CHE.00013.04 - Vertiefung in der Fachrichtung Physikalische Chemie (PC-M-V) (Complete module description)

Prof. Dr. Dariush Hinderberger

1. Vorlesung PC-M-V I: Signalverarbeitung und Messtechnik in der Physikalischen Chemie

• Einführung in Fourierreihen, Fourier-Transformation (FT), lineare Antwort-Theorie:

- Sinus, Cosinus Fourierreihen, Komplexe Fourierreihen, Delta-Distributionen
- Fourier-Transformation, Definitionen, Theoreme der FT, wichtige Fourier-Paare
- Lineare Antwort-Theorie: Impuls-Antwort, Sprung-Antwort, Übertragungsfunktion, Systeme 1. Ordnung

• Elektronik:

- Verschiedene Arten des Rauschens, Rauschcharakterisierung eines Netzwerks
- Modulation: Modulationsarten, Amplitudenmodulation
- Signal/Rausch-Verbesserung, z.B. durch phasenempfindlichen Detektor

• Stochastische Signale:

- Kenngrößen von Zufallsvariablen, Verteilungsfunktion, Erwartungswert und Streuung
- Charakterisierung stochastischer Prozesse: Korrelationsfunktionen, Autokorrelationsfunktion, Kreuzkorrelationsfunktion, Korrelationsfunktion periodischer Signale
- Zufallssignale im Frequenzbereich: Spektrale Leistungsdichte, weißes Rauschen

• Datenmanipulation:

- Abtastprozess, Sampling und Rekonstruktion des kontinuierlichen Signals
- Diskrete Fourier-Transformation
- Zerofilling, Apodisation, Filterung für optimales S/N, Filterung für optimale Auflösung
2. Vorlesung PC-M-V II: Physikalische Chemie der Polymere

• Thermodynamische und kinetische Grundlagen der Polymerisation, Zeitgesetze und Ceiling-Temperatur
• Grundlagen der Flory-Huggins-Theorie, Löslichkeitsparameter, %uF063-Parameter, Mischungsenthalpie, Mischungsentropie, reguläre und ideale Mischungen
• Spektroskopische- und Streumethoden der Polymercharakterisierung
• Blockcopolymere, Morphologie, Elektronenmikroskopie (TEM), Röntgenweitwinkel- und Röntgenkleinwinkelstreuung
• Grundlagen der Polymerkristallisation
• Moderne Entwicklungen der Polymerwissenschaften (leitfähige Polymere, organische Solarzellen, hochfeste Fasern)

3. Vorlesung PC-M-V III: Moderne Methoden der Biophysikalischen Chemie

• Moderne und spezielle Methoden der Lichtmikroskopie wie z.B. Fluoreszenzlebensdauermikroskopie, Lichtblattmikroskopie, Superauflösungsmethoden
• Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie und verwandte Fluktuationsmethoden
• Moderne spektroskopische Methoden
• Probenpräparationen und Modellsysteme
• Mikrofluidik
• Mechanisch-optische (Einzelmolekül-)methoden
• Transport- und Sedimentationsmethoden
• Proteinkristallographie
• Massenspektrometrie
• Elektronenmikroskopie, Kryo-Elektronenmikroskopie
• Methoden und Auswertungsstrategien zur Bindungsanalyse
• Beispiele aktueller Methodenentwicklungen in der Biophysik

4. Praktikum PC-M-V

• Durchführung von forschungsnahen physikalisch-chemischen und theoretisch-chemischen Experimenten. Das Praktikum wird individuell mit den Studierenden zusammengestellt und kann Arbeiten aus allen Arbeitsgruppen der physikalischen und theoretischen Chemie umfassen

Seminarvortrag und Praktikumsbericht zum Praktikum PC-M-V

mündl. Prüfung oder Klausur