@unpublished{Feudel1996,
author = {Feudel, Ulrike},
title = {Komplexes Verhalten in multistabilen, schwach dissipativen Systemen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-14412},
year = {1996},
abstract = {Anhand eines paradigmatischen Modellbeispiels werden die Konsequenzen der Koexistenz vieler Attraktoren auf die globale Dynamik schwach dissipativer Systeme studiert. Es wird gezeigt, dass diese Systeme eine sehr reichhaltige Dynamik besitzen und extrem sensitiv gegen{\"u}ber St{\"o}rungen in den Anfangsbedingungen sind. Diese Systeme zeichnen sich durch eine extrem hohe Flexibilit{\"a}t ihres Verhaltens aus.},
language = {de}
}
@phdthesis{Brand2007,
author = {Brand, Sascha},
title = {Klimavariabilit{\"a}t der Tropo- und Stratosph{\"a}re in einem globalen gekoppelten Atmosph{\"a}re-Ozean-Modell mit vereinfachter stratosph{\"a}rischer Chemie},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-16602},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {In dieser Arbeit wurde die Variabilit{\"a}t der Atmosph{\"a}re in einem neuen gekoppelten Klimamodell (ECHO-GiSP) untersucht, welches eine vereinfachte Stratosph{\"a}renchemie (bis 80 km H{\"o}he) enth{\"a}lt. Es wurden 2 Simulationen {\"u}ber 150 Jahre durchgef{\"u}hrt. In einer der Simulationen wurde die atmosph{\"a}rische Chemie modelliert, hatte aber keinen Einfluß auf die Dynamik des Klimamodelles. In der zweiten Simulation wurde hingegen die Wirkung der Chemie auf die Klimadynamik explizit ber{\"u}cksichtigt, die {\"u}ber die Strahlungsbilanz des Modelles erfolgt. Dies ist die erste Langzeitsimulation mit einem voll gekoppelten globalen Klimamodell mit interaktiver Chemie. Die Simulation mit r{\"u}ckgekoppelter Chemie zeigt eine Abschw{\"a}chung des atmosph{\"a}rischen Variabilit{\"a}tsmusters der Arktischen Oszillation (AO). Zudem kommt es in der Troposph{\"a}re zu einer Reduzierung der mittleren Windgeschwindigkeiten der gem{\"a}ßigten Breiten aufgrund verringerter Temperaturgegens{\"a}tze zwischen den Tropen und den Polargebieten. Auch in der Stratosph{\"a}re ergibt sich eine Abschw{\"a}chung und Erw{\"a}rmung des Polarwirbels. Diese Auswirkungen der Kopplung zwischen der atmosph{\"a}rischen Chemie und der Dynamik des Klimamodelles sind eine wichtige Erkenntnis, da in fr{\"u}heren Klimasimulationen die Variabilit{\"a}t der AO oft zu stark ausgepr{\"a}gt war. In der Stratosph{\"a}re reduziert sich infolge des abgeschw{\"a}chten Polarwirbels auch die großr{\"a}umige Zirkulation zwischen den beiden Hemisph{\"a}ren der Erde. In der Troposph{\"a}re werden hingegen die allgemeine Zirkulation, und damit auch die subtropischen Strahlstr{\"o}me des Windes verst{\"a}rkt. Zudem kommt es in den Tropen zu Temperatur{\"a}nderungen durch stratosph{\"a}rische Ozonschwankungen in Abh{\"a}ngigkeit von der AO. Allgemein ver{\"a}ndert sich die Kopplung zwischen Troposph{\"a}re und Stratosph{\"a}re, einschließlich des durch die Anregung von langen atmosph{\"a}rischen Wellen erfolgenden vertikalen Energie{\"u}bertrages aus der Troposph{\"a}re in die Stratosph{\"a}re.},
language = {de}
}
@phdthesis{Seefeldt2008,
author = {Seefeldt, Michael},
title = {Pikosekunden-Weißlichterzeugung in mikrostrukturierten Fasern unter Ausnutzung nichtlinear optischer Effekte},
publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
address = {Potsdam},
isbn = {978-3-940793-20-1},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-16461},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {x, 133},
year = {2008},
abstract = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist es erstmals gelungen, mit einem ps-Pumplaser (10 ps) Weißlicht mit einer spektralen Breite von mehr als einer optischen Oktave in einer mikrostrukturierten Faser (MSF) bei einer Pumpwellenl{\"a}nge von 1064 nm zu generieren. Es ließ sich, abgesehen von nichtkonvertierten Resten der Pumpstrahlung, ein unstrukturiertes und zeitlich stabiles Weißlichtspektrum von 700 nm bis 1650 nm generieren. Die maximale Ausgangsleistung dieser Weißlichtstrahlung betrug 3,1 W. Es konnten sehr gute Einkoppeleffizienzen von maximal 62 \% erzielt werden. Die an der Weißlichterzeugung beteiligten dispersiven und nichtlinear optischen Effekte, wie z.B. Selbstphasenmodulation, Vierwellenmischung, Modulationsinstabilit{\"a}ten oder Solitoneneffekte, werden detailliert theoretisch untersucht und erl{\"a}utert. Die Arbeit beinhaltet ebenfalls eine umfangreiche Beschreibung der Wirkungsweise und Eigenschaften von mikrostrukturierten Fasern mit einem festen Faserkern. Aufgrund der großen Variationsvielfalt des mikrostrukturierten Fasermantels und der damit verbundenen Wellenleitereigenschaften ergeben sich, insbesondere f{\"u}r die Anwendung in der nichtlinearen Optik, eine Reihe von interessanten Eigenschaften. Es wurden insgesamt vier verschiedene mikrostrukturierte Fasern experimentell untersucht. F{\"u}r die Interpretation der experimentellen Ergebnisse ist die Pulsausbreitung der ps-Pumppulse in einer dispersiven, nichtlinear optischen Faser anhand der verallgemeinerten nichtlinearen Schr{\"o}dinger-Gleichung berechnet worden. Durch einen Vergleich der Berechnungen mit den Messdaten ließen sich verst{\"a}rkte Modulationsinstabilit{\"a}ten und verschiedene Solitoneneffekte als haupts{\"a}chlich f{\"u}r die Weißlichterzeugung bei ps-Anregungspulsen verantwortlich identifizieren. Auf der Basis der durchgef{\"u}hrten Untersuchungen wurde in Kooperation mit der Fa. Jenoptik Laser, Optik, Systeme GmbH eine kompakte und leistungsstarke Weißlichtquelle entwickelt. Diese wurde erfolgreich in einer Koh{\"a}renztomographiemessung (Optical Coherence Tomography - OCT) getestet: Es konnte in ex vivo-Untersuchungen gezeigt werden, dass sich mit dieser ps-Weißlichtquelle eine hohe Eindringtiefe von ca. 400 µm in die Netzhaut eines Affen erreichen l{\"a}sst.},
language = {de}
}
@phdthesis{Giesecke2007,
author = {Giesecke, Andr{\´e}},
title = {Box-Simulationen von rotierender Magnetokonvektion im fl{\"u}ssigen Erdkern},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13605},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Box-Simulationen von rotierender Magnetokonvektion im fl{\"u}ssigen Erdkern Numerische Simulationen der 3D-MHD Gleichungen sind mit Hilfe des Codes NIRVANA durchgef{\"u}hrt worden. Die Gleichungen f{\"u}r kompressible rotierende Magnetokonvektion wurden f{\"u}r erd{\"a}hnliche Bedingungen numerisch in einer kartesischen Box gel{\"o}st. Charakteristische Eigenschaften mittlerer Gr{\"o}ßen, wie der Turbulenz-Intensit{\"a}t oder der turbulente W{\"a}rmefluss, die durch die kombinierte Wirkung kleinskaliger Fluktuationen entstehen, wurden bestimmt. Die Korrelationsl{\"a}nge der Turbulenz h{\"a}ngt signifikant von der St{\"a}rke und der Orientierung des Magnetfeldes ab, und das anisotrope Verhalten der Turbulenz aufgrund von Coriolis- und Lorentzkraft ist f{\"u}r schnellere Rotation wesentlich st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt. Die Ausbildung eines isotropen Verhaltens auf kleinen Skalen unter dem Einfluss von Rotation alleine wird bereits durch ein schwaches Magnetfeld verhindert. Dies resultiert in einer turbulenten Str{\"o}mung, die durch die vertikale Komponente dominiert wird. In Gegenwart eines horizontalen Magnetfeldes nimmt der vertikale turbulente W{\"a}rmefluss leicht mit zunehmender Feldst{\"a}rke zu, so dass die K{\"u}hlung eines rotierenden Systems verbessert wird. Der horizontale W{\"a}rmetransport ist stets westw{\"a}rts und in Richtung der Pole orientiert. Letzteres kann unter Umst{\"a}nden die Quelle f{\"u}r eine großskalige meridionale Str{\"o}mung darstellen, w{\"a}hrend erstes in globalen Simulationen mit nicht axialsymmetrischen Randbedingungen f{\"u}r den W{\"a}rmefluss von Bedeutung ist. Die mittlere elektromotorische Kraft, die die Erzeugung von magnetischem Fluss durch die Turbulenz beschreibt, wurde unmittelbar aus den L{\"o}sungen f{\"u}r Geschwindigkeit und Magnetfeld berechnet. Hieraus konnten die entsprechenden α-Koeffizienten hergeleitet werden. Aufgrund der sehr schwachen Dichtestratifizierung {\"a}ndert der α-Effekt sein Vorzeichen nahezu exakt in der Mitte der Box. Der α-Effekt ist positiv in der oberen H{\"a}lfte und negativ in der unteren H{\"a}lfte einer auf der Nordhalbkugel rotierenden Box. F{\"u}r ein starkes Magnetfeld ergibt sich zudem eine deutliche abw{\"a}rts orientierte Advektion von magnetischem Fluss. Ein Mean-Field Modell des Geodynamos wurde konstruiert, das auf dem α-Effekt basiert, wie er aus den Box-Simulationen berechnet wurde. F{\"u}r eine {\"a}ußerst beschr{\"a}nkte Klasse von radialen α-Profilen weist das lineare α^2-Modell Oszillationen auf einer Zeitskala auf, die durch die turbulente Diffusionszeit bestimmt wird. Die wesentlichen Eigenschaften der periodischen L{\"o}sungen werden pr{\"a}sentiert, und der Einfluss der Gr{\"o}ße des inneren Kerns auf die Charakteristiken des kritischen Bereichs, innerhalb dessen oszillierende L{\"o}sungen auftreten, wurden untersucht. Reversals werden als eine halbe Oszillation interpretiert. Sie sind ein recht seltenes Ereignis, da sie lediglich dann stattfinden k{\"o}nnen, wenn das α-Profil ausreichend lange in dem periodische L{\"o}sungen erlaubenden Bereich liegt. Aufgrund starker Fluktuationen auf der konvektiven Zeitskala ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Reversals relativ klein. In einem einfachen nicht-linearen Mean-Field Modell mit realistischen Eingabeparametern, die auf den Box-Simulationen beruhen, konnte die Plausibilit{\"a}t des Reversal-Modells anhand von Langzeitsimulationen belegt werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Stephan2007,
