@article{Regenstein2022, author = {Regenstein, Wolfgang}, title = {Statistische Beschreibung des Resonanzenergietransfers in L{\"o}sungen}, edition = {2. Version}, doi = {10.25932/publishup-56597}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-565977}, pages = {23}, year = {2022}, abstract = {Beim Resonanzenergietransfer werden Fotonen von einem angeregten Donator {\"u}ber einen Wechselwirkungsabstand auf einen Akzeptor {\"u}bertragen. Nach der quantenmechanischen Theorie von F{\"O}RSTER kann dieser Abstand mit Hilfe des {\"U}berlappungsintegrals von Fluoreszenzspektrum des Donators und Absorp-tionsspektrum des Akzeptors berechnet werden. Eine andere M{\"o}glichkeit der Bestimmung erh{\"a}lt man mit Hilfe von statistischen Modellen, die in einem {\"U}berblick zusammengestellt sind. Dabei kann der Abstand durch Auswertung der L{\"o}schkurve bestimmt werden. In dieser Arbeit wird dazu eine weitere statistische Variante der Bestimmung des Wechselwirkungsradius hinzugef{\"u}gt und an einem Beispiel ausf{\"u}hrlich demonstriert.}, language = {de} } @phdthesis{Gellert2004, author = {Gellert, Marcus}, title = {Zum Dynamoeffekt in extern getriebenen Str{\"o}mungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001705}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Die Frage nach der Herkunft und der dynamischen Entwicklung langlebiger kosmischer Magnetfelder ist in vielen Details noch unbeantwortet. Es besteht zwar kein Zweifel daran, dass das Magnetfeld der Erde und anderer kosmischer Objekte durch den sogenannten Dynamoeffekt verursacht werden, der genaue Mechanismus als auch die notwendigen Voraussetzungen und Randbedingungen der zugrundeliegenden Str{\"o}mungen sind aber weitgehend unbekannt. Die f{\"u}r einen Dynamo interessanten Str{\"o}mungsmuster, die im Inneren von Himmelsk{\"o}rpern durch Konvektion und differentielle Rotation entstehen, sind Konvektionsrollen parallel zur Rotationsachse. Auf einer Str{\"o}mung mit eben solcher Geometrie, der sogenannten Roberts-Str{\"o}mung, basieren die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Dynamomodelle. Mit Methoden der nichtlinearen Dynamik wird versucht, das Systemverhalten bei {\"A}nderung der Systemparamter genauer zu charakterisieren. Die numerischen Untersuchungen beginnen mit einer Analyse der Dynamoaktivit{\"a}t der Roberts-Str{\"o}mung in Abh{\"a}ngigkeit von den zwei freien Parametern in den Modellgleichungen, der magnetischen Prandtl-Zahl und der St{\"a}rke des Energieinputs. Gefunden werden verschiedene L{\"o}sungstypen die von einem station{\"a}ren Magnetfeld {\"u}ber periodische bis zu chaotischen Zust{\"a}nden reichen. Die yugrundeliegenden Symmetrien werden beschrieben und die Bifurkationen, die zum Wechsel der L{\"o}sungstypen f{\"u}hren, charakterisiert. Zus{\"a}tzlich gibt es Bereiche bei sehr kleinen Prandtl-Zahlen, in denen {\"u}berhaupt kein Dynamo existiert. Dieses Verhalten wird in der Literatur auch f{\"u}r viele andere numerisch ausgewertete Modelle beschrieben. Im {\"U}bergangsbereich zwischen dynamoaktivem und dynamoinaktivem Bereich wird das Auftreten einer sogenannten Blowout-Bifurkation gefunden. Desweiteren besch{\"a}ftigt sich die Arbeit mit der Frage, inwiefern Helizit{\"a}t, also eine schraubenf{\"o}rmige Bewegung, der Str{\"o}mung den Dynamoeffekt beeinflusst. Dazu werden {\"a}hnliche Str{\"o}mungstypen verglichen, die sich haupts{\"a}chlich in ihrem Helizit{\"a}tswert unterscheiden. Es wird gefunden, dass ein bestimmter Wert der Helizit{\"a}t nicht unterschritten werden darf, um einen stabilen Roberts-Dynamo zu erhalten.}, language = {de} } @phdthesis{Deresch2015, author = {Deresch, Andreas}, title = {Modellierung von R{\"o}ntgenspektren f{\"u}r technische Anwendungen}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {104}, year = {2015}, language = {de} } @book{Laloe2024, author = {Lalo{\"e}, Franck}, title = {Grundlagen kontinuierlicher Symmetrien}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, isbn = {978-3-527-41415-4}, pages = {xii, 538}, year = {2024}, abstract = {Das neue Buch von Franck Lalo{\"e} stellt einen symmetriebasierten Ansatz vor, um die Quantenmechanik auf einer fundamentalen Ebene zu verstehen, und liefert die dazugeh{\"o}rigen Rechentechniken, um fortgeschrittene Kurse {\"u}ber Kernphysik, Quantenoptik und Festk{\"o}rperphysik zu meistern.}, language = {de} } @phdthesis{Kayser2017, author = {Kayser, Markus}, title = {Wechselwirkung der atmosph{\"a}rischen Grenzschicht mit synoptisch-skaligen Prozessen w{\"a}hrend der N-ICE2015 Kampagne}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411124}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {147}, year = {2017}, abstract = {Die Arktis erw{\"a}rmt sich schneller als der Rest der Erde. Die Auswirkungen manifestieren sich unter Anderem in einer verst{\"a}rkten Erw{\"a}rmung der arktischen Grenzschicht. Diese Arbeit befasst sich mit Wechselwirkungen zwischen synoptischen Zyklonen und der arktischen Atmosph{\"a}re auf lokalen bis {\"u}berregionalen Skalen. Ausgangspunkt daf{\"u}r sind Messdaten und Modellsimulationen f{\"u}r den Zeitraum der N-ICE2015 Expedition, die von Anfang Januar bis Ende Juni 2015 im arktischen Nordatlantiksektor stattgefunden hat. Anhand von Radiosondenmessungen lassen sich Auswirkungen von synoptischen Zyklonen am deutlichsten im Winter erkennen, da sie durch die Advektion warmer und feuchter Luftmassen in die Arktis den Zustand der Atmosph{\"a}re von einem strahlungs-klaren in einen strahlungs-opaken {\"a}ndern. Obwohl dieser scharfe Kontrast nur im Winter existiert, zeigt die Analyse, dass der integrierte Wasserdampf als Indikator f{\"u}r die Advektion von Luftmassen aus niedrigen Breiten in die Arktis auch im Fr{\"u}hjahr geeignet ist. Neben der Advektion von Luftmassen wird der Einfluss der Zyklonen auf die statische Stabilit{\"a}t charakterisiert. Beim Vergleich der N-ICE2015 Beobachtungen mit der SHEBA Kampagne (1997/1998), die {\"u}ber dickerem Eis stattfand, finden sich trotz der unterschiedlichen Meereisregime {\"A}hnlichkeiten in der statischen Stabilit{\"a}t der Atmosph{\"a}re. Die beobachteten Differenzen in der Stabilit{\"a}t lassen sich auf Unterschiede in der synoptischen Aktivit{\"a}t zur{\"u}ckf{\"u}hren. Dies l{\"a}sst vermuten, dass die d{\"u}nnere Eisdecke auf saisonalen Zeitskalen nur einen geringen Einfluss auf die thermodynamische Struktur der arktischen Troposph{\"a}re besitzt, solange eine dicke Schneeschicht sie bedeckt. Ein weiterer Vergleich mit den parallel zur N-ICE2015 Kampagne gestarteten Radiosonden der AWIPEV Station in Ny-{\AA}esund, Spitzbergen, macht deutlich, dass die synoptischen Zyklonen oberhalb der Orographie auf saisonalen Zeitskalen das Wettergeschehen bestimmen. Des Weiteren werden f{\"u}r Februar 2015 die Auswirkungen von in der Vertikalen variiertem Nudging auf die Entwicklung der Zyklonen am Beispiel des hydrostatischen regionalen Klimamodells HIRHAM5 untersucht. Es zeigt sich, dass die Unterschiede zwischen den acht Modellsimulationen mit abnehmender Anzahl der genudgten Level zunehmen. Die gr{\"o}ßten Differenzen resultieren vornehmlich aus dem zeitlichen Versatz der Entwicklung synoptischer Zyklonen. Zur Korrektur des Zeitversatzes der Zykloneninitiierung gen{\"u}gt es bereits, Nudging in den unterstem 250 m der Troposph{\"a}re anzuwenden. Daneben findet sich zwischen den genudgten HIRHAM5-Simulation und den in situ Messungen der gleiche positive Temperaturbias, den auch ERA-Interim besitzt. Das freie HIRHAM hingegen reproduziert das positive Ende der N-ICE2015 Temperaturverteilung gut, besitzt aber einen starken negativen Bias, der sehr wahrscheinlich aus einer Untersch{\"a}tzung des Feuchtegehalts resultiert. An Beispiel einer Zyklone wird gezeigt, dass Nudging Einfluss auf die Lage der H{\"o}hentiefs besitzt, die ihrerseits die Zyklonenentwicklung am Boden beeinflussen. Im Weiteren wird mittels eines f{\"u}r kleine Ensemblegr{\"o}ßen geeigneten Varianzmaßes eine statistische Einsch{\"a}tzung der Wirkung des Nudgings auf die Vertikale getroffen. Es wird festgestellt, dass die {\"A}hnlichkeit der Modellsimulationen in der unteren Troposph{\"a}re generell h{\"o}her ist als dar{\"u}ber und in 500 hPa ein lokales Minimum besitzt. Im letzten Teil der Analyse wird die Wechselwirkung der oberen und unteren Stratosph{\"a}re anhand zuvor betrachteter Zyklonen mit Daten der ERA-Interim Reanalyse untersucht. Lage und Ausrichtung des Polarwirbels erzeugten ab Anfang Februar 2015 eine ungew{\"o}hnlich große Meridionalkomponente des Tropopausenjets, die Zugbahnen in die zentrale Arktis beg{\"u}nstigte. Am Beispiel einer Zyklone wird die {\"U}bereinstimmung der synoptischen Entwicklung mit den theoretischen Annahmen {\"u}ber den abw{\"a}rts gerichteten Einfluss der Stratosph{\"a}re auf die Troposph{\"a}re hervorgehoben. Dabei spielt die nicht-lineare Wechselwirkung zwischen der Orographie Gr{\"o}nlands, einer Intrusion stratosph{\"a}rischer Luft in die Troposph{\"a}re sowie einer in Richtung Arktis propagierender Rossby-Welle eine tragende Rolle. Als Indikator dieser Wechselwirkung werden horizontale Signaturen aus abwechselnd aufsteigender und absinkender Luft innerhalb der Troposph{\"a}re identifiziert.}, language = {de} } @phdthesis{Krey2011, author = {Krey, Olaf}, title = {Zur Rolle der Mathematik in der Physik : Wissenschaftstheoretische Aspekte und Vorstellungen Physiklernender}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59412}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2011}, abstract = {Mathematik spielt im Physikunterricht eine nicht unerhebliche Rolle - wenn auch eine zwiesp{\"a}ltige. Oft wird sie sogar zum Hindernis beim Lernen von Physik und kann ihr emanzipatorisches Potenzial nicht entfalten. Die vorliegende Arbeit stellt zwei Bausteine f{\"u}r eine begr{\"u}ndete Konzeption zum Umgang mit Mathematik beim Lernen von Physik zur Verf{\"u}gung. Im Theorieteil der Arbeit werden zum Einen wissenschaftstheoretische Aspekte der Rolle der Mathematik in der Physik aufgearbeitet und der physikdidaktischen Forschungsgemeinschaft im Zusammenhang zug{\"a}nglich gemacht. Zum anderen werden Forschungsergebnisse zu Vorstellungen Lernender {\"u}ber Physik und Mathematik sowie im Bereich der Epistemologie zusammengestellt. Im empirischen Teil der Arbeit werden Vorstellungen zur Rolle der Mathematik in der Physik von Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}lern der Klassenstufen 10 und 12 sowie Physik-Lehramtstudierenden im Grundstudium mit Hilfe eines Fragebogens erhoben und unter Verwendung inhaltsanalytischer bzw. statistischer Methoden ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen unter Anderem, dass Mathematik im Physikunterricht entgegen g{\"a}ngiger Meinungen bei den Lernenden nicht negativ, aber zumindest bei j{\"u}ngeren Lernenden formal und algorithmisch konnotiert ist.