Entwicklung und in-vitro-Evaluation einer GlucoCEST-Sequenz an klinischen 3T MR-Scannern
Konferenzbeitrag: Entwicklung und in-vitro-Evaluation einer GlucoCEST-Sequenz an klinischen 3T MR-Scannern auf der ISMRM-DS in Zürich (Sep. 2021)
Donatoren in Indiumantimonid (InSb)
In der folgenden Betrachtung soll für Indiumantimonid (InSb) die Ionisierungsenergie der Donatoren, der Bahnradius für den Grundzustand sowie die Donatorkonzentration, bei der deutliche Überlappungseffekte zwischen den Orbitalen benachbarter Dotieratome auftreten, bestimmt werden.
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Grundlagen Quantenmechanik und Statistik
Im Rahmen einer SHK-Stelle am Institut für Theoretische Physik, Weltraum- und Astrophysik (TP4) der Ruhr-Universität Bochum habe ich das Manuskript zur Vorlesung „Grundlagen der Quantenmechanik und Statistik“, gehalten von PD Dr. Horst Fichtner, in LaTeX gesetzt.
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Bernoulli-Gleichung für nicht-kompressible Flüssigkeiten
Aus der Kraftgleichung für Fluidelemente soll nachfolgend die Bernoulli-Gleichung für nicht-kompressible Flüssigkeiten im stationären Zustand entwickelt werden.
Räumliche Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte des Elektrons im Wasserstoffatom
Graphische Darstellung der räumlichen Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte 
des Elektrons im Wasserstoffatom. Die Farbe gibt die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte () wieder, wobei die Maßstäbe für die Farbskala in den einzelnen Abbildungen unterschiedlich sind und „gelb“ eine hohe Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte bedeutet. Die x- und z-Achse sind jeweils in Einheiten des Bohr-Radius 
aufgetragen (unterschiedliche Skalierungen beachten). Die graphischen Darstellungen sind mit GnuPlot erstellt worden, die verwendeten GnuPlot-Skripte können unten als ZIP-Datei heruntergeladen werden.
Normierte vollständige Eigenfunktionen eines Elektrons im Coulombpotential
Nachfolgend eine Aufstellung der normierten vollständigen Eigenfunktionen eines Elektrons im Coulombpotential 
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Potential von Metallen in eindimensionaler Näherung
In der folgenden Betrachtung sollen die Reflexions- und Transmissionswahrscheinlichkeiten von Elektronen an der Grenze zwischen Metall und Vakuum näher untersucht werden, wobei für das Potential von Metallen eine eindimensionale Näherung verwendet wird.
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Brechung im Glaswürfel
Ein Würfel aus Glas mit einem Brechungsindex von n2 = 1,5 und einer Kantenlänge von a = 6 cm hat in seiner Mitte eine kleine Fliege eingeschlossen (der Würfel befindet sich in Luft mit n1 = 1). Angenommen sei, dass es sich um ein punktförmiges Gebilde handelt. Nachfolgend soll die Frage betrachtet werden, welche Teile einer Würfelfläche bedeckt werden müssen, damit die Fliege von keiner Richtung aus mehr gesehen werden kann.
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Vortrag: Absorptionsspektroskopie an molekularen Gasen
Dieser Vortrag wurde am 24.06.2009 im „Seminar zum Fortgeschrittenenpraktikum der Physik“ an der Ruhr-Universität Bochum gehalten. Dabei wurde der Versuch "406 - Absorptionsspektroskopie an molekularen Gasen" vorgestellt.
Beispiel zur Fata Morgana
In der folgenden Betrachtung soll das folgende Beispiel zur Fata Morgana berechnet werden. Der Brechungsindex in Luft möge senkrecht nach oben um 0,01 % pro Meter kontinuierlich abnehmen. In welcher Höhe wird ein Lichtstrahl total reflektiert (Winkel mit der Horizontalen = 0), wenn er ursprünglich einen Winkel von 45° mit der Horizontalen bildet? Die Erdkrümmung soll dabei nicht berücksichtigt werden.
Fabry-Pérot-Etalon
Das Fabry-Pérot-Interferometer (FPI) wurde 1897 von den französischen Physikern Charles Fabry und Alfred Pérot entwickelt. Dies besteht entweder aus einer planparallel geschliffenen Platte aus transmissionsfähigem Material, auf dessen Außenflächen ein reflektierende Schicht aufgebracht wurde, oder aus zwei einseitig verspiegelten Platten, deren reflektierende Flächen parallel zueinander angeordnet sind. Entscheiden für das FPI ist die sehr hohe Parallelität der Platten. FPIs mit festem Spiegelabstand werden auch als Fabry-Pérot-Etalon (FPE) bezeichnet.