author = {Stephan, Niels},
title = {Ph{\"a}nomenologische Untersuchungen zur Feuchteempfindlichkeit der elektrischen Eigenschaften von d{\"u}nnen Polymerfilmen und deren Verwendung f{\"u}r neuartige Feuchtesensoren},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-13853},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Ziel dieser Arbeit ist die ph{\"a}nomenologische Untersuchung der Feuchteempfindlichkeit der elektrischen Eigenschaften d{\"u}nner Polymerschichten. Diese Untersuchungen stellen gleichzeitig Vorarbeiten zur Entwicklung von Prototypen von zwei polymeren D{\"u}nnschicht-Feuchtesensoren dar, die sich durch die spezielle Auswahl der feuchtesensitiven Materialien jeweils durch eine besondere Eigenschaft gegen{\"u}ber kommerziellen Massenprodukten auszeichnen. Ziel der Entwicklungsarbeiten f{\"u}r den ersten Prototypen war die Konstruktion eines schnellen Feuchtesensors, der pl{\"o}tzliche und sprunghafte Feuchte{\"a}nderungen in der umgebenden Atmosph{\"a}re m{\"o}glichst rasch detektieren kann. Daf{\"u}r wurden d{\"u}nne Schichten von Poly-DADMAC auf Interdigitalstrukturen aufgebracht, die einen m{\"o}glichst direkten Kontakt zwischen feuchtesensitiver Schicht und umgebender, feuchter Atmosph{\"a}re gew{\"a}hrleisten. Als Messgr{\"o}ßen dienten die Wechselstromgr{\"o}ßen Widerstand und Kapazit{\"a}t der Schichten. Die Feuchtekennlinien der Schichten zeigen gute Konstanz und hohe Reproduzierbarkeit. Der Widerstand der Schichten {\"a}ndert sich durch den Einfluss von Feuchte je nach Schichtdicke um 3 bis 5 Gr{\"o}ßenordnungen und eignet sich als Messgr{\"o}ße f{\"u}r die Feuchtigkeit im gesamten Feuchtebereich. Die Hysterese der Filme konnte auf kleiner als 2,5\% r.F. bestimmt werden, die Reproduzierbarkeit auf besser als 1\% r.F. Die Ansprechzeit der Schichten l{\"a}sst sich schichtdickenabh{\"a}ngig zu 1 bis 10 Sekunden bestimmen. Hierbei zeigen besonders die d{\"u}nnen Schichten kurze Ansprechzeiten. Zielstellung f{\"u}r den zweiten Feuchtesensor war die Entwicklung eines Prototypen, dessen sensitive Schicht sich biostatisch und biozid verh{\"a}lt, so dass er in biotischen Umgebungen eingesetzt werden kann. Es wurden f{\"u}nf Polysulfobetaine synthetisiert, deren Biozidit{\"a}t und Biostatik mit dem Kontakttest nach R{\"o}nnpagel, dem ISO846-Test und Abbautests bestimmt wurde. Zwei Polymere - Poly-DMMAAPS (BT2) und Poly-[MSA-Styren-Sulfobetain] (BT5) - erwiesen sich als ausreichend biozid und biostatisch. Schichten dieser Polymere wurden auf Interdigitalstrukturen aufgezogen, anschließend wurden die Kennlinien dieser Proben aufgenommen. Die Messwerte zeigen f{\"u}r beide Polymere gute Konstanz und eine hohe Reproduzierbarkeit. BT2-Proben sind zwischen 20\% und 80\% r.F. besonders empfindlich und zeigen {\"u}ber einen Monat keine Langzeitdrift. Vernetzte Proben zeigen bis 50°C keinen temperaturbedingten Abfall der Feuchteempfindlichkeit. Der Einsatz vernetzter BT5-Schichten als kapazitiver Feuchtesensor ist bis etwa 70°C m{\"o}glich, die Schichten sind selbst nach Lagerung im Hochvakuum und mehrfacher Betauung stabil. Damit liegen zwei funktionsf{\"a}hige Prototypen von Feuchtesensoren vor, f{\"u}r die die meisten Kennwerte denen von vergleichbaren kommerziellen Feuchtesensoren entsprechen. Gleichzeitig zeichnen sie sich aber durch eine sehr niedrige Ansprechzeit bzw. eine ausreichende Lebensdauer unter biotischen Bedingungen aus.},
language = {de}
}
@phdthesis{Straesser2007,
author = {Str{\"a}ßer, Alexander},
title = {Neue Prinzipien zur Realisierung von gepulsten, frequenzstabilisierten Lasern mit hoher mittlerer Leistung und exzellenter Strahlqualit{\"a}t},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-17496},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {Wasserdampf in der Stratosph{\"a}re und Troposph{\"a}re ist eines der wichtigsten atmosph{\"a}rischen Treibhausgase. Neben seiner Bedeutung f{\"u}r das Klima hat es großen Einfluss auf die Bildung von polaren stratosph{\"a}rischen Wolken sowie auf die atmosph{\"a}rische Chemie. Weltweit erstmalig soll innerhalb eines Forscherverbundes in Deutschland ein leistungsstarkes, mobiles, abtastendes Wasserdampf-DIAL zur dreidimensional hochaufgel{\"o}sten Messung des atmosph{\"a}rischen Wasserdampfs entwickelt werden. Mit dem Wasserdampf-DIAL k{\"o}nnen Wasserdampfkonzentrationen in der Atmosph{\"a}re mit hoher zeitlicher und r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung gemessen werden. Das DIAL basiert auf einem Titan-Saphir-Laser oder einem dazu alternativen OPO-Laser (optisch parametrischer Oszillator). Der f{\"u}r das optische Pumpen dieser Laser n{\"o}tige Pumplaser wurde im Rahmen dieser Arbeit in der Arbeitsgruppe Nichtlineare Optik des Instituts f{\"u}r Physik der Universit{\"a}t Potsdam entwickelt. Ein hochaufl{\"o}sendes, mobiles DIAL erfordert einen Pumplaser mit großen Pulsenergien, guter Strahlqualit{\"a}t und einer hohen Effizienz. Um diese Ziele zu erreichen, wurde ein MOPA-System (Master Oscillator Power Amplifier) mit Frequenzstabilisierung auf der Basis von doppelbrechungskompensierten, transversal diodengepumpten Laserst{\"a}ben entwickelt und untersucht. Auf dem Weg dahin wurden unterschiedliche Realisierungsm{\"o}glichkeiten des MOPA-Systems gepr{\"u}ft. Im Rahmen dessen wurden die Festk{\"o}rperlasermaterialien Yb:YAG [1], kerndotierte Nd:YAG-Keramik [2] und herk{\"o}mmliches Nd:YAG vorgestellt und hinsichtlich ihrer Eignung f{\"u}r dieses MOPA-System untersucht. Nachdem die Entscheidung f{\"u}r Nd:YAG als laseraktives Material gefallen war, konnte darauf aufbauend die Konzeptionierung des Lasersystems auf der Basis von Verst{\"a}rkungsrechnungen vorgenommen werden. Die entwickelte Verst{\"a}rkungsrechnung tr{\"a}gt den Tatbest{\"a}nden von realen Systemen Rechnung, indem radiusabh{\"a}ngige Intensit{\"a}ten und eine radiale, nicht homogene Inversionsdichte ber{\"u}cksichtigt werden. Die Frequenzstabilisierung des gepulsten Oszillators (Frequenzstabilit{\"a}t von 1 MHz) wurde mittels des Pound-Drever-Hall-Verfahrens vorgenommen. Mit der Heterodynmethode wird die Frequenzstabilit{\"a}t des Oszillators gemessen. Nach Untersuchungen {\"u}ber verschiedene Konfigurationen f{\"u}r lineare und ringf{\"o}rmige Oszillatoren, wurde ein Ringoszillator mit zwei Laserk{\"o}pfen aufgebaut, in welchen von außen mit einem Laser fester Frequenz eingestrahlt wird. Dieser emittiert bei einer Wiederholrate von 400 Hz eine Pulsenergie von Eout = 21 mJ bei nahezu beugungsbegrenzter Strahlqualit{\"a}t (M2 < 1,2). Die Verst{\"a}rkung dieser Laserpulse erfolgte zun{\"a}chst durch eine Vorverst{\"a}rkerstufe und anschließend durch zwei doppelbrechungskompensierte Hauptverst{\"a}rker im Doppeldurchgang. Eine gute Strahlqualit{\"a}t (M2 = 1,75) konnte unter anderem erzielt werden, indem der Doppeldurchgang durch die Hauptverst{\"a}rker mit einem phasenkonjugierenden Spiegel (SF6), auf der Basis der stimulierten Brillouin Streuung, realisiert wurde. Der entwickelte Laser emittiert Pulse mit einer L{\"a}nge von 25 ns und einer Energie von 250 mJ. Insgesamt wurde ein bisher einmaliges Lasersystem entwickelt. In der Literatur sind die erreichte Frequenzstabilit{\"a}t, Strahlqualit{\"a}t und Leistung in dieser Kombination bisher nicht dokumentiert. In der Zukunft soll durch den Einsatz von kerndotierten, keramischen Lasermaterialien, h{\"o}heren Pumpleistungen der Hauptverst{\"a}rker und phasenkonjugierenden Spiegeln aus Quarz die Pulsenergie des Systems weiter erh{\"o}ht werden. [1] M. Ostermeyer, A. Straesser, "Theoretical investigation of Yb:YAG as laser material for nanosecond pulse emission with large energies in the joule range", Optics Communications, Vol. 274, pp. 422-428 (2007) [2] A. Str{\"a}ßer and M. Ostermeyer, "Improving the brightness of side pumped power amplifiers by using core doped ceramic rods", Optics Express, Vol. 14, pp. 6687- 6693 (2006)},
language = {de}
}
@phdthesis{Blessmann2010,
author = {Bleßmann, Daniela},
title = {Der Einfluss der Dynamik auf die stratosph{\"a}rische Ozonvariabilit{\"a}t {\"u}ber der Arktis im Fr{\"u}hwinter},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-51394},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2010},