}, language = {de} } @phdthesis{Doering2011, author = {D{\"o}ring, Sebastian}, title = {Oberfl{\"a}chengitter in azobenzenhaltigen Schichten f{\"u}r organische DFB-Laser}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59211}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2011}, abstract = {Ein neuentwickeltes azobenzenhaltiges Material, das auf einem supramolekularen Konzept basiert, wird bez{\"u}glich seiner Strukturbildung w{\"a}hrend einer holografischen Belichtung bei 488 nm untersucht. Im Mittelpunkt stehen dabei eindimensionale, sinusf{\"o}rmige Reliefs mit Periodizit{\"a}ten kleiner 500 nm. Es wird gezeigt, wie der Grad der Vernetzung der photosensitiven Schicht die Strukturbildung in diesem Gr{\"o}ßenbereich beeinflusst. Zur Maximierung der Strukturtiefe werden gezielt Prozessparameter der Belichtung sowie Materialparameter variiert. Unter Standardbedingungen und moderaten Belichtungsintensit{\"a}ten von ca. 200 mW/cm² bilden sich innerhalb weniger Minuten bei einer Periode von 400 nm Strukturtiefen von bis zu 80nm aus. Durch die Beeinflussung von Materialparametern, wie Oberfl{\"a}chenspannung und Viskosit{\"a}t, wird die maximale Strukturtiefe auf 160nm verdoppelt. Durch Mehrfachbelichtungen wird auch die Bildung von zweidimensionalen Gittern untersucht. Die Originalstrukturen werden in einem Abformverfahren kopiert und in Schichten von unter UV-Licht aush{\"a}rtenden Polymeren {\"u}bertragen. Durch das Abformen kommt es zu einer geringf{\"u}gigen Verschlechterung der Oberfl{\"a}chenqualit{\"a}t sowie Abnahme der Strukturtiefe. Dieser Verlust wird durch eine Verringerung der Prozesstemperatur verringert. Mithilfe kopierter Oberfl{\"a}chengitter werden organische Distributed Feedback-(DFB)-Laser zweiter Ordnung hergestellt, um den Einfluss von Gitterparametern auf die Emissionseigenschaften dieser Laser zu untersuchen. Dazu erfolgt zun{\"a}chst die Charakterisierung der optischen Verst{\"a}rkungseigenschaften ausgew{\"a}hlter organischer Emittermaterialien mittels der Variablen Strichl{\"a}ngenmethode. Das mit dem Laserfarbstoff Pyrromthen567 (PM567) dotierte Polystyrol (PS) zeigt dabei trotz konzentrationsbedingter geringer Absorption eine vergleichsweise geringe Gewinnschwelle von 50µJ/cm² bei ca. 575 nm. Das aktive Gast-Wirt-System der konjugierten Polymere MEH-PPV und F8BT* weist eine hohe Absorption und eine kleine Gewinnschwelle von 2,5 µJ/cm² bei 630 nm auf. Dieses Verhalten spiegelt sich auch in den Emissionseigenschaften der damit hergestellten DFB-Laser wieder. Die Dicke der aktiven Schichten liegen im Bereich hunderter Nanometer und wird so eingestellt, dass sich nur die transversalen Grundmoden im Wellenleiter ausbreiten k{\"o}nnen. Die Gitterperiode sind so gew{\"a}hlt, dass ein Lichtmode im Verst{\"a}rkungsbereich des Emittermaterials liegt. Die Emissionslinien der Laser sind mit FWHM-Werten von bis zu 0,3 nm spektral sehr schmalbandig und weisen auf eine sehr gute Gitterqualit{\"a}t hin. Die Untersuchungen liefern minimale Laserschwellen und maximale differentielle Effizienzen von 4,0µJ/cm² und 8,4\% f{\"u}r MEH-PPV in F8BT* (bei ca. 640nm) sowie 80 µJ/cm² und 0,9\% f{\"u}r PM567 in PS (bei ca. 575 nm). Die Vergr{\"o}ßerung der Strukturtiefe von 40nm auf 80nm in mit MEH-PPV dotierten F8BT*-Lasern zu einem deutlichen Anstieg der ausgekoppelten Energie sowie der differentiellen Effizienz und einem geringen Absinken der Laserschwelle. Dies ist ein Resultat der erh{\"o}hten Kopplung von Lasermode und Gitter. Die Emission von DFB-Lasern mit zweidimensionalen Oberfl{\"a}chengittern zeigen eine Verringerung der Divergenz aber kein Einfluss auf die Laserschwelle. Abschließend erfolgt eine Vermessung der Photostabilit{\"a}t von DFB-Lasern unter verschiedenen Bedingungen. Das Einbringen eines konjugierten Polymers in eine aktive Matrix sowie der Betrieb in einer Stickstoffatmosph{\"a}re f{\"u}hren dabei zu einer Erh{\"o}hung der Lebensdauer auf {\"u}ber eine Million Pulse. Durch die Kombination von Oberfl{\"a}chengittern in PDMS-Filmen mit elektroaktiven Substraten wird eine elektrisch steuerbare Deformation des Beugungsgitters erreicht und auf einen DFB-Laser {\"u}bertragen. Die spannungsinduzierte Verformung wird zun{\"a}chst in Beugungsexperimenten charakterisiert und ein optimaler Arbeitspunkt bestimmt. Mit den beiden Elastomeren SEBS12 und VHB4910 werden in den Gittern maximale Perioden{\"a}nderungen von 1,3\% bzw. 3,4\% bei einer Steuerspannung von 2 kV erreicht. Der Unterschied resultiert aus den verschiedenen Elastizit{\"a}tsmoduln der Materialien. {\"U}bertragen auf DFB-Laser resultiert eine Variation der Gitterperiode senkrecht zu den Gitterlinien in einer kontinuierlichen Verschiebung der Emissionswellenl{\"a}nge. Mit einem Spannungssignal von 3,25 kV wird die schmalbandige Emission eines elastischen DFB-Lasers kontinuierlich um fast 50nm von 604 nm zu 557 nm hin verschoben. Aus dem Deformationsverhalten sowohl der reinen Beugungsgitter als auch der Laser werden R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Elastizit{\"a}t der verwendeten Materialien gezogen und erlauben Verbesserungen der Bauteile.}, language = {de} } @phdthesis{Theilmann2011, author = {Theilmann, Florian}, title = {Die Kunst der Untersuchung : Essays zu einem erscheinungsorientierten Physikunterricht}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-56145}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2011}, abstract = {Die vorliegende Arbeit versammelt zwei einleitende Kapitel und zehn Essays, die sich als kritisch-konstruktive Beitr{\"a}ge zu einem "erlebenden Verstehen" (Buck) von Physik lesen lassen. Die traditionelle Anlage von Schulphysik zielt auf eine systematische Darstellung naturwissenschaftlichen Wissens, das dann an ausgew{\"a}hlten Beispielen angewendet wird: Schulexperimente beweisen die Aussagen der Systematik (oder machen sie wenigstens plausibel), ausgew{\"a}hlte Ph{\"a}nomene werden erkl{\"a}rt. In einem solchen Rahmen besteht jedoch leicht die Gefahr, den Bezug zur Lebenswirklichkeit oder den Interessen der Sch{\"u}ler zu verlieren. Diese Problematik ist seit mindestens 90 Jahren bekannt, didaktische Antworten - untersuchendes Lernen, Kontextualisierung, Sch{\"u}lerexperimente etc. - adressieren allerdings eher Symptome als Ursachen. Naturwissenschaft wird dadurch spannend, dass sie ein spezifisch investigatives Weltverh{\"a}ltnis stiftet: man m{\"u}sste gleichsam nicht Wissen, sondern "Fragen lernen" (und nat{\"u}rlich auch, wie Antworten gefunden werden...). Doch wie kann dergleichen auf dem Niveau von Schulphysik aussehen, was f{\"u}r einen theoretischen Rahmen kann es hier geben? In den gesammelten Arbeiten wird einigen dieser Spuren nachgegangen: Der Absage an das zu modellhafte Denken in der ph{\"a}nomenologischen Optik, der Abgrenzung formal-mathematischen Denkens gegen wirklichkeitsn{\"a}here Formen naturwissenschaftlicher Denkbewegungen und Evidenz, dem Potential alternativer Interpretationen von "Physikunterricht", der Frage nach dem "Verstehen" u.a. Dabei werden nicht nur Bez{\"u}ge zum modernen bildungstheoretischen Paradigma der Kompetenz sichtbar, sondern es wird auch versucht, eine ganze Reihe konkrete (schul-)physikalische Beispiele daf{\"u}r zu geben, was passiert, wenn nicht schon gewusste Antworten Thema werden, sondern Expeditionen, die sich der physischen Welt widmen: Die Schl{\"u}sselbegriffe des Fachs, die Methoden der Datenerhebung und Interpretation, die Such- und Denkbewegungen kommen dabei auf eine Weise zur Sprache, die sich nicht auf die Fachsystematik abst{\"u}tzen m{\"o}chte, sondern diese motivieren, konturieren und verst{\"a}ndlich machen will.}, language = {de} } @phdthesis{Fox2018, author = {Fox, Anne}, title = {Metal-line absorbers in the high-redshift intergalactic medium}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {261}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Ermilova2015, author = {Ermilova, Elena}, title = {Breitbandige dielektrische Charakterisierung biologisch relevanter Polymere}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {142}, year = {2015}, language = {de} } @phdthesis{Schulz2016, author = {Schulz, Alexander}, title = {Untersuchung der Wechselwirkung synoptisch-skaliger mit orographisch bedingten Prozessen in der arktischen Grenzschicht {\"u}ber Spitzbergen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-400058}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {vi, 194}, year = {2016}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird die planetare Grenzschicht in Ny-{\AA}lesund, Spitzbergen, sowohl bez{\"u}glich kleinskaliger („mikrometeorologischer") Effekte als auch in ihrer Kopplung mit der Synoptik untersucht. Dazu werden verschiedene Beobachtungsdaten aus der S{\"a}ule und in Bodenn{\"a}he zusammengezogen und bewertet. Die so gewonnenen Datens{\"a}tze werden dann zur Validierung eines nicht-hydrostatischen, regionalen Klimamodells genutzt. Weiterhin werden orographisch bedingte Einfl{\"u}sse, die Untergrundbeschaffenheit und die lokale Heterogenit{\"a}t der Unterlage untersucht. Hierzu werden meteorologische Gr{\"o}ßen, wie die Variabilit{\"a}t der Temperatur und insbesondere die j{\"a}hrliche Windverteilung in Bodenn{\"a}he untersucht und es erfolgt ein Vergleich von in-situ gemessenen turbulenten Fl{\"u}ssen von den Eddy-Kovarianz-Messkomplexen bei Ny-{\AA}lesund und im Bayelva-Tal unter demselben Aspekt. Es zeigt sich, dass der Eddy-Kovarianz-Messkomplex im Bayelva-Tal sehr stark durch eine orographisch bedingte Kanalisierung der Str{\"o}mung beeinflusst ist und sich nicht f{\"u}r Vergleiche mit regionalen Klimamodellen mit horizontalen Aufl{\"o}sungen von <1km eignet. Die hohe Bodenfeuchte im Bayelva-Tal f{\"u}hrt zudem zu einem deutlich kleineren Bowen-Verh{\"a}ltnis, als es f{\"u}r diese Region zu erwarten ist. Der Eddy-Kovarianz-Messkomplex bei Ny-{\AA}lesund erweist sich hingegen als geeigneter f{\"u}r solche Modellvergleiche, aufgrund der typischen, k{\"u}stennahen Windverteilung und des repr{\"a}sentativen Footprints. Letzteres wird durch die Bestimmung der Footprint-Klimatologie des Jahres 2013 mit einem aktuellen Footprint-Modell erarbeitet. Weiterhin wird die Auswirkung von (Anti-) Zyklonen {\"u}ber den Archipel auf die zeitliche Variabilit{\"a}t der lokalen Grenzschichteigenschaften untersucht und bewertet. Dazu wird ein Zyklonen-Detektions-Algorithmus auf ERA-Interim-Reanalysedatens{\"a}tze angewendet, wodurch die H{\"a}ufigkeit von nahezu ideal konzentrischen Hoch- und die Tiefdruckgebieten f{\"u}r drei Jahre bestimmt wird. Aus dieser Verteilung werden insgesamt drei interessante Zeitr{\"a}ume zu verschiedenen Jahreszeiten ausgew{\"a}hlt und im Rahmen von Prozessstudien die lokalen bodennahen meteorologischen Messungen, der turbulente Austausch an der Oberfl{\"a}che und die Grenzschichtdynamik in der S{\"a}ule untersucht. Die zeitliche Variabilit{\"a}t der dynamischen Grenzschichtstabilit{\"a}t in der S{\"a}ule wird anhand von zeitlich hoch aufgel{\"o}sten vertikalen Profilen der Bulk-Richardson-Zahl aus Kompositprofilen aus Fernerkundungsinstrumenten (Radiometer, Wind-LIDAR) sowie Mastdaten (BSRN-Mast) untersucht und die Grenzschichth{\"o}he ermittelt. Aus diesen Analysen ergibt sich eine deutliche Abh{\"a}ngigkeit der thermischen Stabilit{\"a}t beim Durchzug von Fronten, eine damit einhergehende erhebliche Abh{\"a}ngigkeit der Grenzschichtdynamik und der Grenzschichth{\"o}he sowie des turbulenten Austauschs von der zeitlichen Variabilit{\"a}t der Windgeschwindigkeit in der S{\"a}ule. Auf Grundlage der Standortanalysen und Prozessstudien erfolgt ein Vergleich der bodennahen Messungen und den Beobachtungen aus der S{\"a}ule, sowohl von den genannten Fernerkundungsinstrumenten als auch von In-situ-Messungen (Radiosonden) f{\"u}r den Zeitraum einer Radiosondierungskampagne mit dem nicht-hydrostatischen, regionalen Klimamodel WRF (ARW). Auf Grundlage der Fragestellung, inwieweit aktuelle Schemata die Grenzschichtcharakteristika in orographisch stark gegliedertem Gel{\"a}nde in der Arktis reproduzieren k{\"o}nnen, werden zwei Grenzschichtparametrisierungsschemata mit verschiedenen Ordnungen der Schließung validiert. Hierzu wird die zeitliche Variabilit{\"a}t der Temperatur, der Feuchte und des Windfeldes in der S{\"a}ule bis 2000m in den Simulationen mit den Beobachtungsdaten vergleichen. Es wird gezeigt, dass durch Modifikation der Initialwertfelder eine sehr gute {\"U}bereinstimmung zwischen den Simulationen und den Beobachtungen bereits bei einer horizontalen Aufl{\"o}sung von 1km erreicht werden kann und die Wahl des Grenzschichtschemas nur untergeordneten Einfluss hat. Hieraus werden Ans{\"a}tze der Weiterentwicklung der Parametrisierungen, aber auch Empfehlungen bez{\"u}glich der Initialwertfelder, wie der Landmaske und der Orographie, vorgeschlagen.