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An ultrashort history of ultrafast imaging

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Titel
An ultrashort history of ultrafast imaging
Untertitel
Featuring the shortest movies and the largest lasers
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Did you ever wonder what happens in the time period it takes light to cross the diameter of your hair? This is the femtosecond, a millionth of a billionth of a second. It is the time scale of electron and nuclear motion, and therefore the most fundamental processes in atomic and molecular physics, chemistry and biology start here. In order to take movies with femtosecond time resolution, we need ultrafast cameras – flashes of light that act faster than any camera shutter ever could. And imaging ultrafast motion is only the first step: We aim to control dynamics on the femtosecond time scale, ultimately driving chemical reactions with light. Investigating ultrafast processes is challenging. There simply are no cameras that would be fast enough to image a molecule in motion, so we need to rely on indirect measurements, for example by ultrashort light pulses. Such ultrashort pulses have been developed for several years and are widely applied in the study of ultrafast processes by, e.g., spectroscopy and diffraction. Depending on the specific needs of the investigation, they can be generated either in the laboratory or at the most powerful light sources that exist today, the x-ray free-electron lasers. With ultrafast movies, a second idea comes into play: once we understand the dynamics of matter on the femtosecond time scale, we can use this knowledge to control ultrafast motion with tailored light pulses. This is promising as a means to trigger reactions that are otherwise not accessible. In my talk, I will give a brief introduction to the rapidly developing field of ultrafast science. I will summarize main findings, imaging techniques and the generation of ultrashort pulses, both at lab-based light sources and large free-electron laser facilities. Finally, I will give an outlook on controlling ultrafast dynamics with light pulses, with the future goal of hacking chemical reactions.
Web SiteMultiplikationsoperatorComputeranimationJSONVorlesung/Konferenz
Luenberger-BeobachterMechanismus-Design-TheorieWort <Informatik>BestimmtheitsmaßGrundraumMultiplikationsoperatorGruppenoperationLASER <Mikrocomputer>Endliche ModelltheoriePhysikalische TheorieInnerer PunktOrdinalzahlDigitale PhotographieExtreme programmingVorlesung/Konferenz
SpezialrechnerObjekt <Kategorie>DigitaltechnikWort <Informatik>BitZirkel <Instrument>FreewareObjekt <Kategorie>VerkehrsinformationMultiplikationsoperatorDynamisches SystemTropfenWasserdampftafelCASE <Informatik>Bildgebendes VerfahrenFlächentheorieRechter WinkelSchlüsselverwaltung
SystemzusammenbruchHydrostatikSpezialrechnerLineares zeitinvariantes SystemPublic-domain-SoftwareMultiplikationsoperatorPartikelsystemWasserdampftafelZweiMereologieDynamisches SystemOrdinalzahlTelekommunikationPhysikerProzess <Informatik>Natürliche ZahlZentrische StreckungAnwendungsspezifischer ProzessorComputerspielPhysikalismusSchnitt <Mathematik>Kontraktion <Mathematik>GeschwindigkeitProdukt <Mathematik>CliquenweiteDigitale PhotographieEntropie <Informationstheorie>Ordnung <Mathematik>MeterTransportproblemComputeranimation
MaßstabBildverstehenAuflösung <Mathematik>CliquenweitePuls <Technik>Flash-SpeicherMultiplikationsoperatorEnergiedichteAuflösung <Mathematik>Natürliche ZahlComputerspielZentrische StreckungOrdinalzahlLie-GruppeStandardabweichungRechter WinkelZweiDigitale PhotographieProzess <Informatik>TelekommunikationBildverstehenBruchrechnungBitObjekt <Kategorie>Fundamentalsatz der AlgebraShape <Informatik>Wort <Informatik>Bildgebendes VerfahrenAntwortfunktionDienst <Informatik>Office-PaketSenderQuantenzustandStichprobenumfangVorlesung/KonferenzFlussdiagramm