abstract = {Der fr{\"u}hwinterliche Ozongehalt ist ein Indikator f{\"u}r den Ozongehalt im Sp{\"a}twinter/Fr{\"u}hjahr. Jedoch weist dieser aufgrund von Absinkprozessen, chemisch bedingten Ozonabbau und Wellenaktivit{\"a}t von Jahr zu Jahr starke Schwankungen auf. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass diese Variabilit{\"a}t weitestgehend auf dynamische Prozesse w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase des arktischen Polarwirbels zur{\"u}ckgeht. Ferner wird der bisher noch ausstehende Zusammenhang zwischen dem fr{\"u}h- und sp{\"a}twinterlichen Ozongehalt bez{\"u}glich Dynamik und Chemie aufgezeigt. F{\"u}r die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der im Polarwirbel eingeschlossenen Luftmassenzusammensetzung und Ozonmenge wurden Beobachtungsdaten von Satellitenmessinstrumenten und Ozonsonden sowie Modellsimulationen des Lagrangschen Chemie/Transportmodells ATLAS verwandt. Die {\"u}ber die Fl{\"a}che (45-75°N) und Zeit (August-November) gemittelte Vertikalkomponente des Eliassen-Palm-Flussvektors durch die 100hPa-Fl{\"a}che zeigt eine Verbindung zwischen der fr{\"u}hwinterlichen wirbelinneren Luftmassenzusammensetzung und der Wirbelbildungsphase auf. Diese ist jedoch nur f{\"u}r die untere Stratosph{\"a}re g{\"u}ltig, da die Vertikalkomponente die sich innerhalb der Stratosph{\"a}re {\"a}ndernden Wellenausbreitungsbedingungen nicht erfasst. F{\"u}r eine verbesserte H{\"o}hendarstellung des Signals wurde eine neue integrale auf der Wellenamplitude und dem Charney-Drazin-Kriterium basierende Gr{\"o}ße definiert. Diese neue Gr{\"o}ße verbindet die Wellenaktivit{\"a}t w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase sowohl mit der Luftmassenzusammensetzung im Polarwirbel als auch mit der Ozonverteilung {\"u}ber die Breite. Eine verst{\"a}rkte Wellenaktivit{\"a}t f{\"u}hrt zu mehr Luft aus niedrigeren ozonreichen Breiten im Polarwirbel. Aber im Herbst und Fr{\"u}hwinter zerst{\"o}ren chemische Prozesse, die das Ozon ins Gleichgewicht bringen, die interannuale wirbelinnere Ozonvariablit{\"a}t, die durch dynamische Prozesse w{\"a}hrend der arktischen Polarwirbelbildungsphase hervorgerufen wird. Eine Analyse in Hinblick auf den Fortbestand einer dynamisch induzierten Ozonanomalie bis in den Mittwinter erm{\"o}glicht eine Absch{\"a}tzung des Einflusses dieser dynamischen Prozesse auf den arktischen Ozongehalt. Zu diesem Zweck wurden f{\"u}r den Winter 1999-2000 Modelll{\"a}ufe mit dem Lagrangesche Chemie/Transportmodell ATLAS gerechnet, die detaillierte Informationen {\"u}ber den Erhalt der k{\"u}nstlichen Ozonvariabilit{\"a}t hinsichtlich Zeit, H{\"o}he und Breite liefern. Zusammengefasst, besteht die dynamisch induzierte Ozonvariabilit{\"a}t w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase l{\"a}nger im Inneren als im {\"A}ußeren des Polarwirbels und verliert oberhalb von 750K potentieller Temperatur ihre signifikante Wirkung auf die mittwinterliche Ozonvariabilit{\"a}t. In darunterliegenden H{\"o}henbereichen ist der Anteil an der urspr{\"u}nglichen St{\"o}rung groß, bis zu 90\% auf der 450K. Innerhalb dieses H{\"o}henbereiches {\"u}ben die dynamischen Prozesse w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase einen entscheidenden Einfluss auf den Ozongehalt im Mittwinter aus.},
language = {de}
}
@phdthesis{Fischer2014,
author = {Fischer, Jost Leonhardt},
title = {Nichtlineare Kopplungsmechanismen akustischer Oszillatoren am Beispiel der Synchronisation von Orgelpfeifen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-71975},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2014},
abstract = {In dieser Arbeit werden nichtlineare Kopplungsmechanismen von akustischen Oszillatoren untersucht, die zu Synchronisation f{\"u}hren k{\"o}nnen. Aufbauend auf die Fragestellungen vorangegangener Arbeiten werden mit Hilfe theoretischer und experimenteller Studien sowie mit Hilfe numerischer Simulationen die Elemente der Tonentstehung in der Orgelpfeife und die Mechanismen der gegenseitigen Wechselwirkung von Orgelpfeifen identifiziert. Daraus wird erstmalig ein vollst{\"a}ndig auf den aeroakustischen und fluiddynamischen Grundprinzipien basierendes nichtlinear gekoppeltes Modell selbst-erregter Oszillatoren f{\"u}r die Beschreibung des Verhaltens zweier wechselwirkender Orgelpfeifen entwickelt. Die durchgef{\"u}hrten Modellrechnungen werden mit den experimentellen Befunden verglichen. Es zeigt sich, dass die Tonentstehung und die Kopplungsmechanismen von Orgelpfeifen durch das entwickelte Oszillatormodell in weiten Teilen richtig beschrieben werden. Insbesondere kann damit die Ursache f{\"u}r den nichtlinearen Zusammenhang von Kopplungsst{\"a}rke und Synchronisation des gekoppelten Zwei-Pfeifen Systems, welcher sich in einem nichtlinearen Verlauf der Arnoldzunge darstellt, gekl{\"a}rt werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wird der Einfluss des Raumes auf die Tonentstehung bei Orgelpfeifen betrachtet. Daf{\"u}r werden numerische Simulationen der Wechselwirkung einer Orgelpfeife mit verschiedenen Raumgeometrien, wie z. B. ebene, konvexe, konkave, und gezahnte Geometrien, exemplarisch untersucht. Auch der Einfluss von Schwellk{\"a}sten auf die Tonentstehung und die Klangbildung der Orgelpfeife wird studiert. In weiteren, neuartigen Synchronisationsexperimenten mit identisch gestimmten Orgelpfeifen, sowie mit Mixturen wird die Synchronisation f{\"u}r verschiedene, horizontale und vertikale Pfeifenabst{\"a}nde in der Ebene der Schallabstrahlung, untersucht. Die dabei erstmalig beobachteten r{\"a}umlich isotropen Unstetigkeiten im Schwingungsverhalten der gekoppelten Pfeifensysteme, deuten auf abstandsabh{\"a}ngige Wechsel zwischen gegen- und gleichphasigen Sychronisationsregimen hin. Abschließend wird die M{\"o}glichkeit dokumentiert, das Ph{\"a}nomen der Synchronisation zweier Orgelpfeifen durch numerische Simulationen, also der Behandlung der kompressiblen Navier-Stokes Gleichungen mit entsprechenden Rand- und Anfangsbedingungen, realit{\"a}tsnah abzubilden. Auch dies stellt ein Novum dar.},
language = {de}
}
@phdthesis{Seewald2011,
author = {Seewald, Gunter},
title = {Lineare und nichtlineare optische Untersuchungen am synthetischen Eumelanin und Entwicklung eines Kaskadenmodells},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59967},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2011},
abstract = {Eumelanin ist ein Fluorophor mit teilweise recht ungew{\"o}hnlichen spektralen Eigenschaften. Unter anderem konnten in fr{\"u}heren Ver{\"o}ffentlichungen Unterschiede zwischen dem 1- und 2-photonen-angeregtem Fluoreszenzspektrum beobachtet werden, weshalb im nichtlinearen Anregungsfall ein schrittweiser Anregungsprozess vermutet wurde. Um diese und weitere optische Eigenschaften des Eumelanins besser zu verstehen, wurden in der vorliegenden Arbeit vielf{\"a}ltige messmethodische Ans{\"a}tze der linearen und nichtlinearen Optik an synthetischem Eumelanin in 0,1M NaOH verfolgt. Aus den Ergebnissen wurde ein Modell abgeleitet, welches die beobachteten photonischen Eigenschaften konsistent beschreibt. In diesem kaskadierten Zustandsmodell (Kaskaden-Modell) wird die aufgenommene Photonenenergie schrittweise von Anregungszust{\"a}nden hoher {\"U}bergangsenergien zu Anregungszust{\"a}nden niedrigerer {\"U}bergangsenergien transferiert. Messungen der transienten Absorption ergaben dominante Anteile mit kurzen Lebensdauern im ps-Bereich und ließen damit auf eine hohe Relaxationsgeschwindigkeit entlang der Kaskade schließen. Durch Untersuchung der nichtlinear angeregten Fluoreszenz von verschieden großen Eumelanin-Aggregaten konnte gezeigt werden, dass Unterschiede zwischen dem linear und nichtlinear angeregten Fluoreszenzspektrum nicht nur durch einen schrittweisen Anregungsprozess bei nichtlinearer Anregung sondern auch durch Unterschiede in den Verh{\"a}ltnissen der Quantenausbeuten zwischen kleinen und großen Aggregaten beim Wechsel von linearer zu nichtlinearer Anregung begr{\"u}ndet sein k{\"o}nnen. Durch Bestimmung des Anregungswirkungsquerschnitts und der Anregungspulsdauer-Abh{\"a}ngigkeit der nichtlinear angeregten Fluoreszenz von Eumelanin konnte jedoch ein schrittweiser 2-Photonen-Anregungsprozess {\"u}ber einen Zwischenzustand mit Lebendsdauern im ps-Bereich nachgewiesen werden.},
language = {de}
}
@misc{Kurcz2005,
type = {Master Thesis},
author = {Kurcz, Andreas},
title = {Qed in periodischen und absorbierenden Medien},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-35280},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Das Strahlungsfeld in einem absorbierenden, periodischen Dielektrikum ist kanonisch quantisiert worden. Dabei wurde ein eindimensionales Modell mit punktf{\"o}rmigen Streuern betrachtet, deren Polarisierbarkeit den Kramers-Kronig Relationen gehorcht. Es wurde ein Quantisierungsverfahren nach Kn{\"o}ll, Scheel und Welsch [1] verwendet, das als eine Erg{\"a}nzung zum mikroskopischen Huttner-Barnett Schema [2] aufgefaßt werden kann und in dem auf der Basis der ph{\"a}nomenologischen Maxwell Gleichungen eine bosonische Rauschpolarisation als die Quelle des Feldes auftritt. Das Problem reduziert sich dabei auf die Bestimmung der klassischenGreens Funktion. Die Kramers-Kronig Relationen der komplexen Polarisierbarkeit der Punktstreuer sichert die korrekte Verkn{\"u}pfung zwischen Dispersion und Absorption. Der Punktstreuer ist dabei ein idealisiertes Modell, um periodische Hintergrundmedien, denen das Strahlungsfeld ausgesetzt ist, zu beschreiben. Er bedarf jedoch eines Kompromisses, um die entsprechenden Rauschquellen zu konstruieren. Es konnte gezeigt werden, daß der Punktstreuer dasselbe Streuverhalten wie eine d{\"u}nne Potentialschwelle besitzt und damit die technischen Schwierigkeiten f{\"u}r den Fall eines absorptiven Punktstreuers {\"u}berwunden werden k{\"o}nnen. An Hand dieses Beispiels konnte das Quantisierungsschema nach Kn{\"o}ll, Scheel und Welsch auf periodische und absorbierende Strukturen angewendet werden. Es ist bekannt, daß die Bestimmung der Modenstruktur f{\"u}r den Fall der Modenzerlegung des Strahlungsfeldes ein rein klassisches Problem darstellt. Mit Ausnahme des Vakuums ist eine zweckm{\"a}ßige Modenzerlegung nur dann durchf{\"u}hrbar, wenn mit einer reellen Polarisierbarkeit die Absorption vernachl{\"a}ssigt werden kann. Aus den Kramers-Kronig Relationen wird klar, daß solch eine Annahme nur in bestimmten Intervallen des Frequenzspektrums gerechtfertigt werden kann. Es wurde gezeigt, daß auch das quantisierte Strahlungsfeld in Anwesenheit der Punktstreuer in eben solchen Intervallen in Quasimoden entwickelt werden kann, wenn man neue Quasioperatoren als Erzeuger und Vernichter einf{\"u}hrt. Die bosonischen Vertauschungsrelationen dieser Operatoren konnten best{\"a}tigt werden. Die allgemeine Vertauschungsrelation kanonisch konjugierter Variablen im Sinne der kanonischen