}, language = {de} } @phdthesis{Pohl2018, author = {Pohl, Anna}, title = {Shaping via binding}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {119,XVIII}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Schwabedal2010, author = {Schwabedal, Justus Tilmann Caspar}, title = {Phase dynamics of irregular oscillations}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-50115}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2010}, abstract = {In der vorliegenden Dissertation wird eine Beschreibung der Phasendynamik irregul{\"a}rer Oszillationen und deren Wechselwirkungen vorgestellt. Hierbei werden chaotische und stochastische Oszillationen autonomer dissipativer Systeme betrachtet. F{\"u}r eine Phasenbeschreibung stochastischer Oszillationen m{\"u}ssen zum einen unterschiedliche Werte der Phase zueinander in Beziehung gesetzt werden, um ihre Dynamik unabh{\"a}ngig von der gew{\"a}hlten Parametrisierung der Oszillation beschreiben zu k{\"o}nnen. Zum anderen m{\"u}ssen f{\"u}r stochastische und chaotische Oszillationen diejenigen Systemzust{\"a}nde identifiziert werden, die sich in der gleichen Phase befinden. Im Rahmen dieser Dissertation werden die Werte der Phase {\"u}ber eine gemittelte Phasengeschwindigkeitsfunktion miteinander in Beziehung gesetzt. F{\"u}r stochastische Oszillationen sind jedoch verschiedene Definitionen der mittleren Geschwindigkeit m{\"o}glich. Um die Unterschiede der Geschwindigkeitsdefinitionen besser zu verstehen, werden auf ihrer Basis effektive deterministische Modelle der Oszillationen konstruiert. Hierbei zeigt sich, dass die Modelle unterschiedliche Oszillationseigenschaften, wie z. B. die mittlere Frequenz oder die invariante Wahrscheinlichkeitsverteilung, nachahmen. Je nach Anwendung stellt die effektive Phasengeschwindigkeitsfunktion eines speziellen Modells eine zweckm{\"a}ßige Phasenbeziehung her. Wie anhand einfacher Beispiele erkl{\"a}rt wird, kann so die Theorie der effektiven Phasendynamik auch kontinuierlich und pulsartig wechselwirkende stochastische Oszillationen beschreiben. Weiterhin wird ein Kriterium f{\"u}r die invariante Identifikation von Zust{\"a}nden gleicher Phase irregul{\"a}rer Oszillationen zu sogenannten generalisierten Isophasen beschrieben: Die Zust{\"a}nde einer solchen Isophase sollen in ihrer dynamischen Entwicklung ununterscheidbar werden. F{\"u}r stochastische Oszillationen wird dieses Kriterium in einem mittleren Sinne interpretiert. Wie anhand von Beispielen demonstriert wird, lassen sich so verschiedene Typen stochastischer Oszillationen in einheitlicher Weise auf eine stochastische Phasendynamik reduzieren. Mit Hilfe eines numerischen Algorithmus zur Sch{\"a}tzung der Isophasen aus Daten wird die Anwendbarkeit der Theorie anhand eines Signals regelm{\"a}ßiger Atmung gezeigt. Weiterhin zeigt sich, dass das Kriterium der Phasenidentifikation f{\"u}r chaotische Oszillationen nur approximativ erf{\"u}llt werden kann. Anhand des R{\"o}ssleroszillators wird der tiefgreifende Zusammenhang zwischen approximativen Isophasen, chaotischer Phasendiffusion und instabilen periodischen Orbits dargelegt. Gemeinsam erm{\"o}glichen die Theorien der effektiven Phasendynamik und der generalisierten Isophasen eine umfassende und einheitliche Phasenbeschreibung irregul{\"a}rer Oszillationen.}, language = {de} } @phdthesis{Kralemann2010, author = {Kralemann, Bj{\"o}rn Christian}, title = {Die Rekonstruktion invarianter Phasenmodelle aus Daten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-45057}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2010}, abstract = {Ziel dieser Arbeit ist die {\"U}berwindung einer Differenz, die zwischen der Theorie der Phase bzw. der Phasendynamik und ihrer Anwendung in der Zeitreihenanalyse besteht: W{\"a}hrend die theoretische Phase eindeutig bestimmt und invariant unter Koordinatentransformationen bzw. gegen{\"u}ber der jeweils gew{\"a}hlten Observable ist, f{\"u}hren die Standardmethoden zur Absch{\"a}tzung der Phase aus gegebenen Zeitreihen zu Resultaten, die einerseits von den gew{\"a}hlten Observablen abh{\"a}ngen und so andererseits das jeweilige System keineswegs in eindeutiger und invarianter Weise beschreiben. Um diese Differenz deutlich zu machen, wird die terminologische Unterscheidung von Phase und Protophase eingef{\"u}hrt: Der Terminus Phase wird nur f{\"u}r Variablen verwendet, die dem theoretischen Konzept der Phase entsprechen und daher das jeweilige System in invarianter Weise charakterisieren, w{\"a}hrend die observablen-abh{\"a}ngigen Absch{\"a}tzungen der Phase aus Zeitreihen als Protophasen bezeichnet werden. Der zentrale Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer deterministischen Transformation, die von jeder Protophase eines selbsterhaltenden Oszillators zur eindeutig bestimmten Phase f{\"u}hrt. Dies erm{\"o}glicht dann die invariante Beschreibung gekoppelter Oszillatoren und ihrer Wechselwirkung. Die Anwendung der Transformation bzw. ihr Effekt wird sowohl an numerischen Beispielen demonstriert - insbesondere wird die Phasentransformation in einem Beispiel auf den Fall von drei gekoppelten Oszillatoren erweitert - als auch an multivariaten Messungen des EKGs, des Pulses und der Atmung, aus denen Phasenmodelle der kardiorespiratorischen Wechselwirkung rekonstruiert werden. Abschließend wird die Phasentransformation f{\"u}r autonome Oszillatoren auf den Fall einer nicht vernachl{\"a}ssigbaren Amplitudenabh{\"a}ngigkeit der Protophase erweitert, was beispielsweise die numerischen Bestimmung der Isochronen des chaotischen R{\"o}ssler Systems erm{\"o}glicht.}, language = {de} } @phdthesis{Regenstein1972, author = {Regenstein, Wolfgang}, title = {Absorptionsspektroskopische Untersuchungen zum Einfluß des Mediums und des Aggregatzustandes auf die Gestalt und Lage der Charge-Transfer-Bande}, doi = {10.25932/publishup-49670}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-496702}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {56}, year = {1972}, abstract = {An einigen CT-Modellkomplexen in verschiedenen L{\"o}sungsmitteln und bei Temperaturen von 113-300 K sollte der Einfluß der Umgebung auf die Form und Lage der Absorption von CT-Komplexen unterschiedlicher Bindungsfestigkeit untersucht werden. Dazu wurden bekannte Bandenprofilfunktionen auf ihre Anwendbar-keit gepr{\"u}ft. Da eine optimale Anpassung nicht m{\"o}glich war, wurde eine neue Profilfunktion entwickelt, die eine bessere Beschreibung ergab. Nach der Bestimmung der Gleichgewichtskonstante und des Extink-tionskoeffizienten konnte mit der Profilfl{\"a}che das {\"U}bergangsmoment berechnet werden. Die L{\"o}sungsmittelabh{\"a}ngigkeit wurde bei verschiedenen Brechzahlen und Dielektrizit{\"a}tskonstanten untersucht. F{\"u}r feste Komplexe wurde eine spezielle Pr{\"a}parationstechnik gew{\"a}hlt. Die beobachteten Feinstrukturen und der auftretende Streuuntergrund werden diskutiert.}, language = {de} } @misc{Feigel2021, type = {Master Thesis}, author = {Feigel, Immanuel}, title = {Entwicklung und Validierung eines Instruments zur Erfassung von experimentierbezogenen Erfahrungen angehender Physiklehrkr{\"a}fte}, doi = {10.25932/publishup-53772}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-537720}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {77}, year = {2021}, abstract = {Aufgrund der Bedeutung von Experimenten im physikalischen Erkenntnisprozess, sind diese ein wesentlicher Bestandteil des Physikunterrichts. Um den Einsatz von Experimenten im Physikunterricht zu f{\"o}rdern, sind kompetenzorientiertes Experimentieren und die Reflexion des Einsatzes von Experimenten wichtige Ziele in Lehrkr{\"a}ftebildungsprogrammen. Ablaufmodelle f{\"u}r kompetenzorientiertes Experimentieren unterscheiden typischerweise Phasen der Fragen- und Hypothesenentwicklung, der Planung, der Erforschung und der Schlussfolgerungen. Es ist allerdings unklar, auf welche Weise angehende Physiklehrkr{\"a}fte Aspekte des kompetenzorientierten Experimentierens in ihrem Unterricht in schulpraktischen Ausbildungsphasen einsetzen, auf welche Weise sie solche Unterrichtsversuche mit Experimentierbezug reflektieren und wie strukturiert (im Sinne der Ablaufmodelle) sie dabei vorgehen. In der vorliegenden Studie wurde deshalb untersucht, auf welche Weise Praxissemesterstudierende Experimentierprozesse in ihren Unterrichtsversuchen reflektieren. Hierf{\"u}r wurde betrachtet, zu welchen Anteilen die Experimentierphasen in den Reflexionen adressiert werden. Um weiterhin herauszufinden, mit welcher Qualit{\"a}t die Experimentplanung reflektiert wird und inwiefern sich Vorstrukturierung f{\"u}r die Planungsphase zeigt, wurde diese differenzierter betrachtet. Auf Basis empirischer Vorarbeiten wurde vermutet, dass Fragenentwicklung, Hypothesenbildung und Experimentplanung seltener thematisiert werden als die anderen Teilkompetenzen und dass die Planungsphase haupts{\"a}chlich stark vorstrukturierte Elemente enth{\"a}lt, statt den Lernenden Freir{\"a}ume f{\"u}r selbstst{\"a}ndige Planungen zu lassen. Zur Untersuchung der Fragestellung wurden Kodiermanuale zur Erfassung experimentierbezogener Kompetenzen in schriftlichen Reflexionen entwickelt und validiert. Analysiert wurden 40 Reflexionstexte von 14 Studierenden des Physik-Lehramts im Praxissemester an der Universit{\"a}t Potsdam. Als Untersuchungsmethode wurde die qualitative Inhaltsanalyse genutzt. Die Texte wurden bez{\"u}glich der Umsetzung eines Reflexionsmodells und auf das Vorkommen der Teilkompetenzen des Experimentierzyklus untersucht. Die Ergebnisse best{\"a}tigten das geringe Vorkommen der Fragenentwicklung und Hypothesenbildung sowie die tendenziell geschlossenen Planungsinhalte. Zudem konnte festgestellt werden, dass die Planungsphase eher oberfl{\"a}chlich reflektiert und vor allem Arbeitsauftr{\"a}ge wiedergegeben wurden. Allgemein zeigten sich haupts{\"a}chlich beschreibende Tendenzen in den Reflexionen und eher wenige Alternativen und Konsequenzen. Aus den Ergebnissen werden Implikationen f{\"u}r die Lehrkr{\"a}ftebildung im Fach Physik abgeleitet. Um die Reflexionskompetenz der angehenden Lehrkr{\"a}fte zu f{\"o}rdern, sind Hilfestellungen w{\"a}hrend des Reflexionsprozesses und eine inhaltliche R{\"u}ckmeldung notwendig. Des Weiteren sollten die angehenden Lehrkr{\"a}fte f{\"u}r eine ausgewogenere F{\"o}rderung der Teilkompetenzen in ihrem Unterricht sensibilisiert werden.