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Normaler Zeeman-Effekt
Der Zeeman-Effekt beschreibt die Aufspaltung von Spektrallinien unter Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes auf das emittierende Atom. Die Aufspaltung der Spektrallinien wurde erstmals von dem Physiker Pieter Zeeman 1896 bei der Untersuchung der Spektrallinien von Natrium unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes beobachtet. Die Auswirkungen des Effekts sind klein und erfordert für deren Untersuchung Spektralapparate mit sehr hoher Auflösung. Schon kurz nach der Entdeckung konnte Hendrik Antoon Lorentz den Zeeman-Effekt mit der klassischen Elektronentheorie weitgehend erklären, auch wenn erst die Quantenmechanik eine vollständige Beschreibung liefert. Im Folgenden wird die Betrachtung auf den normalen Zeeman-Effekt eingeschränkt, der nur auftritt, wenn sich der Gesamtspin aller Elektronen eines Atoms zu Null addiert. Ein von außen angelegtes Magnetfeld wirkt dann nur noch auf den Bahndrehimpuls der Elektronen.
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Berechnung der Bindungsenergie von Neon mittels Lennard-Jones-Potential
Das Lennard-Jones-Potential ist eine Näherung für die Wechselwirkung zwischen ungeladenen, nicht chemisch aneinander gebundenen Atomen und wird in der physikalischen Chemie sowie der Atom- und Molekülphysik verwendet. In dieser kurzen Betrachtung soll die Bindungsenergie von Neon in der bcc-Struktur in Abhängigkeit von ε und je Atom mit Hilfe des Lennard-Jones-Potentials berechnet werden.
Radienverhältnis der CsCl- und NaCl-Kristallstruktur
Das CsCl- und NaCl-Gitter sind typische Ionenkristallstrukturen. Die meisten Ionenkristalle kristallisieren im NaCl-Gittertyp mit Koordinationszahl 6, obwohl das CsCl-Gitter mit einer Koordinationszahl von 8 energetisch bevorzugt ist. Ursache hierfür ist der Radius des Kations, wobei dieses meist viel kleiner als der Radius des Anions ist. Bei einem bestimmten Radienverhältnis berühren sich die Anionen und eine weitere Verkleinerung des Kations ändert dann die Coulombenergie nicht mehr. Dies hat zur Folge, dass die NaCl-Struktur energetisch günstiger wird.
Wellenfunktionen der sp3-Hybridisierung
Im Folgenden soll gezeigt werden, dass die Wellenfunktionen der sp3-Hybridisierung normiert und orthogonal zueinander sind.
Geschwindigkeit der Longitudinalwelle in einem kubischen Kristall
In der folgenden Betrachtung soll die Gleichung für die Geschwindigkeit der Longitudinalwelle (Schallwelle) in einem kubischen Kristall in der [111]-Richtung aus der Wellengleichung hergeleitet werden.
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Bewegungsgleichung und Dispersionsrelation der transversalen Schwingung eines ebenen quadratischen Gitters
Nachfolgend soll die Bewegungsgleichung sowie die Dispersionsrelation für die transversale Schwingung eines ebenen quadratisches Gitters aus identischen Atomen hergeleitet werden.
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Beispiel zum Stefan-Boltzmann-Strahlungsgesetz: Temperatur der Erde
Die Sonne sei ein perfekter schwarzer Strahler mit dem Radius rS = 6,95 · 108 m, der Oberflächentemperatur von TS = 5800 K und dem mittleren Abstand Sonne-Erde von dS-E = 1,496·1011 m. Berechnet werden sollen im folgenden
- die mittlere Leistungsdichte (in W/m2) der Sonnenstrahlung im Abstand dS-E von der Sonne sowie
- die Temperatur der Erde unter der Annahme, die Erde wäre ein perfekter schwarzer Körper und würde nur durch die Sonne geheizt.
Eigenfunktion des Impulsoperators
In der folgenden Betrachtung soll überprüft werden, ob die Wellenfunktion der freien Elektronen und die Blochfunktion für gebundene Elektronen Eigenfunktionen des Impulsoperators $\hat{\Vec{p}} = -i\hslash\Nabla_{\Vec{r}}$ sind.
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Lichtgeschwindigkeit nach Fizeau
In dieser kurzen Betrachtung soll die Größe der Lichtgeschwindigkeit nach der Methode von Fizeau (Zahnradmethode) bestimmen werden.
Winkel zwischen Ebenen in einem kubischen Kristall
Kurzbetrachtung eines kubischen Kirstalls und den Winkeln zwischen den Ebenen.
Phononenzustandsdichte eines 2D-Gitters mit einatomiger Basis
In dieser kurzen Betrachtung soll die Frequenzabhängigkeit der Phononenzustandsdichte D(ω) für kleine Frequenzen ω im Falle eines isotropen zweidimensionalen Gitters mit einatomiger Basis ermittelt und mit dem eindimensionalen sowie dreidimensionalen Fall verglichen werden.
Anregung von Wasserstoffatomen in einen Rydberg-Zustand
Wasserstoffatome lassen sich durch Strahlungsabsorption von Laserlicht in hoch angeregte Zustände (sog. Rydberg-Zustände mit n » 1) versetzen. Die erforderlichen Wellenlängen liegen jedoch im tiefen UV und Strahlung mit ausreichender Intensität lässt sich nur sehr schwierig erzeugen.