Quantisierung kann f{\"u}r das elektrische Feld und das Vektorpotential beibehalten werden. In der Greens Funktion sind s{\"a}mtliche Informationen {\"u}ber die dispersiven und absorptiven Eigenschaften des Dielektrikums sowie {\"u}ber die r{\"a}umliche Struktur enthalten. Die wesentlichen Merkmale werden dabei durch den Reflexionskoeffizienten nach Boedecker und Henkel [3] bestimmt, der das Reflexionsverhalten an einem unendlich ausgedehnten Halbraum aus periodisch angeordneten Punktstreuern beschreibt. Mit Hilfe des Transfermatrixformalismus war es m{\"o}glich einen allgemeinen Zugang zum Reflexionsverhalten zun{\"a}chst endlicher Strukturen zu erhalten. Die Ausdehnung auf den Halbraum mit Hilfe der Klassifizierung in Untergruppen der Transfermatrizen nach erm{\"o}glichte es, den Reflexionskoeffizienten nach Boedecker und Henkel [3] auch geometrisch plausibel zu machen. Ein wesentlicher Aspekt von periodischen Systemen ist die Translationssymmetrie, die im Fall unendlich ausgedehnter, verlustfreier Systeme auf eine ideale Bandstruktur f{\"u}hrt. Mit Hilfe der Untergruppenklassifizierung kann im verlustfreien Fall die Geometrie der Anordnung indirekt mit der Bandstruktur verkn{\"u}pft werden. Es konnte nachgewiesen werden, daß auch der einzelne Punktstreuer immer in einer dieser Untergruppen zu finden ist. Dabei besitzt die Bandstruktur der unendlich periodischen Anordnung dieser Streuer immer eine von der Polarisierbarkeit abh{\"a}ngige Bandkante und eine von der Polarisierbarkeit unabh{\"a}ngige Bandkante. Die Bandstruktur, die mit den verlustbehafteten Feldern einhergeht, ist eine doppelt komplexe. Alternativ zu dieser nur schwer zu interpretierenden Bandstruktur wurden die Feldfluktuationen selektiv nach reellen Frequenzen und Wellenzahlen sondiert. Es zeigt sich, daß Absorption besonders in der N{\"a}he der Bandkanten die B{\"a}nder verbreitert. Die Ergebnisse, die mit Hilfe der lokalen Zustandsdichtefunktion gewonnen wurden, konnten dabei best{\"a}tigt werden. [1] S. Scheel, L. Kn{\"o}ll and D. G. Welsch, Phys.Rev. A 58, 700 (1998). [2] B. Huttner and S. M. Barnett, Phys. Rev. A 46, 4306 (1992). [3] G. Boedecker and C. Henkel, OPTICS EXPRESS 11, 1590 (2003).},
language = {de}
}
@phdthesis{Stock2010,
author = {Stock, Maria},
title = {Charakterisierung der troposph{\"a}rischen Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49203},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2010},
abstract = {Auf der Grundlage von Sonnenphotometermessungen an drei Messstationen (AWIPEV/ Koldewey in Ny-{\AA}lesund (78.923 °N, 11.923 °O) 1995-2008, 35. Nordpol Driftstation - NP-35 (84.3-85.5 °N, 41.7-56.6 °O) M{\"a}rz/April 2008, Sodankyl{\"a} (67.37 °N, 26.65 °O) 2004-2007) wird die Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis und deren Ursachen untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Frage des Zusammenhanges zwischen den an den Stationen gemessenen Aerosolparametern (Aerosol optische Dicke, Angstr{\"o}m Koeffizient, usw.) und dem Transport des Aerosols sowohl auf kurzen Zeitskalen (Tagen) als auch auf langen Zeitskalen (Monate, Jahre). Um diesen Zusammenhang herzustellen, werden f{\"u}r die kurzen Zeitskalen mit dem Trajektorienmodell PEP-Tracer 5-Tage R{\"u}ckw{\"a}rtstrajektorien in drei Starth{\"o}hen (850 hPa, 700 hPa, 500 hPa) f{\"u}r die Uhrzeiten 00, 06, 12 und 18 Uhr berechnet. Mit Hilfe der nicht-hierarchischen Clustermethode k-means werden die berechneten R{\"u}ckw{\"a}rtstrajektorien dann zu Gruppen zusammengefasst und bestimmten Quellgebieten und den gemessenen Aerosol optischen Dicken zugeordnet. Die Zuordnung von Aerosol optischer Dicke und Quellregion ergibt keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Transport verschmutzter Luftmassen aus Europa oder Russland bzw. Asien und erh{\"o}hter Aerosol optischer Dicke. Dennoch ist f{\"u}r einen konkreten Einzelfall (M{\"a}rz 2008) ein direkter Zusammenhang von Aerosoltransport und hohen Aerosol optischen Dicken nachweisbar. In diesem Fall gelangte Waldbrandaerosol aus S{\"u}dwestrussland in die Arktis und konnte sowohl auf der NP-35 als auch in Ny-{\AA}lesund beobachtet werden. In einem weiteren Schritt wird mit Hilfe der EOF-Analyse untersucht, inwieweit großskalige atmosph{\"a}rische Zirkulationsmuster f{\"u}r die Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis verantwortlich sind. {\"A}hnlich wie bei der Trajektorienanalyse ist auch die Verbindung der atmosph{\"a}rischen Zirkulation zu den Photometermessungen an den Stationen in der Regel nur schwach ausgepr{\"a}gt. Eine Ausnahme findet sich bei der Betrachtung des Jahresganges des Bodendruckes und der Aerosol optischen Dicke. Hohe Aerosol optische Dicken treten im Fr{\"u}hjahr zum einen dann auf, wenn durch das Islandtief und das sibirische Hochdruckgebiet Luftmassen aus Europa oder Russland/Asien in die Arktis gelangen, und zum anderen, wenn sich ein kr{\"a}ftiges Hochdruckgebiet {\"u}ber Gr{\"o}nland und weiten Teilen der Arktis befindet. Ebenso zeigt sich, dass der {\"U}bergang zwischen Fr{\"u}hjahr und Sommer zumindest teilweise bedingt ist durch denWechsel vom stabilen Polarhoch im Winter und Fr{\"u}hjahr zu einer st{\"a}rker von Tiefdruckgebieten bestimmten arktischen Atmosph{\"a}re im Sommer. Die geringere Aerosolkonzentration im Sommer kann zum Teil mit einer Zunahme der nassen Deposition als Aerosolsenke begr{\"u}ndet werden. F{\"u}r Ny-{\AA}lesund wird neben den Transportmustern auch die chemische Zusammensetzung des Aerosols mit Hilfe von Impaktormessungen an der Zeppelinstation auf dem Zeppelinberg (474m {\"u}.NN) nahe Ny-{\AA}lesund abgeleitet. Dabei ist die positive Korrelation der Aerosoloptischen Dicke mit der Konzentration von Sulfationen und Ruß sehr deutlich. Beide Stoffe gelangen zu einem Großteil durch anthropogene Emissionen in die Atmosph{\"a}re. Die damit nachweisbar anthropogen gepr{\"a}gte Zusammensetzung des arktischen Aerosols steht im Widerspruch zum nicht eindeutig herstellbaren Zusammenhang mit dem Transport des Aerosols aus Industrieregionen. Dies kann nur durch einen oder mehrere gleichzeitig stattfindende Transformationsprozesse (z. B. Nukleation von Schwefels{\"a}urepartikeln) w{\"a}hrend des Transportes aus den Quellregionen (Europa, Russland) erkl{\"a}rt werden.},
language = {de}
}
@phdthesis{Helms2004,
author = {Helms, Andreas},
title = {Anwendung des Mikrogravitationslinseneffekts zur Untersuchung astronomischer Objekte},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001532},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Die Untersuchung mikrogelinster astronomischer Objekte erm{\"o}glicht es, Informationen {\"u}ber die Gr{\"o}ße und Struktur dieser Objekte zu erhalten. Im ersten Teil dieser Arbeit werden die Spektren von drei gelinsten Quasare, die mit dem Potsdamer Multi Aperture Spectrophotometer (PMAS) erhalten wurden, auf Anzeichen f{\"u}r Mikrolensing untersucht. In den Spektren des Vierfachquasares HE 0435-1223 und des Doppelquasares HE 0047-1756 konnten Hinweise f{\"u}r Mikrolensing gefunden werden, w{\"a}hrend der Doppelquasar UM 673 (Q 0142--100) keine Anzeichen f{\"u}r Mikrolensing zeigt. Die Invertierung der Lichtkurve eines Mikrolensing-Kausik-Crossing-Ereignisses erm{\"o}glicht es, das eindimensionale Helligkeitsprofil der gelinsten Quelle zu rekonstruieren. Dies wird im zweiten Teil dieser Arbeit untersucht. Die mathematische Beschreibung dieser Aufgabe f{\"u}hrt zu einer Volterra'schen Integralgleichung der ersten Art, deren L{\"o}sung ein schlecht gestelltes Problem ist. Zu ihrer L{\"o}sung wird in dieser Arbeit ein lokales Regularisierungsverfahren angewendet, das an die kausale Strukture der Volterra'schen Gleichung besser angepasst ist als die bisher verwendete Tikhonov-Phillips-Regularisierung. Es zeigt sich, dass mit dieser Methode eine bessere Rekonstruktion kleinerer Strukturen in der Quelle m{\"o}glich ist. Weiterhin wird die Anwendbarkeit der Regularisierungsmethode auf realistische Lichtkurven mit irregul{\"a}rem Sampling bzw. gr{\"o}ßeren L{\"u}cken in den Datenpunkten untersucht.},
language = {de}
}
@book{Jung2004,
author = {Jung, Carl Christoph},
title = {Lichtinduzierte Generierung und Charakterisierung optischer Anisotropie. - [{\"u}berarb. Diss.]},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001501},
publisher = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {Eine Nutzung der optischen Anisotropie d{\"u}nner Schichten ist vor allem f{\"u}r die Displaytechnologie, die optische Datenspeicherung und f{\"u}r optische Sicherheitselemente von hoher Bedeutung. Diese Doktorarbeit befasst sich mit theoretischen und experimentellen Untersuchung von dreidimensionaler Anisotropie und dabei insbesondere mit der Untersuchung von lichtinduzierter dreidimensionaler Anisotropie in organischen d{\"u}nnen Polymer-Schichten. Die gewonnenen Erkentnisse und entwickelten Methoden k{\"o}nnen wertvolle Beitr{\"a}ge f{\"u}r Optimierungsprozesse, wie bei der Kompensation der Blickwinkelabh{\"a}ngigkeit von Fl{\"u}ssigkristall-Displays, liefern. Die neue Methode der Immersions-Transmissions-Ellipsometrie (ITE) zur Untersuchung von d{\"u}nneren Schichten wurde im Rahmen dieser Dissertation entwickelt. Diese Methode gestattet es, in Kombination mit konventioneller Reflexions- und Transmissionsellipsometrie, die absoluten dreidimensionalen Brechungsindices einer biaxialen Schicht zu bestimmen. Erstmals gelang es damit, das dreidimensionale Brechungsindexellipsoid von transparenten, d{\"u}nneren (150 nm) Filmen hochgenau (drei Stellen hinter dem Komma) zu bestimmen. Die ITE-Methode hat demzufolge das Potential, auch bei noch d{\"u}nneren Schichten mit Gewinn eingesetzt werden zu k{\"o}nnen. Die lichtinduzierte Generierung von dreidimensionaler Anisotropie wurde in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen, amorphen und fl{\"u}ssig-kristallinen Homo- und Copolymeren untersucht. Erstmals wurden quantitative Untersuchungen zur {\"A}nderung von lichtinduzierten, dreidimensionalen Anisotropien in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen Polymeren bei Tempern oberhalb der Glastemperatur durchgef{\"u}hrt. Bei vielen der untersuchten Polymere war die dreidimensionale Ordnung nach dem Bestrahlen mit polarisiertem Licht und anschließendem Tempern oberhalb der Glastemperatur scheinbar von der Schichtdicke abh{\"a}ngig. Die Ursache liegt wohl in der, mit der neuentwickelten ITE-Methode detektierten, planaren Ausgangsorientierung der aufgeschleuderten d{\"u}nneren Schichten. Um Verkippungs-Gradienten in dickeren Polymerschichten in ihrem Verlauf zu bestimmen, wurde eine spezielle Methode unter Benutzung der Wellenleitermoden-Spektroskopie entwickelt. Quantenchemisch bestimmte, maximal induzierbare Doppelbrechungen in fl{\"u}ssig-kristallinen Polymeren wurden mit den experimentell gefundenen Ordnungen verglichen.},