}, language = {de} } @phdthesis{Knigge2020, author = {Knigge, Xenia}, title = {Einzelmolek{\"u}l-Manipulation mittels Nano-Elektroden und Dielektrophorese}, doi = {10.25932/publishup-44313}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-443137}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {106, xxxii}, year = {2020}, abstract = {In dieser Arbeit wurden Nano-Elektroden-Arrays zur Einzel-Objekt-Immobilisierung mittels Dielektrophorese verwendet. Hierbei wurden fluoreszenzmarkierte Nano-Sph{\"a}ren als Modellsystem untersucht und die gewonnenen Ergebnisse auf biologische Proben {\"u}bertragen. Die Untersuchungen in Kombination mit verschiedenen Elektrodenlayouts f{\"u}hrten zu einer deterministischen Vereinzelung der Nano-Sph{\"a}ren ab einem festen Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis zwischen Nano-Sph{\"a}re und Durchmesser der Elektrodenspitzen. An den Proteinen BSA und R-PE konnte eine dielektrophoretische Immobilisierung ebenfalls demonstriert und R-PE Molek{\"u}le zur Vereinzelung gebracht werden. Hierf{\"u}r war neben einem optimierten Elektrodenlayout, das durch Feldsimulationen den Feldgradienten betreffend gesucht wurde, eine Optimierung der Feldparameter, insbesondere von Spannung und Frequenz, erforderlich. Neben der Dielektrophorese erfolgten auch Beobachtungen anderer Effekte des elektrischen Feldes, wie z.B. Elektrolyse an Nano-Elektroden und Str{\"o}mungen {\"u}ber dem Elektroden-Array, hervorgerufen durch Joulesche W{\"a}rme und AC-elektroosmotischen Fluss. Zudem konnte Dielektrophorese an Silberpartikeln beobachtet werden und mittels Fluoreszenz-, Atom-Kraft-, Raster-Elektronen-Mikroskopie und energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie untersucht werden. Schließlich wurden die verwendeten Objektive und Kameras auf ihre Lichtempfindlichkeit hin analysiert, so dass die Vereinzelung von Biomolek{\"u}len an Nano-Elektroden nachweisbar war. Festzuhalten bleibt also, dass die Vereinzelung von Nano-Objekten und Biomolek{\"u}len an Nano-Elektroden-Arrays gelungen ist. Durch den parallelen Ansatz erlaubt dies, Aussagen {\"u}ber das Verhalten von Einzelmolek{\"u}len mit guter Statistik zu treffen.}, language = {de} } @article{Nowak2023, author = {Nowak, Anna}, title = {Untersuchung der Qualit{\"a}t von Selbstreflexionstexten zum Physikunterricht}, series = {Studien zum Physik- und Chemielernen}, volume = {371}, journal = {Studien zum Physik- und Chemielernen}, publisher = {Logos}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8325-5739-3}, issn = {1614-8967}, doi = {10.30819/5739}, pages = {419}, year = {2023}, abstract = {Reflexion wird als notwendig f{\"u}r die professionelle Entwicklung von Lehrer:innen und die Verbesserung von Unterricht angesehen, wenngleich aus theoretischer Sicht große Uneinigkeit {\"u}ber den Begriff selbst, den Reflexionsprozess und die damit verbundenen Kompetenzen herrscht. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung, Untersuchung und Weiterentwicklung eines Reflexionsmodells mit einem theoriebasierten, klaren Konzept des Reflexionsprozesses und einem passenden Anspruch an die Reflexionsleistung der Reflektierenden. Grundlage f{\"u}r die empirische Untersuchung waren N = 132 Selbstreflexionstexte von N = 22 Studierenden aus dem Praxissemester Physik. Zur Codierung der Texte wurden vier mittels qualitativer Inhaltsanalyse entwickelte Manuale angewandt. Mit quantitativen Methoden wurden Zusammenh{\"a}nge zwischen strukturellen Elementen, Begr{\"u}ndungen, Inhalten und dem Qualit{\"a}tsmerkmal Reflexionstiefe {\"u}berpr{\"u}ft. Es zeigte sich ein "{\"U}berhang an Negativit{\"a}t": negative Bewertungen, negative Reflexionsausl{\"o}ser und negative Inhalte h{\"a}ngen signifikant positiv mit gr{\"o}ßerer Reflexionstiefe zusammen. Auf Grundlage der empirischen Ergebnisse wurde das Reflexionsmodell mit externaler und internaler Zielorientierung (REIZ) entwickelt. Zudem wurde darauf aufbauend eine Definition f{\"u}r Reflexionstiefe in vier Argumentationsclustern formuliert. F{\"u}r die Lehrkr{\"a}ftebildung wird der in REIZ dargestellte differenzierte Ansatz der Zielorientierung von Reflexion empfohlen.}, language = {de} } @phdthesis{Mientus2023, author = {Mientus, Lukas}, title = {Reflexion und Reflexivit{\"a}t}, doi = {10.25932/publishup-61000}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-610003}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {121}, year = {2023}, abstract = {Reflexion gilt in der Lehrkr{\"a}ftebildung als eine Schl{\"u}sselkategorie der professionellen Entwicklung. Entsprechend wird auf vielf{\"a}ltige Weise die Qualit{\"a}t reflexionsbezogener Kompetenzen untersucht. Eine Herausforderung hierbei kann in der Annahme bestehen, von der Analyse schriftlicher Reflexionen unmittelbar auf die Reflexivit{\"a}t einer Person zu schließen, da Reflexion stets kontextspezifisch als Abbild reflexionsbezogener Argumentationsprozesse angesehen werden sollte und reflexionsbezogenen Dispositionen unterliegt. Auch kann die Qualit{\"a}t einer Reflexion auf mehreren Dimensionen bewertet werden, ohne quantifizierbare, absolute Aussagen treffen zu k{\"o}nnen. Daher wurden im Rahmen einer Physik-Videovignette N = 134 schriftliche Fremdreflexionen verfasst und kontextspezifische reflexionsbezogene Dispositionen erhoben. Expert*innen erstellten theoriegeleitet Qualit{\"a}tsbewertungen zur Breite, Tiefe, Koh{\"a}renz und Spezifit{\"a}t eines jeden Reflexionstextes. Unter Verwendung computerbasierter Klassifikations- und Analyseverfahren wurden weitere Textmerkmale erhoben. Mittels explorativer Faktorenanalyse konnten die Faktoren Qualit{\"a}t, Quantit{\"a}t und Deskriptivit{\"a}t gefunden werden. Da alle konventionell eingesch{\"a}tzten Qualit{\"a}tsbewertungen durch einen Faktor repr{\"a}sentiert wurden, konnte ein maximales Qualit{\"a}tskorrelat kalkuliert werden, zu welchem jede schriftliche Fremdreflexion im Rahmen der vorliegenden Vignette eine computerbasiert bestimmbare Distanz aufweist. Diese Distanz zum maximalen Qualit{\"a}tskorrelat konnte validiert werden und kann die Qualit{\"a}t der schriftlichen Reflexionen unabh{\"a}ngig von menschlichen Ressourcen quantifiziert repr{\"a}sentieren. Abschließend konnte identifiziert werden, dass ausgew{\"a}hlte Dispositionen in unterschiedlichem Maße mit der Reflexionsqualit{\"a}t zusammenh{\"a}ngen. So konnten beispielsweise bezogen auf das Physik-Fachwissen minimale Zusammenh{\"a}nge identifiziert werden, wohingegen Werthaltung sowie wahrgenommene Unterrichtsqualit{\"a}t eng mit der Qualit{\"a}t einer schriftlichen Reflexion in Verbindung stehen k{\"o}nnen. Es wird geschlussfolgert, dass reflexionsbezogene Dispositionen moderierenden Einfluss auf Reflexionen nehmen k{\"o}nnen. Es wird empfohlen bei der Erhebung von Reflexion mit dem Ziel der Kompetenzmessung ausgew{\"a}hlte Dispositionen mit zu erheben. Weiter verdeutlicht diese Arbeit die M{\"o}glichkeit, aussagekr{\"a}ftige Quantifizierungen auch in der Analyse komplexer Konstrukte vorzunehmen. Durch computerbasierte Qualit{\"a}tsabsch{\"a}tzungen k{\"o}nnen objektive und individuelle Analysen und differenzierteres automatisiertes Feedback erm{\"o}glicht werden.}, language = {de} } @phdthesis{Hollaender2015, author = {Holl{\"a}nder, Lars}, title = {Einfluss der remanenten Polarisation auf die optischen Transmissionseingenschaften eines ferroelektrischen Polymers mit nematischen Fl{\"u}ssigkristalleinschl{\"u}ssen}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XXVII, 109}, year = {2015}, language = {de} } @phdthesis{Gidion2018, author = {Gidion, Gunnar}, title = {Akustische Resonatoren zur Analyse und Kontrolle von schwingungsf{\"a}higen Systemen am Beispiel von Streichinstrumenten und Dielektrischen Elastomeraktoren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411772}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {190}, year = {2018}, abstract = {Die Klangeigenschaften von Musikinstrumenten werden durch das Zusammenwirken der auf ihnen anregbaren akustischen Schwingungsmoden bestimmt, welche sich wiederum aus der geometrischen Struktur des Resonators in Kombination mit den verwendeten Materialien ergeben. In dieser Arbeit wurde das Schwingungsverhalten von Streichinstrumenten durch den Einsatz minimal-invasiver piezoelektrischer Polymerfilmsensoren untersucht. Die studierten Kopplungsph{\"a}nomene umfassen den sogenannten Wolfton und Schwingungstilger, die zu dessen Abschw{\"a}chung verwendet werden, sowie die gegenseitige Beeinflussung von Bogen und Instrument beim Spielvorgang. An Dielektrischen Elastomeraktormembranen wurde dagegen der Einfluss der elastischen Eigenschaften des Membranmaterials auf das akustische und elektromechanische Schwingungsverhalten gezeigt. Die Dissertation gliedert sich in drei Teile, deren wesentliche Ergebnisse im Folgenden zusammengefasst werden. In Teil I wurde die Funktionsweise eines abstimmbaren Schwingungstilgers zur D{\"a}mpfung von Wolft{\"o}nen auf Streichinstrumenten untersucht. Durch Abstimmung der Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers auf die Wolftonfrequenz kann ein Teil der Saitenschwingungen absorbiert werden, so dass die zu starke Anregung der Korpusresonanz vermieden wird, die den Wolfton verursacht. Der Schwingungstilger besteht aus einem „Wolft{\"o}ter", einem Massest{\"u}ck, welches auf der Nachl{\"a}nge der betroffenen Saite (zwischen Steg und Saitenhalter) installiert wird. Hier wurde gezeigt, wie die Resonanzen dieses Schwingungstilgers von der Masse des Wolft{\"o}ters und von dessen Position auf der Nachl{\"a}nge abh{\"a}ngen. Aber auch die Geometrie des Wolft{\"o}ters stellte sich als ausschlaggebend heraus, insbesondere bei einem nicht-rotationssymmetrischen Wolft{\"o}ter: In diesem Fall entsteht - basierend auf den zu erwartenden nicht-harmonischen Moden einer massebelasteten Saite - eine zus{\"a}tzliche Mode, die von der Polarisationsrichtung der Saitenschwingung abh{\"a}ngt. Teil II der Dissertation befasst sich mit Elastomermembranen, die als Basis von Dielektrischen Elastomeraktoren dienen, und die wegen der Membranspannung auch akustische Resonanzen aufweisen. Die Ansprache von Elastomeraktoren h{\"a}ngt unter anderem von der Geschwindigkeit der elektrischen Anregung ab. Die damit zusammenh{\"a}ngenden viskoelastischen Eigenschaften der hier verwendeten Elastomere, Silikon und Acrylat, wurden einerseits in einer frequenzabh{\"a}ngigen dynamisch-mechanischen Analyse des Elastomers