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Polymerphysik 1
Polymer Physics 1

Modul PH2046

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2018/9 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2018/9WS 2017/8WS 2014/5WS 2010/1

Basisdaten

PH2046 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2046 ist Christine Papadakis.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt eine Einführung in die Polymerphysik: 

  1. klassische und moderne Anwendungsgebiete von Polymeren: vom Kunststoff zum funktionalen Material
  2. Nomenklatur zur Beschreibung von Polymeren und Modelle zur statistischen Beschreibung der Kettenkonformation
  3. Methoden zur Charakterisierung der Molmasse und des Trägheitsradius von Polymeren in Lösung
  4. Phasendiagramme von Polymerlösungen und –mischungen: thermodynamische Beschreibung, Diskussion der freien Energie, Konstruieren von Phasendiagrammen, Beschreibung von Entmischungsmechanismen
  5. Mechanische Eigenschaften von Polymeren: Messmethoden und Module, Kriech-, Relaxations- und oszillatorisches Experiment, viskoelastische Polymerschmelzen und vernetzter Kautschuk
  6. Elektrische Eigenschaften von Polymeren: Leitfähige Polymere, Präparation, Mechanismen der Leitung, Anwendungen

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an Polymerphysik 1 ist der/die Studierende in der Lage:

  1. klassische und moderne Anwendungsgebiete von Polymeren zu erinnern
  2. Nomenklatur von Polymeren zu verstehen
  3. Modelle für die Kettenkonformation eines einzelnen Polymers zu verstehen
  4. Methoden zur Charakterisierung von Polymeren in Lösung zu bewerten
  5. Phasendiagramme von Polymerlösungen und –mischungen zu analysieren
  6. charakteristische Eigenschaften von Polymerschmelzen, z.B. mechanische und elektrische Eigenschaften, zu bewerten

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Polymer Physics 1 Papadakis, C. Di, 10:00–12:00, PH II 127
UE 2 Exercise to Polymer Physics 1
Leitung/Koordination: Papadakis, C.
Termine in Gruppen
KO 2 Dozentensprechstunde Polymerphysik 1 Papadakis, C. Do, 09:00–10:30, PH 3283

Lern- und Lehrmethoden

In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die Inhalte durch Vortrag der theoretischen Grundlagen und deren experimentellen Umsetzungen erläutert und durch anschauliche Beispiele verständlich gemacht. Dabei werden makroskopische Anschauungsmaterialien (Elastomere, teilkristalline Polymere, Superabsorber) zur Erläuterung der beschriebenen Effekte benutzt. Hoher Wert wird auf die Anregung interaktiver Diskussion mit den Studierenden und unter den Studierenden über das Erlernte gelegt. Hierfür werden in jeder Vorlesung Kontrollfragen zum Inhalt der Vorlesung ausgeteilt und zu Beginn der nächsten Vorlesung besprochen.

In der Übung werden anhand von Problembeispielen, state-of-the-art Analyseprogrammen  sowie aktuellen Publikationen die Lerninhalte vertieft und eingeübt, sodass die Studierenden das Gelernte selbständig erklären und anwenden können.

Die Dozentenprechstunde ist ein freiwilliges Zusatzangebot zur Klärung weiterführender Fragen zu Vorlesungsinhalten in Einzelgesprächen mit dem Dozenten.

Medienformen

Vortrag, Beamerpräsentation, Übungsblätter

Literatur

  • M. Rubinstein, R.H. Colby: Polymer Physics, Oxford 2003.
  • G. Strobl: The Physics of Polymers. Concepts for Understanding their Structures and Behavior: Concepts for Understanding Their Structures and Behavior; Springer, Berlin; Auflage: 3rd rev. and exp. ed. (Februar 2007)
  • U. W. Gedde: Polymer Physics; Springer-Verlag GmbH; Auflage: 1 (September 2007)
  • J.M.G. Cowie: Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, CRC 1991.

 

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 30 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispiele überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Nennen Sie Beispiele für die chemische Struktur einfacher Polymere und deren Anwendungen
  • Nennen Sie statistische Modelle für Ketten und erklären Sie deren Unterschiede
  • Beschreiben Sie eine Methode zur Bestimmung des Trägheitsradius
  • Erläutern Sie das Phasendiagramm einer Polymermischung
  • Vergleichen Sie die mechanischen Eigenschaften einer Polymerschmelze mit denen eines Polymernetzwerks

Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Polymerphysik 1
Mo, 4.2.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor So, 24.03.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before Sun, 2019-03-24. bis 15.1.2019 (Abmeldung bis 3.2.2019)
Di, 26.3.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin von Mo, 25.03.2019 bis Sa, 27.04.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date from Mon, 25.03.2019 till Sat, 27.04.2019. bis 25.3.2019
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