language = {de}
}
@phdthesis{Haluska2004,
author = {Haluska, Christopher K.},
title = {Interactions of functionalized vesicles in the presence of Europium (III) Chloride},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2482},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2004},
abstract = {We incorporate amphiphilic receptors bearing ß-diketone functional units into large (LUV's) and giant unilamellar vesicles (GUV's). Electrolyte solutions containing di- and trivalent ions were used to induce inter-membrane interactions. Measurements performed with isothermal titration calorimetry (ITC) revealed that interaction between EuCl3 and ß-diketone receptors was characterized by a molar enthalpy 126 ± 5 kcal/mole and an equilibrium binding constant 26 ± 4 mM-1. The results indicate a molecular complex formed binding two ß-diketone receptors to one Eu3+ ion. Dynamic light scattering (DLS) was used to follow changes in LUV diameter indicated in an increase in vesicle size distribution of on average 20 \%. Optical microscopy was employed to visualize the inter-membrane interaction measured using DLS and ITC. Depending on membrane composition of the functionalized vesicles we found that local injections of micromolar EuCl¬3 induced membrane pore formation and membrane fusion. Our collection of results leads to the conclusion that formation of intra-molecular ligand receptor complexes leads to pore formation and inter-membrane complex formation leads to membrane fusion. Detailed characterization of the fusion process shows that irreversible opening of the fusion pore can be extrapolated to times below 50 µsec. We have found that formation of membrane bound ligand (Eu3+)-receptor complexes provides versatility to the function of vesicle membranes.},
subject = {Biophysik},
language = {de}
}
@phdthesis{Pietzker2003,
author = {Pietzker, Christian},
title = {In-situ Wachstumsuntersuchungen beim reaktiven Anlassen von Cu, In Schichten in elementarem Schwefel},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001219},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2003},
abstract = {In dieser Arbeit wurde das reaktive Anlassen von d{\"u}nnen Kupfer-Indium-Schichten in elementarem Schwefel mittels energiedispersiver R{\"o}ntgenbeugung untersucht. Durch die simultane Aufnahme der R{\"o}ntgenspektren und der Messung der diffusen Reflexion von Laserlicht der Wellenl{\"a}nge 635 nm an der Oberfl{\"a}che der Probe w{\"a}hrend des Schichtwachstums von CuInS2 konnte eine Methode zur Prozesskontrolle f{\"u}r ein Herstellungsverfahren von CuInS2 etabliert werden. Die Bildung von CuInS2 aus Kupfer-Indium-Vorl{\"a}uferschichten wird dominiert von Umwandlungen der intermetallischen Phasen. CuInS2 w{\"a}chst innerhalb der Aufheizperiode ab einer Temperatur von ca. 200°C aus der Phase Cu11In9. Jedoch zerf{\"a}llt letztere metallische Phase in Cu16In9 und fl{\"u}ssiges Indium bei einer Temperatur von ca. 310°C. Das fl{\"u}ssige Indium reagiert im Falle von Kupferarmut mit dem Schwefel und f{\"u}hrt zu einem zus{\"a}tzlichen Reaktionspfad {\"u}ber InS zu CuIn5S8. Unter Pr{\"a}parationsbedingungen mit Kupfer{\"u}berschuss wird das Indium in einer intermetallischen Phase gebunden.Erstmals konnte die Phase Digenite bei Temperaturen {\"u}ber 240°C beobachtet werden. Beim Abk{\"u}hlen auf Raumtemperatur wandelt sich diese Phase unter dem Verbrauch von Schwefel in Covellite um.F{\"u}r Proben mit Kupfer{\"u}berschuss konnte eine Wachstumskinetik proportional zur Temperatur beobachtet werden. Dieses Verhalten wurde durch eine stress-induzierte Diffusion als dominierenden Reaktionsmechanismus interpretiert. Dabei werden w{\"a}hrend der Bildung von CuInS2 durch unterschiedliche Ausdehnungen der metallischen und sulfidischen Schichten eine Spannung in der CuInS2-Schicht induziert, die nach {\"U}berschreiten einer Grenzspannung zu Rissen in der CuInS2-Schicht f{\"u}hrt. Entlang dieser Risse findet ein schneller Transport der Metalle zur Oberfl{\"a}che, wo diese mit dem Schwefel reagieren k{\"o}nnen, statt. Die Risse heilen durch die Bildung neuen Sulfids wieder aus.},
language = {de}
}
@phdthesis{Tegtmeier2006,
author = {Tegtmeier, Susann},
title = {Variationen der stratosph{\"a}rischen Residualzirkulation und ihr Einfluss auf die Ozonverteilung},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-12118},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2006},
abstract = {Die Residualzirkulation entspricht der mittleren Massenzirkulation und beschreibt die im zonalen Mittel stattfindenden meridionalen Transportprozesse. Die Variationen der Residualzirkulation bestimmen gemeinsam mit dem anthropogen verursachten Ozonabbau die j{\"a}hrlichen Schwankungen der Ozongesamts{\"a}ule im arktischen Fr{\"u}hling. In der vorliegenden Arbeit wird die Geschwindigkeit des arktischen Astes der Residualzirkulation aus atmosph{\"a}rischen Daten gewonnen. Zu diesem Zweck wird das diabatische Absinken im Polarwirbel mit Hilfe von Trajektorienrechnungen bestimmt. Die vertikalen Bewegungen der Luftpakete k{\"o}nnen mit vertikalen Windfeldern oder entsprechend einem neuen Ansatz mit diabatischen Heizraten angetrieben werden. Die Eingabedaten stammen aus dem 45 Jahre langen Reanalyse-Datensatz des "European Centre for Medium Range Weather Forecast" (ECMWF). Außerdem kann f{\"u}r die Jahre ab 1984 die operationelle ECMWF-Analyse verwendet werden. Die Qualit{\"a}t und Robustheit der Heizraten- und Trajektorienrechnungen werden durch Sensitivit{\"a}tsstudien und Vergleiche mit anderen Modellen untermauert. Anschließend werden umfangreiche Trajektorienensemble statistisch ausgewertet, um ein detailliertes, zeit- und h{\"o}henaufgel{\"o}stes Bild des diabatischen Absinkens zu ermitteln. In diesem Zusammenhang werden zwei Methoden entwickelt, um das Absinken gemittelt im Polarwirbel oder als Funktion der {\"a}quivalenten Breite zu bestimmen. Es wird gezeigt, dass es notwendig ist den Lagrangeschen auf Trajektorienrechnungen basierenden Ansatz zu verfolgen, da die einfachen Eulerschen Mittel Abweichungen zu den Lagrangeschen Vertikalgeschwindigkeiten aufweisen. Das wirbelgemittelte Absinken wird f{\"u}r einzelne Winter mit dem beobachteten Absinken langlebiger Spurengase und anderen Modellstudien verglichen. Der Vergleich zeigt, dass das Absinken basierend auf den vertikalen Windfeldern der ECMWF-Datens{\"a}tze den Nettoluftmassentransport durch die Residualzirkulation sehr stark {\"u}bersch{\"a}tzt. Der neue Ansatz basierend auf den Heizraten ergibt hingegen realistische Ergebnisse und wird aus diesem Grund f{\"u}r alle Rechnungen verwendet. Es wird erstmalig eine Klimatologie des diabatischen Absinkens {\"u}ber einen fast f{\"u}nf Jahrzehnte umfassenden Zeitraum erstellt. Die Klimatologie beinhaltet das vertikal und zeitlich aufgel{\"o}ste diabatische Absinken gemittelt {\"u}ber den gesamten Polarwirbel und Informationen {\"u}ber die r{\"a}umliche Struktur des vertikalen Absinkens. Die nat{\"u}rliche Jahr-zu-Jahr Variabilit{\"a}t des diabatischen Absinkens ist sehr stark ausgepr{\"a}gt. Es wird gezeigt, dass zwischen der ECMWF-Zeitreihe des diabatischen Absinkens und der Zeitreihe aus einem unabh{\"a}ngig analysierten Temperaturdatensatz hohe Korrelationen bestehen. Erstmals wird der Einfluss von Transportprozessen auf die Ozongesamts{\"a}ule im arktischen Fr{\"u}hling direkt quantifiziert. Es wird gezeigt, dass die Jahr-zu-Jahr Variabilit{\"a}t der Ozongesamts{\"a}ule im arktischen Fr{\"u}hling zu gleichen Anteilen durch die Variabilit{\"a}t der dynamischen Komponente und durch die Variabilit{\"a}t der chemischen Komponente beeinflusst wird. Die gefundenen Variabilit{\"a}ten von diabatischem Absinken und Ozoneintrag in hohen Breiten werden mit der vertikalen Ausbreitung planetarer Wellen aus der Troposph{\"a}re in die Stratosph{\"a}re in Beziehung gesetzt.},
language = {de}
}
@phdthesis{Elsner2005,
author = {Elsner, Nils},