erfasst, andererseits auch optisch an vollst{\"a}ndigen Aktoren selbst gemessen. Die h{\"o}here Viskosit{\"a}t des Acrylats, das bei tieferen Frequenzen h{\"o}here Aktuationsdehnungen als das Silikon zeigt, f{\"u}hrt zu einer Verminderung der Dehnungen bei h{\"o}heren Frequenzen, so dass {\"u}ber etwa 40 Hertz mit Silikon gr{\"o}ßere Aktuationsdehnungen erreicht werden. Mit den untersuchten Aktoren konnte die Gitterkonstante weicher optischer Beugungsgitter kontrolliert werden, die als zus{\"a}tzlicher Film auf der Membran installiert wurden. {\"U}ber eine Messung der akustischen Resonanzfrequenz von Elastomermebranen aus Acrylat in 1Abh{\"a}ngigkeit von ihrer Vorstreckung konnte in Verbindung mit einer Modellierung des hyperelastischen Verhaltens des Elastomers (Ogden-Modell) der Schermodul bestimmt werden. Schließlich wird in Teil III die Untersuchung von Geigen und ihrer Streichanregung mit Hilfe minimal-invasiver piezoelektrischer Polymerfilme geschildert. Es konnten am Bogen und am Steg von Geigen - unter den beiden F{\"u}ßen des Stegs - jeweils zwei Filmsensoren installiert werden. Mit den beiden Sensoren am Steg wurden Frequenzg{\"a}nge von Geigen gemessen, welche eine Bestimmung der frequenzabh{\"a}ngigen Stegbewegung erlaubten. Diese Methode erm{\"o}glicht damit auch eine umfassende Charakterisierung der Signaturmoden in Bezug auf die Stegdynamik. Die Ergebnisse der komplement{\"a}ren Methoden von Impulsanregung und nat{\"u}rlichem Spielen der Geigen konnten dank der Sensoren verglichen werden. F{\"u}r die Nutzung der Sensoren am Bogen - insbesondere f{\"u}r eine Messung des Bogendrucks - wurde eine Kalibrierung des Bogen-Sensor-Systems mit Hilfe einer Materialpr{\"u}fmaschine durchgef{\"u}hrt. Bei einer Messung w{\"a}hrend des nat{\"u}rlichen Spielens wurde mit den Sensoren am Bogen einerseits die {\"U}bertragung der Saitenschwingung auf den Bogen festgestellt. Dabei konnten außerdem longitudinale Bogenhaarresonanzen identifiziert werden, die von der Position der Saite auf dem Bogen abh{\"a}ngen. Aus der Analyse dieses Ph{\"a}nomens konnte die longitudinale Wellengeschwindigkeit der Bogenhaare bestimmt werden, die eine wichtige Gr{\"o}ße f{\"u}r die Kopplung zwischen Saite und Bogen ist. Mit Hilfe des Systems aus Sensoren an Bogen und Steg werden auf Grundlage der vorliegenden Arbeit Studien an Streichinstrumenten vorgeschlagen, in denen die Bespielbarkeit der Instrumente zu den jeweils angeregten Steg- und Bogenschwingungen in Beziehung gesetzt werden kann. Damit k{\"o}nnte nicht zuletzt auch die bisher nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rte Rolle des Bogens f{\"u}r Klang und Bespielbarkeit besser beurteilt werden}, language = {de} } @phdthesis{Bergweiler2005, author = {Bergweiler, Steffen}, title = {K{\"o}rperoszillation und Schallabstrahlung akustischer Wellenleiter unter Ber{\"u}cksichtigung von Wandungseinfl{\"u}ssen und Kopplungseffekten : Ver{\"a}ndern Metalllegierung und Wandungsprofil des Rohrresonators den Klang der labialen Orgelpfeife?}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6561}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2005}, abstract = {Am Beispiel der Orgelpfeife wurde der Einfluss der Wandungsgeometrie des akustischen Wellenleiters auf die Schallabstrahlung untersucht. F{\"u}r verschiedene Metalllegierungen wurden unterschiedliche Profile der Orgelpfeifenwandung verglichen: ein konisches Wandungsprofil mit zur M{\"u}ndung hin abnehmender Wandungsst{\"a}rke und ein paralleles Wandungsprofil mit konstanter Wandungsst{\"a}rke. F{\"u}r eine hohe statistische Sicherheit der Ergebnisse wurden s{\"a}mtliche Untersuchungen an vier mal zehn Testpfeifen durchgef{\"u}hrt. Mit Ausnahme der beschriebenen Unterschiede sind die Pfeifen von gleichen Abmessungen und auf gleichen Klang intoniert. Die {\"U}berpr{\"u}fung der Wandungseinfl{\"u}sse auf den Klang besteht aus drei verschiedenen Untersuchungen: Erstens, einer subjektiven Hinterfragung der Wahrnehmbarkeit in einem H{\"o}rtest. Zweitens wurde der abgestrahlte Luftschall objektiv gemessen und das Spektrum der Pfeifen in seinen Komponenten (Teilt{\"o}ne, Grundfrequenz) verglichen. Drittens wurde mit einer neuartigen Messtechnik die Oszillation des Pfeifenk{\"o}rpers (ein einem akustischen Monopol entsprechendes "Atmen" des Querschnitts) untersucht. Die Ergebnisse belegen die Wahrnehmbarkeit unterschiedlicher Wandungsprofile als auch klare objektive Differenzen zwischen den emittierten Schallspektren. Ein Atmen mit guter Korrelation zur inneren Druckanregung best{\"a}tigt den Einfluss wandungsprofilabh{\"a}ngiger Oszillationen auf den Klang der Orgelpfeife. Schließlich wurde die Interaktion zweier in Abstand und Grundfrequenz nah beieinander liegender Orgelpfeifen {\"u}berpr{\"u}ft. Als Ursache des dabei wahrnehmbaren Oktavsprung des Orgeltons konnte eine gegenphasiger Oszillation des Grundtons beider Pfeifen nachgewiesen werden.}, subject = {Schallabstrahlung}, language = {de} } @phdthesis{Bartel2019, author = {Bartel, Melanie}, title = {Kernresonanz-Strukturuntersuchungen an alternativen Precursoren und deren Zwischenprodukten f{\"u}r die Herstellung von Carbonfasern f{\"u}r den Massenmarkt}, doi = {10.25932/publishup-46930}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-469301}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {XII, 101, XXV}, year = {2019}, abstract = {Carbonfasern haben sich in der Luft- und Raumfahrt etabliert und gewinnen in Alltagsanwendungen wie dem Automobilbereich, Windkraft- und Sportbereich durch ihre hohen Zugfestigkeiten, insbesondere ihrer hohen E-Moduli, und ihrer geringen Dichte immer mehr an Bedeutung. Auf Grund ihrer hohen Kosten, welche sich zur H{\"a}lfte aus der Precursorherstellung, inklusive seiner Synthese und seinem Verspinnprozess, dem L{\"o}sungsspinnverfahren, ergeben, erhalten zunehmend alternative und schmelzspinnbare Precursoren Interesse. F{\"u}r die Carbonfaserherstellung wird fast ausschließlich Polyacrylnitril (PAN) verwendet, das vor dem Schmelzen irreversible exotherme Zyklisierungsreaktionen aufweist, welchen sich seine Zersetzung anschließt. Eine M{\"o}glichkeit der Reduzierung der Schmelztemperatur von Polymeren ist die Einbringung von Comonomeren zur Erh{\"o}hung des freien Volumens und die Reduzierung der intermolekularen Wechselwirkungen als interne Weichmacher. Wie am Fraunhofer IAP gezeigt wurde, kann mittels 2-Methoxyethylacrylat (MEA) die Schmelztemperatur zu neuartigen PAN-basierten Precursoren verringert werden. Um den PAN-co-MEA-Precursor f{\"u}r die nachfolgenden Prozessschritte der Carbonfaserherstellung zu verwenden, m{\"u}ssen die thermoplastischen Fasern in thermisch stabile Fasern ohne thermoplastisches Verhalten {\"u}berf{\"u}hrt werden. Es wurde ein neuer Prozessschritt (Pr{\"a}stabilisierung) eingef{\"u}hrt, welcher unter alkalischen Bedingungen zur Abspaltung der Comonomerseitenkette f{\"u}hrt. Neben der Esterhydrolyse finden Reaktionen statt, welche an diesem Material noch nicht hinreichend untersucht wurden. Weiterhin stellt sich die Frage nach der Kinetik der Pr{\"a}stabilisierung und der Ermittlung einer geeigneten Prozessf{\"u}hrung. Hierzu wurde die Pr{\"a}stabilisierung in den Labormaßstab {\"u}berf{\"u}hrt und die m{\"o}glichen Zusammensetzungen des aus DMSO und einer KOH-L{\"o}sung bestehenden Reaktionsmediums evaluiert. Weiterhin wurde die Behandlung bei verschiedenen Pr{\"a}stabilisierungszeiten von maximal 30 min und Temperaturen von 40, 50 und 60 °C durchgef{\"u}hrt, um prim{\"a}r mittels NMR-Spektroskopie die chemischen Struktur{\"a}nderungen aufzukl{\"a}ren. Die Esterhydrolyse des Comonomers, welche zur Abspaltung des 2-Methoxyethanols f{\"u}hrt, wurde mittels 1H-NMR-spektroskopischer Untersuchungen detektiert. Es wurde ein Modell aufgestellt, das die chemisch-physikalischen Struktur{\"a}nderungen w{\"a}hrend der Pr{\"a}stabilisierung aufzeigt. Die zuerst ablaufende Reaktion ist die Esterhydrolyse am Comonomer, welche vom Faserrand nach innen verl{\"a}uft und durch die Pr{\"a}senz des DMSO in Kombination mit der KOH-L{\"o}sung (Superbase) initiiert wird. Der zeitliche Reaktionsverlauf der Esterhydrolyse kann in drei Bereiche eingeteilt werden. Der erste Bereich ab dem Pr{\"a}stabilisierungsbeginn wird durch die Diffusion der basischen Anionen in die Faser, der zweite Bereich durch die Reaktion an der Estergruppe des Comonomers und der dritte Bereich durch letzte Reaktionen im Faserinneren und diffusiven Prozessen der Produkte und Edukte charakterisiert. Der zweite Bereich kann mit einer Reaktion pseudo 1. Ordnung abgebildet werden, da in diesem Bereich bereits eine ausreichende Diffusion der Edukte in die Faser stattgefunden hat. Bei 50 °C spielt die Diffusion im ersten Bereich im Vergleich zur Reaktion eine untergeordnete Rolle. Mit Erh{\"o}hung der Temperatur auf 60 °C kann eine im Verh{\"a}ltnis geringere Diffusions- als Reaktionsgeschwindigkeit beobachtet werden. Die Nebenreaktionen wurden mittels 13C-CP/MAS-NMR-spektroskopischen, elementaranlaytischen Untersuchungen sowie Doppelbrechungsmessungen charakterisiert. W{\"a}hrend der alkalischen Esterhydrolyse beginnt die Reduzierung der Nitrilgruppen unter der Bildung von prim{\"a}ren Carbons{\"a}ureamiden und Carbons{\"a}uren. Zur Beschreibung dieser Umsetzung wurde eine Methode entwickelt, welche die Addition von 13C-CP/MAS-NMR-Spektren der Modellsubstanzen PAN, PAM und PAA beinhaltet. Weitere stattfindende Reaktionen sind die Bildung von konjugierten Doppelbindungen, welche insbesondere auf eine Zyklisierung der Nitrile hinweisen. Die nasschemisch initiierte Zyklisierung der Nitrilgruppen kann zu k{\"u}rzeren Stabilisierungszeiten und einem besser kontrollierbaren Stabilisierungsprozess durch geringere W{\"a}rmefreisetzung und schlussendlich zu einer Kostenersparnis des gesamten Verfahrens f{\"u}hren. Die Umsetzung der Nitrilgruppen konnte mit einer Reaktion pseudo 1. Ordnung gut abgebildet werden. DMSO initiiert die Esterhydrolyse, wobei die KOH-Konzentration einen h{\"o}heren Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Ester- und Nitrilhydrolyse als die DMSO-Konzentration besitzt. Beide Reaktionen zeigen eine vergleichbare Abh{\"a}ngigkeit von der Temperatur. Die Erh{\"o}hung der Pr{\"a}stabilisierungszeit und der KOH- bzw. DMSO-Konzentration f{\"u}hrt zur Migration niedermolekularer Bestandteile des Fasermaterials an die Oberfl{\"a}che und der Bildung punktueller Ablagerungen bis hin zu miteinander verbundenen Einzelfasern. Eine weitere Erh{\"o}hung der Pr{\"a}stabilisierungszeit bzw. der Konzentration f{\"u}hrt zu einem steigenden Carbons{\"a}ureanteil und zur Quellung des Fasermaterials, wodurch die Ablagerungen in das Reaktionsmedium diffundieren. Die Ablagerungen enthalten Chlor, welches durch den Waschvorgang mit HCl in das Materialsystem gelangt ist und durch Parameteranpassungen reduziert wurde. Die schmelzbaren Fasern konnten durch die Pr{\"a}stabilisierung erfolgreich {\"u}ber eine Kern-Mantel-Struktur in nicht-thermoplastische Fasern {\"u}berf{\"u}hrt werden. Zur Ermittlung eines geeigneten Prozessfensters f{\"u}r nachfolgende thermische Beanspruchungen der pr{\"a}stabilisierten Fasern wurden drei Kriterien identifiziert, anhand welcher die Evaluation erfolgte. Das erste Kriterium beinhaltet die Notwendigkeit der vollst{\"a}ndigen Aufhebung der thermoplastischen Eigenschaft der Fasern. Als zweites Kriterium diente die Fasermorphologie. Anhand von REM-Aufnahmen wurden Faserb{\"u}ndel mit separierten Einzelfasern ohne Ablagerungen f{\"u}r die nachfolgende Stabilisierung ausgew{\"a}hlt. Das dritte Kriterium bezieht sich auf eine m{\"o}glichst geringe Umsetzung der Nitrilgruppen, um Pr{\"a}stabilisierungsbedingungen mit Nebenreaktionen zu vermeiden. Aus den Untersuchungen konnte eine Pr{\"a}stabilisierungstemperatur von 60 °C als geeignet identifiziert werden. Weiterhin f{\"u}hren hoch alkalische Zusammensetzungen des Reaktionsmediums mit KOH-Konzentrationen von 1, 1,5 und 2 M, vorzugsweise 1,5 M und 50 vol\% DMSO mit Reaktionszeiten von unter 10 min zu geeigneten Fasern. Ein MEA-Anteil unterhalb von 2 mol\% bewirkt eine {\"U}berf{\"u}hrung in die Unschmelzbarkeit. Thermisch stabile und f{\"u}r die nachfolgende Stabilisierung geeignete Fasern besitzen weiterhin 68 - 80 mol\% Nitrilgruppen, 20 - 25 mol\% Carbons{\"a}uren, bis zu 15 mol\% prim{\"a}re Carbons{\"a}ureamide und zyklisierte Strukturen.