DatenstrukturQuantenzustandp-BlockQuantisierung <Physik>Element <Gruppentheorie>BitMusterspracheVisualisierungTouchscreenMinkowski-MetrikAlgorithmusMechanismus-Design-TheorieDatenstrukturMereologieOrdinalzahlBeobachtungsstudiePuls <Technik>GraphfärbungPunktspektrumBildgebendes VerfahrenGeradeMultiplikationsoperatorOrtsoperatorStichprobenumfangProzess <Informatik>CASE <Informatik>Anwendungsspezifischer ProzessorGefangenendilemmaGrenzschichtablösungQuantenmechanikQuantenzustandComputeranimation
Puls <Technik>Mailing-ListePuls <Technik>GruppenoperationMultiplikationsoperatorQuick-SortBildgebendes VerfahrenRechter WinkelMereologieKonstruktor <Informatik>Vorlesung/Konferenz
NP-hartes ProblemMeterMateriewellePuls <Technik>Inverser LimesMinimumPuls <Technik>Streaming <Kommunikationstechnik>StichprobenumfangKategorie <Mathematik>MateriewelleSpektrum <Mathematik>LASER <Mikrocomputer>DatenstrukturOrdinalzahlPunktCASE <Informatik>FrequenzOrdnung <Mathematik>Bildgebendes VerfahrenTelekommunikationBeobachtungsstudieFlash-SpeicherDynamisches SystemMixed RealityMereologieEreignishorizontReibungswärmeQuantenzustandFreewareComputerspielOrtsoperatorProdukt <Mathematik>PunktspektrumAuflösung <Mathematik>MaschinenschreibenVorlesung/Konferenz
Puls <Technik>Zellularer AutomatFrequenzGenerator <Informatik>MereologieProzess <Informatik>Nichtlineares GleichungssystemFrequenzPuls <Technik>MultiplikationsoperatorDienst <Informatik>Inverser LimesPhysikalismusZellularer Automat
Inverser LimesMaß <Mathematik>Puls <Technik>Ordnung <Mathematik>Elektronischer DatenaustauschTreiber <Programm>Nichtlineares GleichungssystemEnergiedichteLASER <Mikrocomputer>MultiplikationsoperatorCliquenweiteArithmetische FolgePuls <Technik>DatensatzStrömungsrichtungGraphfärbungTelekommunikationQuick-SortOrdinalzahlDifferentePlotterInverser LimesFourier-EntwicklungGesetz <Physik>Zentrische StreckungMinimumMateriewelleRoutingPunktspektrumQuantenzustandAuflösung <Mathematik>Generator <Informatik>MaschinenschreibenOrdnung <Mathematik>Arithmetisches MittelZweiRationale Zahl
DatenstrukturFreewareKonfiguration <Informatik>KraftPuls <Technik>OrdinalzahlOrdnung <Mathematik>Auflösung <Mathematik>Virtuelle MaschineMateriewelleQuantenzustandFreewareLASER <Mikrocomputer>PartikelsystemKartesische KoordinatenGraphTelekommunikationRechter WinkelMooresches GesetzGenerator <Informatik>MereologieForcingBildgebendes VerfahrenZahlenbereichQuick-SortPotenz <Mathematik>Zentrische StreckungDivergente ReiheLesen <Datenverarbeitung>SprachsyntheseSpektrum <Mathematik>MultiplikationsoperatorHyperbelverfahrenEinflussgrößeFlash-SpeicherMusterspracheDatenfeldVorlesung/KonferenzComputeranimation
KraftKonfiguration <Informatik>FreewareLASER <Mikrocomputer>Flash-SpeicherQuantenzustandTelekommunikationProzess <Informatik>FreewareBitLASER <Mikrocomputer>WendepunktNatürliche ZahlWort <Informatik>Dienst <Informatik>System FWeb SitePunktDemoszene <Programmierung>Divergente ReiheVirtuelle MaschineDifferenteKonstruktor <Informatik>Vorlesung/Konferenz
FreewareTotal <Mathematik>Workstation <Musikinstrument>SoftwarewartungGrenzschichtablösungOrdnung <Mathematik>Flash-SpeicherEinflussgrößeGeradeKonstruktor <Informatik>TelekommunikationVirtuelle MaschineZehnQuick-SortPhysikalisches SystemVollständigkeitPaarvergleichSpannweite <Stochastik>Workstation <Musikinstrument>Kartesische KoordinatenMultiplikationsoperatorRechter WinkelPunktTeilbarkeitMeterQuantenzustandSprachsyntheseWort <Informatik>Basis <Mathematik>System FFreewareAggregatzustandDifferenteRechenwerkComputeranimation
PaarvergleichProzess <Informatik>GamecontrollerPuls <Technik>TermBitVirtuelle MaschineParametersystemCASE <Informatik>EinfügungsdämpfungQuantenzustandStochastikSystem FGenerator <Informatik>Basis <Mathematik>ZweiTorusMateriewelleWort <Informatik>Dienst <Informatik>Computeranimation
Zellularer AutomatEnergiedichteGruppenoperationSpezielle unitäre GruppeFrequenzFormation <Mathematik>MinimumDienst <Informatik>DatenflussStrom <Mathematik>ZahlenbereichQuick-SortVorlesung/KonferenzComputeranimation