title = {Nanomechanik und Adh{\"a}sion von Polyelektrolytmultischicht-Hohlkapseln},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5555},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigte sich mit zwei Themengebieten. Es ging zum einen um die mechanischen Eigenschaften von Polyelektrolythohlkapseln und zum anderen um die Adh{\"a}sion von Polyelektrolythohlkapseln. Die mechanischen Eigenschaften wurden mit der AFM „colloidal probe" Technik untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Kraftdeformationskurven f{\"u}r kleine Deformationen den nach der Schalentheorie vorhergesagten linearen Verlauf haben. Ebenso wurde die quadratische Abh{\"a}ngigkeit der Federkonstanten von der Dicke best{\"a}tigt. F{\"u}r PAH/PSS findet man einen E-Modul von 0.25 GPa. Zusammen mit der Tatsache, dass die Deformationskurven unabh{\"a}ngig von der Geschwindigkeit sind und praktisch keine Hysterese zeigen, sowie der M{\"o}glichkeit die Kapseln plastisch zu deformieren, kann man schließen, dass das System in einem glasartigen Zustand vorliegt. Erwartungsgem{\"a}ß zeigte der pH einen starken Einfluss auf die PEM. W{\"a}hrend in einem pH-Bereich zwischen 2 und 11.5 keine morphologischen {\"A}nderungen festgestellt werden konnten, vergr{\"o}ßerte sich der Radius bei pH = 12 um bis zu 50 \%. Diese Radien{\"a}nderung war reversibel und ging einher mit einem sichtbaren Weicherwerden der Kapseln. Eine Abnahme des E-Moduls um mindestens drei Gr{\"o}ßenordungen wurde durch Kraftdeformationsmessungen best{\"a}tigt. Die Kraftdeformationskurven zeigen eine starke Hysterese. Das System befindet sich nun nicht mehr in einem glasartigen Zustand, sondern ist viskos bis gummiartig geworden. Messungen an Kapseln, die mit Glutardialdehyd behandelt wurden, zeigten, dass die Behandlung das pH-abh{\"a}ngige Verhalten ver{\"a}ndert. Dies kann darauf zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden, dass das PAH durch den Glutardialdehyd quervernetzt wird. Bei einem hohen Quervernetzungsgrad, zeigen die Kapseln keine {\"A}nderung des mechanischen Verhaltens bei pH = 12. Schwach quervernetzte Kapseln werden immer noch signifikant weicher bei pH = 12, jedoch {\"a}ndert sich der Radius nicht. Außerdem wurden Multilagenkapseln untersucht, deren Stabilit{\"a}t nicht auf elektrostatischen Wechselwirkungen sondern auf Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen beruhte. Diese Kapseln zeigten eine deutlich h{\"o}here Steifigkeit mit E-Modulen bis zu 1 GPa. Es wurde gefunden, dass auch dieses System f{\"u}r kleine Deformationen ein lineares Kraft-Deformationsverhalten zeigt, und dass die Federkonstante quadratisch von der Dicke abh{\"a}ngt. Die Kapseln l{\"o}sen sich praktisch sofort bei pH = 6.5 auf. In der N{\"a}he dieses pHs konnte das Abnehmen der Federkonstanten verfolgt werden. Außerdem wurde das Adh{\"a}sionsverhalten von PAH/PSS Kapseln auf mit PEI-beschichtetem Glas untersucht. Die Adh{\"a}sionsfl{\"a}chen waren zu einem großen Teil rund und ließen sich quantitativ auswerten. Der Adh{\"a}sionsradius nimmt mit dem Kapselradius zu und mit der Dicke ab. Das Verhalten konnte mit zwei Modellen, einem f{\"u}r die große und einem f{\"u}r die kleine Deformation beschrieben werden. Das große Deformationsmodell liefert um eine Gr{\"o}ßenordung niedrigere Adh{\"a}sionsenergien als das kleine Deformationsmodell, welches mit Werten von ‑0.2 mJ/m2 Werte in einem plausiblen Bereich liefert. Es wurde gefunden, dass bei einem Verh{\"a}ltnis von Dicke zu Deformation von etwa eins "buckling" auftritt. Dieser Punkt markierte zugleich den {\"U}bergang von der großen zur kleinen Deformation.},
subject = {Polyelektrolyt},
language = {de}
}
@phdthesis{Sempf2005,
author = {Sempf, Mario},
title = {Nichtlineare Dynamik atmosph{\"a}rischer Zirkulationsregime in einem idealisierten Modell},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5989},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Unter atmosph{\"a}rischen Zirkulationsregimen versteht man bevorzugte quasi-station{\"a}re Zust{\"a}nde der atmosph{\"a}rischen Zirkulation auf der planetaren Skala, die f{\"u}r eine bis mehrere Wochen persistieren k{\"o}nnen. Klima{\"a}nderungen, ob nat{\"u}rlich entstanden oder anthropogen verursacht, {\"a}ußern sich in erster Linie durch {\"A}nderungen der Auftrittswahrscheinlichkeiten der nat{\"u}rlichen Regime. In der vorliegenden Arbeit wurden dynamische Mechanismen des Regimeverhaltens und der dekadischen Klimavariabilit{\"a}t der Atmosph{\"a}re bei Abwesenheit zeitlich ver{\"a}nderlicher externer Einflussfaktoren untersucht. Das Hauptwerkzeug daf{\"u}r war ein quasi-geostrophisches Dreischichtenmodell der winterlichen atmosph{\"a}rischen Zirkulation auf der Nordhemisph{\"a}re, das eine spektrale T21-Aufl{\"o}sung, einen orographischen und einen zeitlich konstanten thermischen Antrieb mit nicht-zonalen Anteilen besitzt. Ein solches Modell vermag großskalige atmosph{\"a}rische Str{\"o}mungsvorg{\"a}nge außerhalb der Tropen mit einiger Genauigkeit zu simulieren. Nicht ber{\"u}cksichtigt werden Feuchteprozesse, die Wechselwirkung der Atmosph{\"a}re mit anderen Teilen des Klimasystems sowie anthropogene Einfl{\"u}sse. F{\"u}r das Dreischichtenmodell wurde ein automatisiertes, iteratives Verfahren zur Anpassung des thermischen Modellantriebs neu entwickelt. Jede Iteration des Verfahrens besteht aus einer Testintegration des Modells, ihrer Auswertung, dem Vergleich der Ergebnisse mit den NCEP-NCAR-Reanalysedaten aus den Wintermonaten Dezember, Januar und Februar sowie einer auf diesem Vergleich basierenden Antriebskorrektur. Nach Konvergenz des Verfahrens stimmt das Modell sowohl bez{\"u}glich des zonal gemittelten Klimazustandes als auch bez{\"u}glich der zeitgemittelten nicht-zonalen außertropischen diabatischen Erw{\"a}rmung nahezu perfekt mit den wintergemittelten Reanalysedaten {\"u}berein. In einer 1000-j{\"a}hrigen Simulation wurden die beobachtete mittlere Zirkulation im Winter sowie ihre Variabilit{\"a}t realit{\"a}tsnah reproduziert, insbesondere die Arktische Oszillation (AO) und ihre vertikale Ausdehnung. Der AO-Index des Modells weist deutliche dekadische Schwankungen auf, die allein durch die interne Modelldynamik bedingt sind. Dar{\"u}ber hinaus zeigt das Modell ein Regimeverhalten, das gut mit den Beobachtungsdaten {\"u}bereintimmt. Es besitzt ein Regime, das in etwa der negativen Phase der Nordatlantischen Oszillation (NAO) entspricht und eines, das der positiven Phase der AO {\"a}hnelt. Eine weit verbreitete Hypothese ist die n{\"a}herungsweise {\"U}bereinstimmung zwischen Regimen und station{\"a}ren L{\"o}sungen der Bewegungsgleichungen. In der vorliegenden Arbeit wurde diese Hypothese f{\"u}r das Dreischichtenmodell {\"u}berpr{\"u}ft, mit negativem Resultat. Es wurden mittels eines Funktionalminimierungsverfahrens sechs verschiedene station{\"a}re Zust{\"a}nde gefunden. Diese sind allesamt durch eine {\"a}ußerst unrealistische Zirkulation gekennzeichnet und sind daher weit vom Modellattraktor entfernt. F{\"u}nf der sechs Zust{\"a}nde zeichnen sich durch einen extrem starken subtropischen Jet in der mittleren und obereren Modellschicht aus. Da die Ursache des Regimeverhaltens des Dreischichtenmodells nach wie vor unklar war, wurde auf ein einfacheres Modell, n{\"a}mlich ein barotropes Modell mit T21-Aufl{\"o}sung zur{\"u}ckgegriffen. F{\"u}r die Anpassung des Oberfl{\"a}chenantriebs wurde eine modifizierte Form der iterativen Prozedur verwendet. Die zeitgemittelte Zirkulation des barotropen Modells stimmt sehr gut mit der zeitlich und vertikal gemittelten Zirkulation des Dreischichtenmodells {\"u}berein. Das dominierende r{\"a}umliche Muster der Variabilit{\"a}t besitzt eine AO-{\"a}hnliche Struktur. Zudem besitzt das barotrope Modell zwei Regime, die n{\"a}herungsweise der positiven und negativen Phase der AO entsprechen und somit auch den Regimen des Dreischichtenmodells {\"a}hneln. Im Verlauf der Justierung des Oberfl{\"a}chenantriebs konnte beobachtet werden, dass die zwei Regime des barotropen Modells durch die Vereinigung zweier koexistierender Attraktoren entstanden. Der wahrscheinliche Mechanismus der Attraktorvereinigung ist eine Randkrise eines der beiden Attraktoren, gefolgt von einer explosiven Bifurkation des anderen Attraktors. Es wird die Hypothese aufgestellt, dass der beim barotropen Modell vorgefundene Mechanismus der Regimeentstehung f{\"u}r atmosph{\"a}rische Zirkulationsmodelle mit realit{\"a}tsnahem Regimeverhalten Allgemeing{\"u}ltigkeit besitzt. Gest{\"u}tzt wird die Hypothese durch vier Experimente mit dem Dreischichtenmodell, bei denen jeweils der Parameter der Bodenreibung verringert und die Antriebsanpassung wiederholt wurde. Bei diesen Experimenten erh{\"o}hte sich die Persistenz und die Separiertheit der Regime bei abnehmender Reibung drastisch und damit auch der Anteil dekadischer Zeitskalen an der Variabilit{\"a}t. Die Zunahme der Persistenz der Regime ist charakteristisch f{\"u}r die Ann{\"a}herung an eine inverse innere Krise, deren Existenz aber nicht nachgewiesen werden konnte.},
subject = {Nichtlineare Dynamik},
language = {de}
}
@phdthesis{Linke2005,
author = {Linke, Gunnar Torsten},
title = {Eigenschaften fluider Vesikeln bei endlichen Temperaturen},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-5835},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften geschlossener fluider Membranen, sogenannter Vesikeln, bei endlichen Temperaturen untersucht. Dies beinhaltet Betrachtungen zur Form freier Vesikeln, eine Untersuchung des Adh{\"a}sionsverhaltens von Vesikeln an planaren Substraten sowie eine Untersuchung der Eigenschaften fluider Vesikeln in eingeschr{\"a}nkten Geometrien. Diese Untersuchungen fanden mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen einer triangulierten Vesikeloberfl{\"a}che statt. Die statistischen Eigenschaften der fluktuierenden fluiden Vesikeln wurden zum Teil mittels Freier-Energie-Profile analysiert. In diesem Zusammenhang wurde eine neuartige Histogrammethode entwickelt.