}, language = {de} } @phdthesis{Foerste2022, author = {F{\"o}rste, Stefanie}, title = {Assemblierung von Proteinkomplexen in vitro und in vivo}, doi = {10.25932/publishup-55074}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550742}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {x, 143, xxxviii}, year = {2022}, abstract = {Proteine sind an praktisch allen Prozessen in lebenden Zellen maßgeblich beteiligt. Auch in der Biotechnologie werden Proteine in vielf{\"a}ltiger Weise eingesetzt. Ein Protein besteht aus einer Kette von Aminos{\"a}uren. H{\"a}ufig lagern sich mehrere dieser Ketten zu gr{\"o}ßeren Strukturen und Funktionseinheiten, sogenannten Proteinkomplexen, zusammen. K{\"u}rzlich wurde gezeigt, dass eine Proteinkomplexbildung bereits w{\"a}hrend der Biosynthese der Proteine (co-translational) stattfinden kann und nicht stets erst danach (post-translational) erfolgt. Da Fehlassemblierungen von Proteinen zu Funktionsverlusten und adversen Effekten f{\"u}hren, ist eine pr{\"a}zise und verl{\"a}ssliche Proteinkomplexbildung sowohl f{\"u}r zellul{\"a}re Prozesse als auch f{\"u}r biotechnologische Anwendungen essenziell. Mit experimentellen Methoden lassen sich zwar u.a. die St{\"o}chiometrie und die Struktur von Proteinkomplexen bestimmen, jedoch bisher nicht die Dynamik der Komplexbildung auf unterschiedlichen Zeitskalen. Daher sind grundlegende Mechanismen der Proteinkomplexbildung noch nicht vollst{\"a}ndig verstanden. Die hier vorgestellte, auf experimentellen Erkenntnissen aufbauende, computergest{\"u}tzte Modellierung der Proteinkomplexbildung erlaubt eine umfassende Analyse des Einflusses physikalisch-chemischer Parameter auf den Assemblierungsprozess. Die Modelle bilden m{\"o}glichst realistisch die experimentellen Systeme der Kooperationspartner (Bar-Ziv, Weizmann-Institut, Israel; Bukau und Kramer, Universit{\"a}t Heidelberg) ab, um damit die Assemblierung von Proteinkomplexen einerseits in einem quasi-zweidimensionalen synthetischen Expressionssystem (in vitro) und andererseits im Bakterium Escherichia coli (in vivo) untersuchen zu k{\"o}nnen. Mit Hilfe eines vereinfachten Expressionssystems, in dem die Proteine nur an die Chip-Oberfl{\"a}che, aber nicht aneinander binden k{\"o}nnen, wird das theoretische Modell parametrisiert. In diesem vereinfachten in-vitro-System durchl{\"a}uft die Effizienz der Komplexbildung drei Regime - ein bindedominiertes Regime, ein Mischregime und ein produktionsdominiertes Regime. Ihr Maximum erreicht die Effizienz dabei kurz nach dem {\"U}bergang vom bindedominierten ins Mischregime und f{\"a}llt anschließend monoton ab. Sowohl im nicht-vereinfachten in-vitro- als auch im in-vivo-System koexistieren je zwei konkurrierende Assemblierungspfade: Im in-vitro-System erfolgt die Komplexbildung entweder spontan in w{\"a}ssriger L{\"o}sung (L{\"o}sungsassemblierung) oder aber in einer definierten Schrittfolge an der Chip-Oberfl{\"a}che (Oberfl{\"a}chenassemblierung); Im in-vivo-System konkurrieren hingegen die co- und die post-translationale Komplexbildung. Es zeigt sich, dass die Dominanz der Assemblierungspfade im in-vitro-System zeitabh{\"a}ngig ist und u.a. durch die Limitierung und St{\"a}rke der Bindestellen auf der Chip-Oberfl{\"a}che beeinflusst werden kann. Im in-vivo-System hat der r{\"a}umliche Abstand zwischen den Syntheseorten der beiden Proteinkomponenten nur dann einen Einfluss auf die Komplexbildung, wenn die Untereinheiten schnell degradieren. In diesem Fall dominiert die co-translationale Assemblierung auch auf kurzen Zeitskalen deutlich, wohingegen es bei stabilen Untereinheiten zu einem Wechsel von der Dominanz der post- hin zu einer geringen Dominanz der co-translationalen Assemblierung kommt. Mit den in-silico-Modellen l{\"a}sst sich neben der Dynamik u.a. auch die Lokalisierung der Komplexbildung und -bindung darstellen, was einen Vergleich der theoretischen Vorhersagen mit experimentellen Daten und somit eine Validierung der Modelle erm{\"o}glicht. Der hier pr{\"a}sentierte in-silico Ansatz erg{\"a}nzt die experimentellen Methoden, und erlaubt so, deren Ergebnisse zu interpretieren und neue Erkenntnisse davon abzuleiten.}, language = {de} } @phdthesis{Garz2013, author = {Garz, Andreas}, title = {Nichtlineare Mikroskopie und Bilddatenverarbeitung zur biochemischen Analyse synchronisierter Chlamydomonas-Zellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66904}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2013}, abstract = {Unter geeigneten Wachstumsbedingungen weisen Algenkulturen oft eine gr{\"o}ßere Produktivit{\"a}t der Zellen auf, als sie bei h{\"o}heren Pflanzen zu beobachten ist. Chlamydomonas reinhardtii-Zellen sind vergleichsweise klein. So betr{\"a}gt das Zellvolumen w{\"a}hrend des vegetativen Zellzyklus etwa 50-3500 µm³. Im Vergleich zu h{\"o}heren Pflanzen ist in einer Algensuspension die Konzentration der Biomasse allerdings gering. So enth{\"a}lt beispielsweise 1 ml einer {\"u}blichen Konzentration zwischen 10E6 und 10E7 Algenzellen. Quantifizierungen von Metaboliten oder Makromolek{\"u}len, die zur Modellierung von zellul{\"a}ren Prozessen genutzt werden, werden meist im Zellensemble vorgenommen. Tats{\"a}chlich unterliegt jedoch jede Algenzelle einer individuellen Entwicklung, die die Identifizierung charakteristischer allgemeing{\"u}ltiger Systemparameter erschwert. Ziel dieser Arbeit war es, biochemisch relevante Messgr{\"o}ßen in-vivo und in-vitro mit Hilfe optischer Verfahren zu identifizieren und zu quantifizieren. Im ersten Teil der Arbeit wurde ein Puls-Amplituden-Modulation(PAM)-Fluorimetriemessplatz zur Messung der durch {\"a}ußere Einfl{\"u}sse bedingten ver{\"a}nderlichen Chlorophyllfluoreszenz an einzelnen Zellen vorgestellt. Die Verwendung eines kommerziellen Mikroskops, die Implementierung empfindlicher Nachweiselektronik und einer geeignete Immobilisierungsmethode erm{\"o}glichten es, ein Signal-zu-Rauschverh{\"a}ltnis zu erreichen, mit dem Fluoreszenzsignale einzelner lebender Chlamydomonas-Zellen gemessen werden konnten. Insbesondere wurden das Zellvolumen und der als Maß f{\"u}r die Effizienz des Photosyntheseapparats bzw. die Zellfitness geltende Chlorophyllfluoreszenzparameter Fv/Fm ermittelt und ein hohes Maß an Heterogenit{\"a}t dieser zellul{\"a}ren Parameter in verschiedenen Entwicklungsstadien der synchronisierten Chlamydomonas-Zellen festgestellt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die bildgebende Laser-Scanning-Mikroskopie und anschließende Bilddatenanalyse zur quantitativen Erfassung der wachstumsabh{\"a}ngigen zellul{\"a}ren Parameter angewandt. Ein kommerzielles konfokales Mikroskop wurde um die M{\"o}glichkeit der nichtlinearen Mikroskopie erweitert. Diese hat den Vorteil einer lokalisierten Anregung, damit verbunden einer h{\"o}heren Ortsaufl{\"o}sung und insgesamt geringeren Probenbelastung. Weiterhin besteht neben der Signalgewinnung durch Fluoreszenzanregung die M{\"o}glichkeit der Erzeugung der Zweiten Harmonischen (SHG) an biophotonischen Strukturen, wie der zellul{\"a}ren St{\"a}rke. Anhand der Verteilungsfunktionen war es m{\"o}glich mit Hilfe von modelltheoretischen Ans{\"a}tzen zellul{\"a}re Parameter zu ermitteln, die messtechnisch nicht unmittelbar zug{\"a}nglich sind. Die morphologischen Informationen der Bilddaten erm{\"o}glichten die Bestimmung der Zellvolumina und die Volumina subzellularer Strukturen, wie Nuclei, extranucle{\"a}re DNA oder St{\"a}rkegranula. Weiterhin konnte die Anzahl subzellul{\"a}rer Strukturen innerhalb einer Zelle bzw. eines Zellverbunds ermittelt werden. Die Analyse der in den Bilddaten enthaltenen Signalintensit{\"a}ten war Grundlage einer relativen Konzentrationsbestimmung von zellul{\"a}ren Komponenten, wie DNA bzw. St{\"a}rke. Mit dem hier vorgestellten Verfahren der nichtlinearen Mikroskopie und nachfolgender Bilddatenanalyse konnte erstmalig die Verteilung des zellul{\"a}ren St{\"a}rkegehalts in einer Chlamydomonas-Population w{\"a}hrend des Wachstums bzw. nach induziertem St{\"a}rkeabbau verfolgt werden. Im weiteren Verlauf wurde diese Methode auch auf Gefrierschnitte h{\"o}herer Pflanzen, wie Arabidopsis thaliana, angewendet. Im Ergebnis wurde gezeigt, dass viele zellul{\"a}re Parameter, wie das Volumen, der zellul{\"a}re DNA- und St{\"a}rkegehalt bzw. die Anzahl der St{\"a}rkegranula durch eine Lognormalverteilung, mit wachstumsabh{\"a}ngiger Parametrisierung, beschrieben werden. Zellul{\"a}re Parameter, wie Stoffkonzentration und zellul{\"a}res Volumen, zeigen keine signifikanten Korrelationen zueinander, woraus geschlussfolgert werden muss, dass es ein hohes Maß an Heterogenit{\"a}t der zellul{\"a}ren Parameter innerhalb der synchronisierten Chlamydomonas-Populationen gibt. Diese Aussage gilt sowohl f{\"u}r die als homogenste Form geltenden Synchronkulturen von Chlamydomonas reinhardtii als auch f{\"u}r die gemessenen zellul{\"a}ren Parameter im intakten Zellverbund h{\"o}herer Pflanzen. Dieses Ergebnis ist insbesondere f{\"u}r modelltheoretische Betrachtungen von Relevanz, die sich auf empirische Daten bzw. zellul{\"a}re Parameter st{\"u}tzen welche im Zellensemble gemessen wurden und somit nicht notwendigerweise den zellul{\"a}ren Status einer einzelnen Zelle repr{\"a}sentieren.