GruppenoperationRechter WinkelSystem FBitProzess <Informatik>EinflussgrößeQuelle <Physik>PunktspektrumQuantenzustandWeg <Topologie>MinimumRichtungWärmeübergangOrdinalzahlMultiplikationsoperatorPuls <Technik>GraphfärbungDichte <Physik>Computeranimation
KontrollstrukturGlobale OptimierungKoroutineNatürliche ZahlRechter WinkelPhysikalische TheorieProzess <Informatik>Helmholtz-ZerlegungGlobale OptimierungQuick-SortMailing-ListePuls <Technik>KoroutineInteraktives FernsehenQuantisierung <Physik>RückkopplungFolge <Mathematik>OrdinalzahlMereologieMomentenproblemSoundverarbeitungSichtenkonzeptLoopKomplex <Algebra>Workstation <Musikinstrument>Meter
Gerichtete MengeKontrollstrukturGlobale OptimierungKoroutineSpektralanalyse <Stochastik>DatenstrukturWärmeübergangRotationsflächeSerielle SchnittstelleGoogolZahlenbereichPhysikalisches SystemGoogolMetrisches SystemTotal <Mathematik>GeradeQuick-SortVirtuelle MaschineUltraviolett-PhotoelektronenspektroskopieGreen-FunktionMultiplikationsoperatorGraphfärbung
SoftwareentwicklerRechenbuchPhysikalische TheorieSystemprogrammierungLASER <Mikrocomputer>KontrollstrukturFundamentalsatz der AlgebraGenerator <Informatik>FreewareGamecontrollerPuls <Technik>Dynamisches SystemPhysikalismusZentrische StreckungStereometrieDifferenteAnwendungsspezifischer ProzessorQuantenmechanikQuantisierung <Physik>Physikalisches SystemAggregatzustandGenerator <Informatik>Kartesische KoordinatenQuick-SortKomplex <Algebra>Brennen <Datenverarbeitung>Charakteristisches PolynomRechenbuchDatenstrukturMultiplikationsoperatorFreewarePhysikalische TheorieMechanismus-Design-TheorieGruppenoperationCASE <Informatik>DatenverarbeitungssystemTriple PlayLASER <Mikrocomputer>Computeranimation
KontrollstrukturLASER <Mikrocomputer>FreewareGenerator <Informatik>GeradeBestimmtheitsmaßInternetworkingMultiplikationsoperatorDreiAuflösung <Mathematik>InformationMereologiePuls <Technik>SynchronisierungFlash-SpeicherExpertensystemZweiRandomisierungAbgeschlossene MengeVorzeichen <Mathematik>QuantenzustandPunktArithmetischer AusdruckRationale ZahlRechenwerkSchnittmengeVorlesung/Konferenz
GamecontrollerPlastikkarteMereologieDifferenteCASE <Informatik>DatenstrukturFrequenzMessage-PassingBitPuls <Technik>Vorlesung/Konferenz
OrdinalzahlComputervirusPermanenteDifferenteZentrische StreckungDatenstrukturFlächentheorieEinfache GenauigkeitGesetz <Physik>PartikelsystemOffice-PaketInternetworkingFundamentalsatz der AlgebraForcingVorlesung/Konferenz
Generator <Informatik>LASER <Mikrocomputer>KontrollstrukturPuls <Technik>Statistische HypotheseErschütterungMultiplikationsoperatorStreaming <Kommunikationstechnik>DifferenteBitDigitale PhotographieAggregatzustandSchwingungQuick-SortMinkowski-MetrikATMGreen-FunktionStatistikEndliche ModelltheorieLie-GruppeDienst <Informatik>TeilbarkeitGamecontrollerOffice-PaketOrtsoperatorArithmetisches MittelRegulärer GraphProfil <Aerodynamik>Konstruktor <Informatik>Vorlesung/Konferenz
Fundamentalsatz der AlgebraFreewareGenerator <Informatik>LASER <Mikrocomputer>Soundverarbeitungsinc-FunktionSichtenkonzeptAutomatische HandlungsplanungSchedulingGruppenoperationCASE <Informatik>Virtuelle MaschineBildschirmfensterInternetworkingExpertensystemVerschiebungsoperatorWendepunktDatenerfassungPunktMultiplikationsoperatorWeb SiteFreewareDimensionsanalyseVorlesung/Konferenz
Fundamentalsatz der AlgebraFreewareGenerator <Informatik>LASER <Mikrocomputer>KontrollstrukturMeterCASE <Informatik>System FRechenwerkZahlenbereichOrtsoperatorSpannweite <Stochastik>BruchrechnungInverser LimesMereologiePuls <Technik>Prozess <Informatik>Generator <Informatik>DimensionsanalyseGüte der AnpassungMateriewelleDreiBildgebendes VerfahrenVorlesung/Konferenz
Puls <Technik>Prozess <Informatik>PunktAnalysisBitZweiDatentransferZentrische StreckungTelekommunikationFormation <Mathematik>InternetworkingPunktspektrumResultanteQuantenzustandGrenzschichtablösungMomentenproblemMultiplikationsoperatorMathematikDatenanalyseDatenerfassungBandmatrixRechter WinkelVorlesung/Konferenz
Computeranimation
Transkript: English(automatisch erzeugt)