte PhysikMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947800Fax 03641-947802E-Mail: tuennermann@iap.uni-jena.de

Institut für Materialwissenschaft und WerkstofftechnologieLöbdergraben 32 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947730Fax 03641-947732E-Mail: k.jandt@ uni-jena.de

Theoretisch-Physikalisches InstitutMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947100Fax 03641-947102E-Mail: G.Ritter@tpi.uni-jena.de

Adressen und Telefonnummern

Institut für Festkörpertheorie und -optikMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947150Fax 03641-947152E-Mail: bechsted@ifto.physik.uni-jena.de

Astrophysikalisches Institut und Universitäts-SternwarteSchillergässchen 2 · D - 07745 JenaTelefon 03641-9 47500Fax 03641-947502E-Mail: rne@astro.uni-jena.de

Arbeitsgruppe Didaktik der Physik und AstronomieMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-47490Fax 03641-947492E-Mail: kh.lotze@uni-jena.de

DFG-Forschergruppe „Nichtlineare raum-zeitliche Dynamik in dissipativen und diskreten optischen Systemen“Max-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947800Fax 03641-947802E-Mail: tuennermann@iap.uni-jena.de

SFB/TR 7„Gravitationswellenastronomie: Methoden – Quellen – Beobachtung“Max-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947111Fax 03641-947102E-Mail: wagner@tpi.uni-jena.de

Graduiertenkolleg „Quanten- und Gravitationsfelder“Max-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947101Fax 03641-947102E-Mail: lisann.schmidt@uni-jena.de

Abbe School of PhotonicsMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947171 oder 947184Fax 03641-947172E-Mail: info-asp@uni-jena.de

BMBF Cluster Spitzenforschung PHONAKoordinator: Prof. Dr. Thomas PertschInstitut für Angewandte PhysikFriedrich-Schiller-Universität JenaMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon: 03641-947840E-Mail: thomas.pertsch@uni-jena.de

Informationen zu allen Studiengängen an der Friedrich-Schiller-Universität erteilt die Zentrale Studienberatung im

Studierenden-Service-ZentrumFriedrich-Schiller-Universität JenaD - 07737 Jena Telefon 03641-931111Fax 03641-931112 E-Mail: studium@uni-jena.dewww.uni-jena.de/ssz.htmlwww.uni-jena.de/zsb.html

Fachspezifische Beratung durch die Physikalisch-Astronomische Fakultät • zu den Studiengängen Physik und Lehramt PhysikFriedrich-Schiller-Universität JenaPhysikalisch Astronomische FakultätProf. Dr. K.-H. LotzeProf. Dr. C. SpielmannProf. Dr. G. PaulusMax Wien Platz 1 · D - 07743 JenaTelefon 03641-947010E-Mail: kh.lotze@ uni-jena.de christian.spielmann@uni-jena.de gerhard.paulus@uni-jena.de

• zum Studiengang Master of PhotonicsFriedrich-Schiller-Universität JenaPhysikalisch Astronomische FakultätProf. Dr. T. PertschMax-Wien-Platz 1 · D - 07743 JenaTel. 03641-947840E-Mail: thomas.pertsch@uni-jena.de

• zum Studiengang WerkstoffwissenschaftFriedrich-Schiller-Universität JenaInstitut für Materialwissenschaft und WerkstofftechnologiePD Dr. Jörg BossertLöbdergraben 32 · D- 07743 JenaTelefon 03641-947733E-Mail: joerg.bossert@uni-jena.de

Zu den Bewerbungsmodalitäten für die einzelnen Studiengänge informieren Sie sich bitte unter:www.uni-jena.de/bewerbung.html

Informationen zum Weiterbildungsstudium im Fach Astronomie für Lehrer sowie zum Fernstudium Lasertechnik nebst Antragsunterlagen finden Sie unter:www.uni-jena.de/Weiterbildendes_Studienangebot.html

Stand: März 2010

Praktische Hinweise zum Studium

seit 1558

Physikalisch-Astronomische Fakultät

Friedrich-Schiller-Universität JenaPhysikalisch-Astronomische Fakultät

Max-Wien-Platz 1

07743 Jena

Telefon 0 36 41 - 94 70 03

Telefax 0 36 41 - 94 70 02

E-Mail dekanat-paf@uni-jena.de

www.physik.uni-jena.de