}, language = {de} } @phdthesis{Beckmann2018, author = {Beckmann, Johanna}, title = {Impacts of arctic climate change on sea level and and atmospheric circulation in the Northern mid-laltitudes}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2018}, language = {de} } @phdthesis{Rettig2016, author = {Rettig, Robert}, title = {{\"U}ber die Anisotropie der Kosmischen Strahlung}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {90, XV}, year = {2016}, language = {de} } @phdthesis{Mueller2020, author = {M{\"u}ller, Jirka}, title = {Untersuchungen zum flow-Erleben bei Experimenten als physikalische Lerngelegenheit}, doi = {10.25932/publishup-48287}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-482879}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {150}, year = {2020}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, in wie weit physikalische Experimente ein flow-Erleben bei Lernenden hervorrufen. Flow-Erleben wird als Motivationsursache gesehen und soll den Weg zu Freude und Gl{\"u}ck darstellen. Insbesondere wegen dem oft zitierten Fachkr{\"a}ftemangel in naturwissenschaftlichen und technischen Berufen ist eine Motivationssteigerung in naturwissenschaftlichen Unterrichtsf{\"a}chern wichtig. Denn trotz Leistungssteigerungen in internationalen Vergleichstests m{\"o}chten in Deutschland deutlich weniger Sch{\"u}ler*innen einen solchen Beruf ergreifen als in anderen Industriestaaten. Daher gilt es, m{\"o}glichst fr{\"u}h Sch{\"u}ler*innen f{\"u}r naturwissenschaftlich-technische F{\"a}cher zu begeistern und insbesondere im regelrecht verhassten Physikunterricht flow-Erleben zu erzeugen. Im Rahmen dieser Arbeit wird das flow-Erleben von Studierenden in klassischen Laborexperimenten und FELS (Forschend-Entdeckendes Lernen mit dem Smartphone) als Lernumgebung untersucht. FELS ist eine an die Lebenswelt der Sch{\"u}ler*innen angepasste Lernumgebung, in der sie mit Smartphones ihre eigene Lebenswelt experimentell untersuchen. Es zeigt sich, dass sowohl klassische Laborexperimente als auch in der Lebenswelt durchgef{\"u}hrte, smartphonebasierte Experimente flow-Erleben erzeugen. Allerdings verursachen die smartphonebasierten Experimente kaum Stressgef{\"u}hle. Die in dieser Arbeit herausgefundenen Ergebnisse liefern einen ersten Ansatz, der durch Folgestudien erweitert werden sollte.}, language = {de} } @phdthesis{Kulikovsky2003, author = {Kulikovsky, Lazar}, title = {Experimentelle Untersuchung der Ladungstr{\"a}gerdynamik in photorefraktiven Polymeren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001205}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2003}, abstract = {Die heutige optische Informationsverarbeitung erfordert neue Materialien, die Licht effektiv verarbeiten, steuern und speichern k{\"o}nnen. Photorefraktive (PR) Materialien sind daf{\"u}r sehr interessant. In diesen Materialien entsteht bei inhomogener Beleuchtung (z.B. mit einem Intererenzmuster) {\"u}ber Ladungstr{\"a}gergenerierung und Einfang der Ladungstr{\"a}ger in Fallen ein Raumladungsfeld. Dieses wird {\"u}ber den elektrooptischen Effekt in eine r{\"a}umliche Modulation des Brechungsindex umgesetzt. Letztendlich f{\"u}hrt somit die inhomogene Beleuchtung eines PR-Materials zu einer r{\"a}umlich variierenden {\"A}nderung des Brechungsindex. Vor ca. 10 Jahren wurde entdeckt, dass auch Polymere einen PR-Effekt aufweisen k{\"o}nnen. Die Ansprechzeit dieser Materialien wird dabei wesentlich durch die Dynamik der Ladungstr{\"a}ger (bestimmt durch Erzeugung, Transport, Einfang in Fallen etc.) begrenzt. Bis zu Beginn dieser Arbeit war es noch nicht gelungen, einen quantitativen Zusammenhang zwischen der Ladungstr{\"a}gerdynamik und der Ansprechzeit des PR-Effekts experimentell nachzuweisen. In dieser Arbeit wird ein Weg aufgezeigt, durch photophysikalische Experimente unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen alle photophysikalischen Gr{\"o}ßen experimentell zu bestimmen, die den Aufbau des Raumladungsfelds in organischen photorefraktiven Materialien bestimmen. So konnte durch Experimente unter Beleuchtung mit kurzen Einzelpulsen sowohl die Beweglichkeit der freien Ladungstr{\"a}ger als auch die charakteristischen Parameter flacher Fallen ermittelt werden. Zur Bestimmung der Dichte tiefer Fallen wurde die Intensit{\"a}tsabh{\"a}ngigkeit des station{\"a}ren Photostroms untersucht. Durch die analytische L{\"o}sung des bestimmenden Gleichungssystems konnte gezeigt werden, dass die Sublinearit{\"a}t der Intensit{\"a}tsabh{\"a}ngigkeit des Photostroms prim{\"a}r mit dem Verh{\"a}ltnis zwischen Entleerungs- und Einfangkoeffizienten tiefer Fallen korreliert. Zur unabh{\"a}ngigen Bestimmung des Entleerungskoeffizienten der tiefen Fallen wurden Doppelpulsexperimente mit variabler Verz{\"o}gerungszeit zwischen den Pulsen verwendet. Mit den erhaltenen Parametern konnte dann das untere Limit der zum Aufbau des Raumladungsfelds notwendigen Zeit abgesch{\"a}tzt werden. Diese Werte wurden mit den gemessenen photorefraktiven Ansprechzeiten verglichen. Es zeigt sich, dass weder die Photogeneration noch der Transport der Ladungstr{\"a}ger die Geschwindigkeit des Aufbaus des Raumladungsfeldes limitiert. Stattdessen konnte erstmals quantitativ nachgewiesen werden, dass die Dynamik des Raumladungsfelds in den hier untersuchten PR-Materialien durch das F{\"u}llen tiefer Fallen mit photogenerierten Ladungstr{\"a}gern bestimmt wird. Dabei spielt das Verh{\"a}ltnis zwischen dem Einfang- und dem Rekombinationskoeffizienten eine wesentliche Rolle. Weiterhin wurde die Dynamik des Aufbaus des Raumladungsfelds bei unterschiedlichen Vorbeleuchtungsbedingungen quantitativ simuliert und mit den experimentellen PR-Transienten verglichen. Die gute {\"U}bereinstimmung zwischen den simulierten und gemessenen Transienten erlaubte es abschließend, die kritischen Parameter, die die Dynamik des PR-Effekts in den untersuchten Polymeren begrenzen, zu identifizieren.}, language = {de} } @phdthesis{Steyrleuthner2014, author = {Steyrleuthner, Robert}, title = {Korrelation von Struktur, optischen Eigenschaften und Ladungstransport in einem konjugierten Naphthalindiimid-Bithiophen Copolymer mit herausragender Elektronenmobilit{\"a}t}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-71413}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2014}, abstract = {Organische Halbleiter besitzen neue, bemerkenswerte Materialeigenschaften, die sie f{\"u}r die grundlegende Forschung wie auch aktuelle technologische Entwicklung (bsw. org. Leuchtdioden, org. Solarzellen) interessant werden lassen. Aufgrund der starken konformative Freiheit der konjugierten Polymerketten f{\"u}hrt die Vielzahl der m{\"o}glichen Anordnungen und die schwache intermolekulare Wechselwirkung f{\"u}r gew{\"o}hnlich zu geringer struktureller Ordnung im Festk{\"o}rper. Die Morphologie hat gleichzeitig direkten Einfluss auf die elektronische Struktur der organischen Halbleiter, welches sich meistens in einer deutlichen Reduktion der Ladungstr{\"a}gerbeweglichkeit gegen{\"u}ber den anorganischen Verwandten zeigt. So stellt die Beweglichkeit der Ladungen im Halbleiter einen der limitierenden Faktoren f{\"u}r die Leistungsf{\"a}higkeit bzw. den Wirkungsgrad von funktionellen organischen Bauteilen dar. Im Jahr 2009 wurde ein neues auf Naphthalindiimid und Bithiophen basierendes Dornor/Akzeptor Copolymer vorgestellt [P(NDI2OD‑T2)], welches sich durch seine außergew{\"o}hnlich hohe Ladungstr{\"a}germobilit{\"a}t auszeichnet. In dieser Arbeit wird die Ladungstr{\"a}germobilit{\"a}t in P(NDI2OD‑T2) bestimmt, und der Transport durch eine geringe energetischer Unordnung charakterisiert. Obwohl dieses Material zun{\"a}chst als amorph beschrieben wurde zeigt eine detaillierte Analyse der optischen Eigenschaften von P(NDI2OD‑T2), dass bereits in L{\"o}sung geordnete Vorstufen supramolekularer Strukturen (Aggregate) existieren. Quantenchemische Berechnungen belegen die beobachteten spektralen {\"A}nderungen. Mithilfe der NMR-Spektroskopie kann die Bildung der Aggregate unabh{\"a}ngig von optischer Spektroskopie best{\"a}tigt werden. Die Analytische Ultrazentrifugation an P(NDI2OD‑T2) L{\"o}sungen legt nahe, dass sich die Aggregation innerhalb der einzelnen Ketten unter Reduktion des hydrodynamischen Radius vollzieht. Die Ausbildung supramolekularen Strukturen nimmt auch eine signifikante Rolle bei der Filmbildung ein und verhindert gleichzeitig die Herstellung amorpher P(NDI2OD‑T2) Filme. Durch chemische Modifikation der P(NDI2OD‑T2)-Kette und verschiedener Prozessierungs-Methoden wurde eine {\"A}nderung des Kristallinit{\"a}tsgrades und gleichzeitig der Orientierung der kristallinen Dom{\"a}nen erreicht und mittels R{\"o}ntgenbeugung quantifiziert. In hochaufl{\"o}senden Elektronenmikroskopie-Messungen werden die Netzebenen und deren Einbettung in die semikristallinen Strukturen direkt abgebildet. Aus der Kombination der verschiedenen Methoden erschließt sich ein Gesamtbild der Nah- und Fernordnung in P(NDI2OD‑T2). {\"U}ber die Messung der Elektronenmobilit{\"a}t dieser Schichten wird die Anisotropie des Ladungstransports in den kristallographischen Raumrichtungen von P(NDI2OD‑T2) charakterisiert und die Bedeutung der intramolekularen Wechselwirkung f{\"u}r effizienten Ladungstransport herausgearbeitet. Gleichzeitig wird deutlich, wie die Verwendung von gr{\"o}ßeren und planaren funktionellen Gruppen zu h{\"o}heren Ladungstr{\"a}germobilit{\"a}ten f{\"u}hrt, welche im Vergleich zu klassischen semikristallinen Polymeren weniger sensitiv auf die strukturelle Unordnung im Film sind.}, language = {de} } @phdthesis{Henneberg2004, author = {Henneberg, Oliver}, title = {In-situ Untersuchungen zur Entstehung von Oberfl{\"a}chengittern in Polymeren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001331}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {In festen azobenzenhaltigen Polymeren wurde bei Bestrahlung mit blauem Licht ein makroskopischer Materialtransport beobachtet. Um die Dynamik der Gitterentstehung zu verfolgen, wurde am Speicherring f{\"u}r Synchrotronstrahlung ein Gitterschreibaufbau errichtet. Damit konnte erstmals in dieser Arbeit die Gitterbildungsgeschwindigkeit in-situ simultan mit R{\"o}ntgen- und Lichtstreuung untersucht werden. Mit Hilfe einer speziellen Anpassung der R{\"o}ntgenstreutheorie konnten sehr gute {\"U}bereinstimmungen von theoretischen Berechnungen mit den Messergebnissen erzielt werden. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass sich zeitgleich mit einem Oberfl{\"a}chengitter auch ein Dichtegitter entwickelt. Durch die Trennung beider Streuanteile ließ sich die Dynamik der Strukturentstehungen bestimmen. Des weiteren konnte erstmals mit Hilfe der Photoelektronenspektroskopie die molekulare Orientierung an der Oberfl{\"a}che eines Oberfl{\"a}chengitters nachgewiesen werden. Die Bewegungsursache kann auf einen Impuls{\"u}bertrag w{\"a}hrend der Isomerisierung zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, w{\"a}hrend die Bewegungsrichtung durch den elektrischen Feldvektor festgelegt wird. Die Theorie der Gitterentstehung konnte verbessert werden.