Die Form f{\"u}r eine freie fluide Vesikel mit frei ver{\"a}nderlichem Volumen, die das Konfigurationsenergie-Funktional minimiert, ist im Falle verschwindender Temperatur eine Kugel. Mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen sowie einem analytisch behandelbaren Modellsystem konnte gezeigt werden, daß sich dieses Ergebnis nicht auf endliche Temperaturen verallgemeinern l{\"a}sst und statt dessen leicht prolate und oblate Vesikelformen gegen{\"u}ber der Kugelgestalt {\"u}berwiegen. Dabei ist die Wahrscheinlichkeit f{\"u}r eine prolate Form ein wenig gr{\"o}oßer als f{\"u}r eine oblate. Diese spontane Asph{\"a}rizit{\"a}t ist entropischen Ursprungs und tritt nicht bei zweidimensionalen Vesikeln auf. Durch osmotische Dr{\"u}cke in der Vesikel, die gr{\"o}ßer sind als in der umgebenden Fl{\"u}ssigkeit, l{\"a}sst sich die Asph{\"a}rizit{\"a}t reduzieren oder sogar kompensieren. Die {\"U}berg{\"a}nge zwischen den beobachteten prolaten und oblaten Formen erfolgen im Bereich von Millisekunden in Abwesenheit osmotisch aktiver Partikel. Bei Vorhandensein derartiger Partikel ergeben sich {\"U}bergangszeiten im Bereich von Sekunden. Im Rahmen der Untersuchung des Adh{\"a}sionsverhaltens fluider Vesikeln an planaren, homogenen Substraten konnte mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen festgestellt werden, dass die Eigenschaften der Kontaktfl{\"a}che der Vesikeln stark davon abh{\"a}ngen, welche Kr{\"a}fte den Kontakt bewirken. F{\"u}r eine dominierende attraktive Wechselwirkung zwischen Substrat und Vesikelmembran sowie im Falle eines Massendichteunterschieds der Fl{\"u}ssigkeiten innerhalb und außerhalb der Vesikel, der die Vesikel auf das Substrat sinken l{\"a}sst, fndet man innerhalb der Kontakt � ache eine ortsunabh� angige Verteilung des Abstands zwischen Vesikelmembran und Substrat. Dr{\"u}ckt die Vesikel ohne Ber{\"u}cksichtigung osmotischer Effekte auf Grund einer Differenz der Massendichten der Membran und der umgebenden Fl{\"u}ssigkeit gegen das Substrat, so erh{\"a}lt man eine Abstandsverteilung zwischen Vesikelmembran und Substrat, die mit dem Abstand vom Rand der Kontaktfl{\"a}che variiert. Dieser Effekt ist zudem temperaturabh{\"a}ngig. Ferner wurde die Adh{\"a}sion fluider Vesikeln an chemisch strukturierten planaren Substraten untersucht. Durch das Wechselspiel von entropischen Effekten und Konfigurationsenergien entsteht eine komplexe Abh{\"a}ngigkeit der Vesikelform von Biegesteifigkeit, osmotischen Bedingungen und der Geometrie der attraktiven Dom{\"a}nen. F{\"u}r die Bestimmung der Biegesteifigkeit der Vesikelmembranen liefern die existierenden Verfahren stark voneinander abweichende Ergebnisse. In der vorliegenden Arbeit konnte mittels Monte-Carlo-Simulationen zur Bestimmung der Biegesteifigkeit anhand des Mikropipettenverfahrens von Evans gezeigt werden, dass dieses Verfahren die a priori f{\"u}r die Simulation vorgegebene Biegesteifigkeit im wesentlichen reproduzieren kann. Im Hinblick auf medizinisch-pharmazeutische Anwendungen ist der Durchgang fluider Vesikeln durch enge Poren relevant. In Monte-Carlo-Simulationen konnte gezeigt werden, dass ein spontaner Transport der Vesikel durch ein Konzentrationsgef{\"a}lle osmotisch aktiver Substanzen, das den physiologischen Bedingungen entspricht, induziert werden kann. Es konnten die hierf{\"u}r notwendigen osmotischen Bedingungen sowie die charakteristischen Zeitskalen abgesch{\"a}tzt werden. Im realen Experiment sind Eindringzeiten in eine enge Pore im Bereich weniger Minuten zu erwarten. Ferner konnte beobachtet werden, dass bei Vesikeln mit einer homogenen, positiven spontanen Kr{\"u}mmung Deformationen hin zu prolaten Formen leichter erfolgen als bei Vesikeln ohne spontane Kr{\"u}mmung. Mit diesem Effekt ist eine Verringerung der Energiebarriere f{\"u}r das Eindringen in eine Pore verbunden, deren Radius nur wenig kleiner als der Vesikelradius ist.},
subject = {Membran},
language = {de}
}
@phdthesis{Luebbert1999,
author = {L{\"u}bbert, Daniel},
title = {Strain and lattice distortion in semiconductor structures : a synchrotron radiation study},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000195},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {1999},
abstract = {Die Arbeit stellt neu entwickelte R{\"o}ntgenbeugungsmethoden vor, mit deren Hilfe der Verzerrungszustand des Kristallgitters von Halbleiter-Wafern und -Bauteilen im Detail charakterisiert werden kann. Hierzu werden die aussergew{\"o}hnlichen Eigenschaften der an modernen Synchrotrons wie der ESRF (Grenoble) verf{\"u}gbaren R{\"o}ntgenstrahlung genutzt. Im ersten Teil der Arbeit werden R{\"o}ntgen-Diffraktometrie und -Topographie zu einer Untersuchungsmethode kombiniert, mit der die makroskopische Kr{\"u}mmung von Halbleiter-Wafern ebenso wie ihre mikroskopische Defektstruktur abgebildet werden kann. Der zweite Teil ist der Untersuchung von epitaktisch gewachsenen und ge{\"a}tzten Oberfl{\"a}chengittern mit Abmessungen im Submikrometer-Bereich gewidmet. Die unterschiedlichen Gitterkonstanten der beteiligten Halbleitermaterialien f{\"u}hren zu einem inhomogenen Verzerrungsfeld in der Probe, das sich im R{\"o}ntgenbild durch eine charakteristische Verformung des Beugungsmusters in der Umgebung der Bragg-Reflexe {\"a}ussert. Die Analyse der experimentell gemessenen Beugungsmuster geschieht mit Hilfe eines neu entwickelten Simulationsverfahrens, das Elastizit{\"a}tstheorie und eine semi-kinematische R{\"o}ntgenbeugungstheorie miteinander verbindet. Durch quantitativen Vergleich der Simulationsergebnisse mit den Messdaten kann auf den genauen Verlauf des Verzerrungsfeldes in den Proben zur{\"u}ckgeschlossen werden. Dieses Verfahren wird erfolgreich auf verschiedene Halbleiter-Probensysteme angewendet, und schliesslich auch auf die Untersuchung von akustischen Oberfl{\"a}chenwellen in Halbleiterkristallen {\"u}bertragen.},
subject = {Halbleiter / Kristallgitter / Verzerrung / R{\"o}ntgenbeugung / Synchrotronstrahlung},
language = {de}
}
@phdthesis{Hainzl1999,
author = {Hainzl, Sebastian},
title = {Erdbeben und selbstorganisierte Kritizit{\"a}t : Modellierung der raumzeitlichen Erdbebendynamik},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000130},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {1999},
abstract = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Annahme, dass den Erdbeben ein selbstorganisiert kritischer Zustand der Erdkruste zugrunde liegt. Mit Hilfe einer Erweiterung bisheriger Modelle wird gezeigt, dass ein solcher Zustand nicht nur f{\"u}r die Gr{\"o}ssenverteilung der Erdbeben (Gutenberg-Richter Gesetz), sondern auch f{\"u}r das beobachtete raumzeitliche Auftreten, z.B. f{\"u}r das Omori-Gesetz f{\"u}r Nachbebenserien, verantwortlich sein kann. Desweiteren wird die Frage nach der Vorhersagbarkeit grosser Erdbeben in solchen Modellsimulationen untersucht.},
language = {de}
}
@phdthesis{Streibel2005,
author = {Streibel, Martin Albert Gerhard},
title = {Bestimmung von Ozonabbauraten {\"u}ber der Arktis und Antarktis mittels Ozonsonden- und Satellitendaten},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6570},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2005},
abstract = {Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der chemischen Ozonzerst{\"o}rung im arktischen und antarktischen stratosph{\"a}rischen Polarwirbel. Diese wird durch Abbauprodukte von anthropogen emittierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen und Halonen, Chlor- und Bromradikale, verursacht. Studien in denen der gemessene und modellierte Ozonabbau verglichen wird zeigen, dass die Prozeße bekannt sind, der quantitative Verlauf allerdings nicht vollst{\"a}ndig verstanden ist. Die Prozesse, die zur Ozonzerst{\"o}rung f{\"u}hren sind in beiden Polarwirbeln {\"a}hnlich. Allerdings f{\"a}llt als Konsequenz unterschiedlicher meteorologischer Bedingungen der chemische Ozonabbau im arktischen Polarwirbel weniger drastisch aus als {\"u}ber der Antarktis. Der arktische Polarwirbel ist im Mittel st{\"a}rker dynamisch gest{\"o}rt als der antarktische und weist eine st{\"a}rkere Jahr-zu-Jahr Variabilit{\"a}t auf. Das erschwert die Messung des chemischen Ozonabbaus. Zur Trennung des chemischen Ozonabbaus von der dynamischen Umverteilung des Ozons im arktischen Polarwirbel wurde die Matchmethode entwickelt. Bei dieser Methode werden Luftpakete innerhalb des Polarwirbels mehrfach beprobt, um den chemischen Anteil der Ozon{\"a}nderung zu quantifizieren. Zur Identifizierung von doppelt beprobten Luftpaketen werden Trajektorien aus Windfeldern berechnet. K{\"o}nnen zwei Messungen im Rahmen bestimmter Qualit{\"a}tskriterien durch eine Trajektorie verbunden werden, kann die Ozondifferenz zwischen beiden Sondierungen berechnet und als chemischer Ozonabbau interpretiert werden. Eine solche Koinzidenz wird Match genannt. Der Matchmethode liegt ein statistischer Ansatz zugrunde, so dass eine Vielzahl solcher doppelt beprobter Luftmassen vorliegen muss, um gesicherte Aussagen {\"u}ber die Ozonzerst{\"o}rung gewinnen zu k{\"o}nnen. So erh{\"a}lt man die Ozonzerst{\"o}rung in einem bestimmten Zeitintervall, also Ozonabbauraten. Um die Anzahl an doppelt beprobten Luftpackten zu erh{\"o}hen wurde eine aktive Koordinierung der Ozonsondenaufstiege entwickelt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Matchkampagnen w{\"a}hrend des arktischen Winters 2002/2003 und zum ersten Mal w{\"a}hrend eines antarktischen Winter (2003) durchgef{\"u}hrt. Aus den gewonnenen Daten wurden Ozonabbauraten in beiden Polarwirbeln bestimmt. Diese Abbauraten dienen zum einen der Evaluierung von Modellen, erm{\"o}glichen aber auch den direkten Vergleich von Ozonabbauraten in beiden Polarwirbeln. Der Winter 2002/2003 war zu Beginn durch sehr tiefe Temperaturen in der mittleren und unteren Stratosph{\"a}re charakterisiert, so dass die Matchkampagne Ende November gestartet wurde. Ab Januar war der Polarwirbel zeitweise stark dynamisch gest{\"o}rt. Die Kampagne ging bis Mitte M{\"a}rz. F{\"u}r den H{\"o}henbereich von 400 bis 550 K potentieller Temperatur (15-23 km) konnten Ozonabbauraten und der Verlust in der Gesamts{\"a}ule berechnet werden. Die Ozonabbauraten wurden in verschiedenen Tests auf ihre Stabilit{\"a}t {\"u}berpr{\"u}ft. Der antarktische Polarwirbel war vom Beginn des Winters bis Mitte Oktober 2003 sehr kalt und stellte Ende September kurzzeitig den Rekord f{\"u}r die gr{\"o}ßte bisher aufgetretene Ozonloch-Fl{\"a}che ein. Es konnten f{\"u}r den Kampagnenzeitraum, Anfang Juni bis Anfang Oktober, Ozonabbauraten im H{\"o}henbereich von 400 bis 550 K potentieller Temperatur ermittelt werden. Der zeitliche Verlauf des Ozonabbaus war dabei auf fast allen H{\"o}henniveaus identisch. Die Zunahme des Sonnenlichtes im Polarwirbel mit der Zeit f{\"u}hrt zu einem starken Anwachsen der Ozonabbauraten. Ab Mitte September gingen die Ozonabbauraten auf Null zur{\"u}ck, da bis zu diesem Zeitpunkt das gesamte Ozon zwischen ca. 14 und 21 km zerst{\"o}rt wurde. Im letzten Teil der Arbeit wird ein neuer Algorithmus auf Basis der multivariaten Regression vorgestellt, mit dem Ozonabbauraten aus Ozonprofilen verschiedener Sensoren gleichzeitig berechnet werden k{\"o}nnen. Dabei k{\"o}nnen neben der Ozonabbaurate die systematischen Fehler zwischen den einzelnen Sensoren bestimmt werden. Dies wurde exemplarisch am antarktischen Winter 2003 f{\"u}r das 475 K potentielle Temperatur Niveau gezeigt. Neben den Ozonprofilen der Sonden wurden Daten von zwei Satellitenexperimenten verwendet. Die mit der multivariaten Matchtechnik berechneten Ozonabbauraten stimmen gut mit den Ozonabbauraten der Einzelsensor-Matchans{\"a}tze {\"u}berein.},