Linienspektrum des Helium-Ions
Im Spektrum von ionisiertem Helium (Z = 2e) findet man eine Serie von Spektrallinien, bei der jede zweite Linie nahezu exakt mit einer Balmer-Linie des atomaren Wasserstoffs zusammenfällt, während die anderen dazwischen liegen.
Ladungsdichteverteilung in vollbesetzten Elektronenschalen
Im Modell unabhängiger Teilchen erfolgt die Beschreibung jedes Elektrons durch eine Bahn-Wellenfunktion. In dieser kurzen Betrachtung soll am Beispiel der L-Schale (n = 2) gezeigt werden, dass bei voller Besetzung der Elektronenschale die gesamte zeitlich gemittelte Ladungsdichteverteilung kugelsymmetrisch ist.
Unschärferelation im Bohrschen Atommodell
In der folgenden Betrachtung soll gezeigt werden, wie die Unschärferelation für ein Elektron auf einer Kreisbahn im Wasserstoff-Atom ausgedrückt werden kann.
Detection of dissolved metals using a liquid electrode dielectric barrier discharge
Konferenzbeitrag auf der 30th International Conference on Phenomena in Ionized Gases in Belfast
Characterization of a DBD plasma jet for soft ionization
Konferenzbeitrag auf der 30th International Conference on Phenomena in Ionized Gases in Belfast
Der Einfluß der Ionisator-Geometrie auf die Signalkalibrierung eines Massenspektrometers
Signalkalibrierung eines Massenspektrometers mit inreaktiven Spezies und Einfluß der Ionisator-Geometrie auf die Hintergrundteilchendichte
Charakterisierung einer miniaturisierten Entladung zur emissionsspektrometrischen Analyse flüssiger Proben
Untersuchung einer miniaturisierten dielektrisch behinderten Entladung mit flüssiger und metallischer Elektrode (LE-DBD)
Emissionsspektroskopische Diagnostik an Mikroplasmen zur Analyse von gasförmigen und flüssigen Proben
Die Untersuchung von Mikroplasmen mit emissionsspektroskopischer Methoden war Thema meiner Dissertation. Hier wurden zwei Typen an Mikroplasmen untersucht, die auch in der analytischen Chemie eingesetzt werden können. Einmal handelt es sich um Mikroholkathodenentladungen (MHCD), die für die Analyse von gasförmigen Proben eingesetzt werden können. Der zweite Plasmatyp ist die sogenannte LE-DBD (Liquid Electrode Dielectric Barrier Discharge) für die Untersuchung von flüssigen Proben.
Elektrolyte
Als Elektrolyt wird eine in der Regel flüssige Substanz bezeichnet, welche beim Anlegen eines elektrischen Feldes den elektrischen Stromdurch die gerichtete Bewegung von Ionen zu leiten vermag (Ionenleiter). Ionisierte Gase und Plasmen, die ebenfalls Ionenleiter sind, werden nicht zu den Elektrolyten gezählt. Im Gegensatz dazu ist die elektrische Leitfähigkeit von Metallen durch das freie Elektronengas im Metallverbund gegeben.
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Grundlagen der Gaschromatographie
Gaschromatographie ist die Bezeichnung für eine Chromatographie zur Trennung von Stoffgemischen, die gasförmig vorliegen oder sich unzersetzt verdampfen lassen, wobei als mobile Phase ein Gas dient. Man unterscheidet dabei die Gas-Flüssigkeits-Verteilungschromatographie (GLC, von engl.: Gas Liquid Chromatography) von der Adsorptions-Gaschromatographie (GSC, von engl.: Gas Solid Chromatography). Im ersten Fall benutzt man wenig…
Zeitliche Ausdehnung und Unschärferelation eines Wellenpaketes
Kurze Betrachtung zur zeitlichen Ausdehnung und Unschärferelation eines Wellenpaketes
Wasserstoffatome im Magnetfeld: Zeeman- oder Paschen-Back-Effekt?
Kurze Betrachtung zu Wasserstoffatomen im Magnetfeld
Grundzustand im Wasserstoffatom: Energieeigenwert und Wahrscheinlichkeit
Kurze Betrachtung zum Energieeigenwert und Wahrscheinlichkeiten eines Wasserstoffatoms im Grundzustand
Abschätzung für ein Elektron
Kurze Betrachtung zur Wechselwirkung zwischen Elektron und Proton und Bestimmung des klassischen Elektronenradius
Alternierende Kraftkonstanten in linearer Atomkette
Das Modell einer linearen Kette von Atomen mit alternierenden Kraftkonstanten ist ein einfaches Modell, welches unter anderem in der Festkörperphysik eingesetzt wird. Im Folgenden wird für dieses Problem die Bewegungsgleichung aufgestellt und mit einem Ansatz für die Auslenkung gelöst.
Bestimmung der Anregungstemperatur aus dem Linienverhältnis
Kurze Betrachtung zur Bestimmung der Anregungstemperatur aus dem Linienverhältnis
Informationen für Medizinphysiker
Linkliste mit wichtigen Gesetzen, Verordnung, Richtlinien und Empfehlungen für den Medizinphysiker