}, language = {de} } @phdthesis{Schattauer2010, author = {Schattauer, Sylvia}, title = {Hybride D{\"u}nnschicht-Solarzellen aus mesopor{\"o}sem Titandioxid und konjugierten Polymeren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52619}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2010}, abstract = {Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der aktiven Komponenten und ihrer Wechselwirkungen in teilorganischen Hybrid-Solarzellen. Diese bestehen aus einer d{\"u}nnen Titandioxidschicht, kombiniert mit einer d{\"u}nnen Polymerschicht. Die Effizienz der Hybrid-Solarzellen wird durch die Lichtabsorption im Polymer, die Dissoziation der gebildeten Exzitonen an der aktiven Grenzfl{\"a}che zwischen TiO2 und Polymer, sowie durch Generation und Extraktion freier Ladungstr{\"a}ger bestimmt. Zur Optimierung der Solarzellen wurden grundlegende physikalische Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Materialen sowie der Einfluss verschiedener Herstellungsparameter untersucht. Unter anderem wurden Fragen zum optimalen Materialeinsatz und Pr{\"a}parationsbedingungen beantwortet sowie grundlegende Einfl{\"u}sse wie Schichtmorphologie und Polymerinfiltration n{\"a}her betrachtet. Zun{\"a}chst wurde aus unterschiedlich hergestelltem Titandioxid (Akzeptor-Schicht) eine Auswahl f{\"u}r den Einsatz in Hybrid-Solarzellen getroffen. Kriterium war hierbei die unterschiedliche Morphologie aufgrund der Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit, der Film-Struktur, der Kristallinit{\"a}t und die daraus resultierenden Solarzelleneigenschaften. F{\"u}r die anschließenden Untersuchungen wurden mesopor{\"o}se TiO2-Filme aus einer neuen Nanopartikel-Synthese, welche es erlaubt, kristalline Partikel schon w{\"a}hrend der Synthese herzustellen, als Elektronenakzeptor und konjugierte Polymere auf Poly(p-Phenylen-Vinylen) (PPV)- bzw. Thiophenbasis als Donatormaterial verwendet. Bei der thermischen Behandlung der TiO2-Schichten erfolgt eine temperaturabh{\"a}ngige {\"A}nderung der Morphologie, jedoch nicht der Kristallstruktur. Die Auswirkungen auf die Solarzelleneigenschaften wurden dokumentiert und diskutiert. Um die Vorteile der Nanopartikel-Synthese, die Bildung kristalliner TiO2-Partikel bei tiefen Temperaturen, nutzen zu k{\"o}nnen, wurden erste Versuche zur UV-Vernetzung durchgef{\"u}hrt. Neben der Beschaffenheit der Oxidschicht wurde auch der Einfluss der Polymermorphologie, bedingt durch L{\"o}sungsmittelvariation und Tempertemperatur, untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass u.a. die Viskosit{\"a}t der Polymerl{\"o}sung die Infiltration in die TiO2-Schicht und dadurch die Effizienz der Solarzelle beeinflusst. Ein weiterer Ansatz zur Erh{\"o}hung der Effizienz ist die Entwicklung neuer lochleitender Polymere, welche m{\"o}glichst {\"u}ber einen weiten spektralen Bereich Licht absorbieren und an die Bandl{\"u}cke des TiO2 angepasst sind. Hierzu wurden einige neuartige Konzepte, z.B. die Kombination von Thiophen- und Phenyl-Einheiten n{\"a}her untersucht. Auch wurde die Sensibilisierung der Titandioxidschicht in Anlehnung an die h{\"o}heren Effizienzen der Farbstoffzellen in Betracht gezogen. Zusammenfassend konnten im Rahmen dieser Arbeit wichtige Einflussparameter auf die Funktion hybrider Solarzellen identifiziert und z.T. n{\"a}her diskutiert werden. F{\"u}r einige limitierende Faktoren wurden Konzepte zur Verbesserung bzw. Vermeidung vorgestellt.}, language = {de} } @article{RieseVogelsangSchroederetal.2022, author = {Riese, Josef and Vogelsang, Christoph and Schr{\"o}der, Jan and Borowski, Andreas and Kulgemeyer, Christoph and Reinhold, Peter and Schecker, Horst}, title = {The development of lesson planning skills in the subject of physics}, series = {Zeitschrift f{\"u}r Erziehungswissenschaft}, journal = {Zeitschrift f{\"u}r Erziehungswissenschaft}, number = {4}, publisher = {Springer VS/Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH}, address = {Wiesbaden}, issn = {1434-663X}, doi = {10.1007/s11618-022-01112-0}, pages = {843 -- 867}, year = {2022}, abstract = {One main goal of university teacher education is the first acquisition of skills for theory-driven lesson planning. According to models of teachers' professional competence, it is assumed that the acquired professional knowledge represents an essential basis for the development of planning skills. Learning opportunities to apply this professional knowledge often occur in school internships, usually in advanced semesters of teacher education programs. It is also assumed that practical experience within lesson planning supports the formation of professional knowledge. However, the relationship between the extent of professional knowledge and the development of skills to plan a lesson lacks evidence. There is a particular challenge in measuring lesson planning skills both authentically and standardized. To evaluate the mentioned relationship, a longitudinal pre-post-study with prospective physics-teachers (N = 68 in the longitudinal section) was conducted at four German universities. Pre-service physics teachers' skills to plan a lesson were assessed with a standardized performance assessment at the beginning and at the end of a longterm-internship. This assessment consists of planning a physics lesson, conveying Newton's third Law, in a simulated and standardized way with limited time. In addition, content knowledge, pedagogical content knowledge and pedagogical knowledge has been assessed using standardized instruments. Furthermore, additional information about the internship and the amount of learning opportunities was collected at the end of the internship. During the internship, both lesson planning skills and all components of professional knowledge increased. Cross-Lagged-Panel-Analyses reveal that in particular pre-service teachers' pedagogical content knowledge as well as pedagogical knowledge at the beginning of the internship influences the development of lesson planning skills.}, language = {de} } @phdthesis{Lange2014, author = {Lange, Ilja}, title = {Energetische Struktur von Schichten organischer Halbleiter und ihr fundamentaler Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften organischer elektronischer Bauteile}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {105}, year = {2014}, language = {de} } @phdthesis{Jaiser2006, author = {Jaiser, Frank}, title = {Ladungstr{\"a}ger- und Anregungsdynamik in halbleitenden Polymerschichten mit eingemischten Emittern und Ladungstr{\"a}gerfallen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-9484}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2006}, abstract = {In Leuchtdioden wird Licht durch die Rekombination von injizierten Ladungstr{\"a}gern erzeugt. Das kann einerseits in anorganischen Materialien geschehen. In diesem Fall ist es notwendig, hochgeordnete Kristallstrukturen herzustellen, die die Eigenschaften der Leuchtdioden bestimmen. Ein anderer Ansatz ist die Verwendung von organischen Molek{\"u}len und Polymeren. Auf Grund der Vielseitigkeit der organischen Chemie k{\"o}nnen die Eigenschaften der verwendeten halbleitenden Polymere schon w{\"a}hrend der Synthese beeinflusst werden. Außerdem weisen auch diese Polymere die bekannte mechanische Flexibilit{\"a}t auf. Die Herstellung von flexiblen, großfl{\"a}chigen Beleuchtungsquellen und Anzeigelementen ist so m{\"o}glich. Die erste Leuchtdiode mit einem halbleitenden Polymer als Emitter wurde 1990 hergestellt. Seither hat das Forschungsgebiet eine rasante Entwicklung genommen. Auch erste kommerzielle Produkte sind erh{\"a}ltlich. Im Zuge dieser Entwicklung wurde deutlich, dass die Eigenschaften von polymeren Leuchtdioden - beispielsweise Farbe und Effizienz - durch die Verwendung mehrerer Komponenten in der aktiven Schicht deutlich verbessert werden k{\"o}nnen. Gleichzeitig ergeben sich neue Herausforderungen durch die Wechselwirkungen der verschiedenen Filmbestandteile. W{\"a}hrend die Komponenten oft entweder zur Verbesserung des Ladungstransportes oder zur Beeinflussung der Emission zugegeben werden, muss darauf geachtet werden, dass die anderen Prozesse nicht negativ beeinflusst werden. In dieser Arbeit werden einige dieser Wechselwirkungen untersucht und mit einfachen physikalischen Modellen erkl{\"a}rt. So werden zun{\"a}chst blau emittierende Leuchtdioden auf der Basis von Polyfluoren untersucht. Dieses Material ist zwar ein sehr effizienter blauer Emitter, jedoch ist es anf{\"a}llig f{\"u}r chemische Defekte, diese sich nicht vollst{\"a}ndig verhindern lassen. Die Defekte bilden Fallenzust{\"a}nde f{\"u}r Elektronen, ihr Einfluss l{\"a}sst sich durch die Zugabe von Lochfallen unterdr{\"u}cken. Der zugrunde liegende Prozess, die Beeinflussung der Ladungstr{\"a}gerbalance, wird erkl{\"a}rt. Im Folgenden werden Mischsystemen mit dendronisierten Emittern, die gleichzeitig eine Falle f{\"u}r Elektronen bilden, untersucht. Hier wird die unterschiedliche Wirkung der isolierenden H{\"u}lle auf die Ladungs- und Energie{\"u}bertragung zwischen Matrix und Farbstoffkern der Dendrimere untersucht. In Mischsystemen haben die Natur der angeregten Zust{\"a}nde sowie die Art und Weise des Ladungstr{\"a}gertransportes einen großen Einfluss auf diese Transferprozesse. Außerden hat auch hier die Ladungstr{\"a}gerbalance Auswirkungen auf die Emission. Um den Ladungstr{\"a}gereinfang in Fallenzust{\"a}nden zu charakterisieren, wird eine Methode auf Grundlage der Messung des zeitaufgel{\"o}sten Photostroms in organischen Mischfilmen weiterentwickelt. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass die {\"U}bertragung der f{\"u}r geordnete Systeme entwickelten Modelle des Ladungstr{\"a}gertransportes nicht ohne weiteres auf Polymersysteme mit hoher Unordnung {\"u}bertragen werden k{\"o}nnen. Abschließend werden zeitaufgel{\"o}ste Messungen der Phosphoreszenz in entsprechenden Mischungen aus Polymeren und organometallischen Verbindungen vorgestellt. Auch diese Systeme enthalten {\"u}blicherweise weitere Komponenten, die den Ladungstransport verbessern. In diesen Filmen kann es zu einer {\"U}bertragung der Tripletts vom Emitter auf die weiteren Filmbestandteile kommen. Bei Kenntnis der in Frage kommenden Wechselwirkungen k{\"o}nnen die unerw{\"u}nschten Prozesse vermieden werden.}, subject = {OLED}, language = {de} } @phdthesis{Engbert1997, author = {Engbert, Ralf}, title = {Nichtlineare Dynamik kognitiv-motorischer Prozesse}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000157}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {1997}, abstract = {Die Produktion von Polyrhythmen ist ein wichtiger experimenteller Zugang f{\"u}r die Untersuchung der menschlichen Motorik. Durch Variation des Tempos (externer Kontrollparameter) bei rhythmischen Bewegungsabl{\"a}ufen k{\"o}nnen qualitative {\"U}berg{\"a}nge in der Koordinationsdynamik induziert werden. Diese {\"U}berg{\"a}nge lassen sich mit der Methode der symbolischen Dynamik in experimentellen Zeitreihen nachweisen und sind ein wichtiger Hinweis darauf, dass die untersuchten Bewegungsabl{\"a}ufe nichtlinearen Kontrollprozessen unterliegen. Die theoretische Beschreibung bimanueller Rhythmusproduktion mit gekoppelten Differenzengleichungen f{\"u}hrt auf ein Modell mit nichtlinearer Fehlerkontrolle. Es ist eine wichtige Eigenschaft der Kontrollprozesse, dass sie mit zeitverz{\"o}gerter R{\"u}ckkopplung arbeiten. Neben deterministischen Steuerungsmechanismen ist die Motorik des Menschen ausserdem von Fluktuationen auf zwei Ebenen gekennzeichnet, der kognitiven Kontrollebene und der Ebene der motorischen Systeme. Daher ist die Koordination von Bewegungen das Ergebnis von Wechselwirkungen zwischen nichtlinearen, zeitverz{\"o}gerten Kontrollprozessen und stochastischen Fluktuationen.}, language = {de} }