subject = {Ozon},
language = {de}
}
@phdthesis{Bounama2007,
author = {Bounama, Christine},
title = {Thermische Evolution und Habitabilit{\"a}t erd{\"a}hnlicher Exoplaneten},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-16486},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2007},
abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden Methoden der Erdsystemanalyse auf die Untersuchung der Habitabilit{\"a}t terrestrischer Exoplaneten angewandt. Mit Hilfe eines parametrisierten Konvektionsmodells f{\"u}r die Erde wird die thermische Evolution von terrestrischen Planeten berechnet. Bei zunehmender Leuchtkraft des Zentralsterns wird {\"u}ber den globalen Karbonat-Silikat-Kreislauf das planetare Klima stabilisiert. F{\"u}r eine photosynthetisch-aktive Biosph{\"a}re, die in einem bestimmten Temperaturbereich bei hinreichender CO2-Konzentration existieren kann, wird eine {\"U}berlebenspanne abgesch{\"a}tzt. Der Abstandsbereich um einen Stern, in dem eine solche Biosph{\"a}re produktiv ist, wird als photosynthetisch-aktive habitable Zone (pHZ) definiert und berechnet. Der Zeitpunkt, zu dem die pHZ in einem extrasolaren Planetensystem endg{\"u}ltig verschwindet, ist die maximale Lebenspanne der Biosph{\"a}re. F{\"u}r Supererden, massereiche terrestrische Planeten, ist sie umso l{\"a}nger, je massereicher der Planet ist und umso k{\"u}rzer, je mehr er mit Kontinenten bedeckt ist. F{\"u}r Supererden, die keine ausgepr{\"a}gten Wasser- oder Landwelten sind, skaliert die maximale Lebenspanne mit der Planetenmasse mit einem Exponenten von 0,14. Um K- und M-Sterne ist die {\"U}berlebensspanne einer Biosph{\"a}re auf einem Planeten immer durch die maximale Lebensspanne bestimmt und nicht durch das Ende der Hauptreihenentwicklung des Zentralsterns limitiert. Das pHZ-Konzept wird auf das extrasolare Planetensystem Gliese 581 angewandt. Danach k{\"o}nnte die 8-Erdmassen-Supererde Gliese 581d habitabel sein. Basierend auf dem vorgestellten pHZ-Konzept wird erstmals die von Ward und Brownlee 1999 aufgestellte Rare-Earth-Hypothese f{\"u}r die Milchstraße quantifiziert. Diese Hypothese besagt, dass komplexes Leben im Universum vermutlich sehr selten ist, wohingegen primitives Leben weit verbreitet sein k{\"o}nnte. Unterschiedliche Temperatur- und CO2-Toleranzen sowie ein unterschiedlicher Einfluss auf die Verwitterung f{\"u}r komplexe und primitive Lebensformen f{\"u}hrt zu unterschiedlichen Grenzen der pHZ und zu einer unterschiedlichen Absch{\"a}tzung f{\"u}r die Anzahl der Planeten, die mit den entsprechenden Lebensformen besiedelt sein k{\"o}nnten. Dabei ergibt sich, dass komplex besiedelte Planeten heute etwa 100-mal seltener sein m{\"u}ssten als primitiv besiedelte.},
language = {de}
}
@misc{Regenstein2021,
author = {Regenstein, Wolfgang},
title = {Strahlenschutzphysik in Stichpunkten},
doi = {10.25932/publishup-51340},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-513405},
pages = {37},
year = {2021},
abstract = {Das Manuskript dient der Vorbereitung der Pr{\"u}fung der Fachkunde zum Strahlenschutz f{\"u}r Lehrer. Es enth{\"a}lt wichtige Grundlagen der Kernphysik, insbesondere die Eigenschaften der Alpha-, Beta-, Gamma-, Neutronen- und R{\"o}ntgenstrahlen. Es folgt eine kurze Beschreibung des Einflusses der Strahlung auf belebte Materie. Wichtige Paragrafen der Strahlenschutzverordnung werden beschrieben. Eine Aufgabensammlung dient zur Illustration und {\"U}bung.},
language = {de}
}
@phdthesis{Regenstein1989,
author = {Regenstein, Wolfgang},
title = {Fluoreszenzl{\"o}schung durch Elektronen- und Resonanzenergietransfer in L{\"o}sungen},
doi = {10.25932/publishup-49137},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-491377},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {86, 17},
year = {1989},
abstract = {Intermolekulare Desaktivierung zwischen einem angeregten Fluorophor und einem L{\"o}scher durch Elektronen{\"u}bertragung kann mit dynamischer und statischer L{\"o}schung beschrieben werden. Es wird vorgeschlagen den dynamischen L{\"o}schprozess in Transport- und Wechselwirkungsphase einzuteilen. Ergebnisse der L{\"o}schung der N-Heteroarene durch Naphthalen bei hohen L{\"o}scherkonzentrationen werden mit der statischen L{\"o}schung beschrieben. Außerdem werden CT-Systeme untersucht. Nach einem {\"U}berblick {\"u}ber statische Modelle zum Resonanzenergietransfer wird ein aus der Treffertheorie abgeleitetes Modell vorgestellt und an Beispielen getestet. Die Experimente sind computergesteuert.},
language = {de}
}
@article{Regenstein2022,
author = {Regenstein, Wolfgang},
title = {Statistische Beschreibung des Resonanzenergietransfers in L{\"o}sungen},
doi = {10.25932/publishup-56500},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-565009},
pages = {23},
year = {2022},
abstract = {In resonance energy transfer, photons are transferred from an excited donor to an acceptor over an interaction distance. According to F{\"o}rster's quantum mechanical theory, this distance can be calculated using the overlap integral of the fluorescence spectrum of the donor and the absorption spectrum of the acceptor. Another possibility of determination is obtained with the help of statistical models, which are compiled in an overview. The distance can be determined by evaluating the extinction curve. In this work, a further statistical variant of the determination of the interaction radius is added and demonstrated in detail using an example.},
language = {de}
}
@phdthesis{Liepertz2017,
author = {Liepertz, Sven Christian},
title = {Zusammenhang zwischen dem Professionswissen von Physiklehrkr{\"a}ften, dem sachstrukturellen Angebot des Unterrichts und der Sch{\"u}lerleistung},
series = {Studien zum Physik- und Chemielernen ; 224},
journal = {Studien zum Physik- und Chemielernen ; 224},
publisher = {Logos},
address = {Berlin},
isbn = {978-3-8325-4480-5},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {133},
year = {2017},
language = {de}
}
@phdthesis{Buschhueter2017,
author = {Buschh{\"u}ter, David},
title = {Anforderungsrelevante mathematik- und physikbezogene Leistungsdispositionen von Physikanf{\"a}ngerinnen und - anf{\"a}ngern},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
year = {2017},
language = {de}
}
@phdthesis{Aretz2019,
author = {Aretz, Sarah},
title = {Entwicklung und Evaluation eines Testinstruments zur Untersuchung von Vorkenntnissen und Pr{\"a}konzepten in der Kosmologie},
doi = {10.25932/publishup-42542},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-425421},
school = {Universit{\"a}t Potsdam},
pages = {x, 133},
year = {2019},
abstract = {Kosmologie beschreibt die Entwicklung des Universums als Ganzes. Kosmologische Entdeckungen in Theorie und Praxis haben daher unser modernes wissenschaftliches Weltbild entscheidend gepr{\"a}gt. Die Vermittlung eines modernen Weltbildes durch Unterricht ist ein h{\"a}ufiger Wunsch in der naturwissenschaftlichen Bildungsdiskussion. Dennoch existieren weiterhin Forschungs- und Entwicklungsbedarfe. Kosmologische Themen finden sich h{\"a}ufig in den Medien und sind gleichzeitig weiter vom Alltag entfernt, so dass sich hier besonders leicht wissenschaftlich inkorrekte Vorstellungen entwickeln k{\"o}nnen, die zu Problemen im Unterricht f{\"u}hren k{\"o}nnen. Das Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, zu diesem Forschungsgebiet beizutragen und die Voraussetzungen hinsichtlich vorhandener Vorkenntnisse und Pr{\"a}konzepte in Kosmologie, mit denen Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}ler in den Unterricht kommen, zu untersuchen und anschließend mit denen anderer L{\"a}nder zu vergleichen. Dies erfolgt anhand einer qualitativen Inhaltsanalyse eines offenen Fragebogens. Auf dieser Grundlage wird schließlich ein Multiple-Choice Fragebogen entwickelt, angewendet und evaluiert. Die Ergebnisse zeigen große Wissensl{\"u}cken im Bereich der Kosmologie auf und geben erste Hinweise auf vorhandene Unterschiede zwischen den L{\"a}ndern. Es existieren ebenfalls einige teils weit verbreitete wissenschaftlich inkorrekte Vorstellungen wie beispielsweise die Assoziation des Urknalls mit einer Explosion, der Urknall verursacht durch eine Kollision von Teilchen oder gr{\"o}ßeren Objekten, oder die Vorstellung der Ausdehnung des Universums als neue Entdeckungen und/oder Wissen. Des Weiteren gab nur etwa jeder F{\"u}nfte das korrekte Alter des Universums oder die Ausdehnung des Universums als einen der drei Belege der Urknalltheorie an, w{\"a}hrend fast 40\% keinen einzigen Beleg nennen konnten. F{\"u}r den geschlossenen Fragebogen konnten gute Hinweise f{\"u}r verschiedene Validit{\"a}tsaspekte herausgearbeitet werden und es existieren erste Hinweise darauf, dass der Fragebogen Wissenszuwachs messen kann und damit wahrscheinlich zur Untersuchung der Wirksamkeit von Lerneinheiten eingesetzt werden kann. Auch ein entsprechendes Modell zur Verst{\"a}ndnisentwicklung der Ausdehnung des Universums zeigte sich vielversprechend. Diese Arbeit liefert insgesamt einen Forschungsbeitrag zum Sch{\"u}lervorwissen und Vorstellungen in der Kosmologie und deren Large Scale Assessment. Dies er{\"o}ffnet die M{\"o}glichkeit zuk{\"u}nftiger Forschungen im Bereich von Gruppenvergleichen insbesondere hinsichtlich objektiver L{\"a}ndervergleiche sowie der Untersuchungen der Wirksamkeit von einzelnen Lerneinheiten als auch Vergleiche verschiedener Lerneinheiten untereinander.},
language = {de}
}
@misc{Regenstein2023,
author = {Regenstein, Wolfgang},
title = {Optische Spektroskopie d{\"u}nner organischer Schichten in Stichpunkten},
doi = {10.25932/publishup-60813},
url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-608135},
pages = {65},
year = {2023},
abstract = {Es wird ein {\"U}berblick {\"u}ber verschiedene spektroskopische Techniken, mit denen d{\"u}nne organische Schichten, wie sie in der Fotovoltaik, bei Leuchtdioden oder organischen Halbleitern Anwendung finden, gegeben. Mit einfachen Zusatzger{\"a}ten lassen sich Schichtdicke, Schichtaufbau und Zusammensetzung untersuchen. Die Schichtdicke kann monomolekular sein. Unter bestimmten Voraussetzungen sind einzelne Molek{\"u}le in einer Schicht charakterisierbar.},
language = {de}
}
@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}
}