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Polymerphysik 2
Polymer Physics 2

Modul PH2047

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 SS 2018 (aktuell)

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

verfügbare Modulversionen
SS 2018SS 2017SS 2011

Basisdaten

PH2047 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester 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 60 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2047 ist Christine Papadakis.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul befasst sich mit weiterführenden Gebieten der Polymerphysik:

  1. thermische Eigenschaften von Polymerschmelzen: von der Flüssigkeit zum Glasübergang
  2. Polymeroberflächen und dünne Polymerfilme: thermodynamische Betrachtung und Methoden zur Charakterisierung, Grenzflächen zwischen Polymeren
  3. Phasenverhalten von Blockcopolymeren in der Schmelze: thermodynamische Betrachtung, Phasendiagramme, Morphologien, moderne Anwendungen
  4. Polyelektrolyte in wässriger Lösung: Kettenkonformationen als Funktion der Ladungsdichte und des Salzgehalts, Gegenionenkondensation
  5. spezielle Erscheinungsformen von Polymeren, z.B. kristalline Polymere (Mechanismen der Kristallisation, Erscheinungsformen, Methoden zur Charakterisierung) oder Biopolymere (Organische dünne Filme, Lipid-Doppelschichten, Vesikel, Biomembrane)

 

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an Polymerphysik 2 ist der/die Studierende in der Lage:

  1. thermische Eigenschaften von Polymerschmelzen zu bewerten
  2. Physik der Polymeroberflächen zu verstehen
  3. Erscheinungsformen dünner Polymerfilme zu bewerten
  4. Phasenverhalten von Blockcopolymerschmelzen zu analysieren
  5. Kettenkonformationen von Polyelektrolyten in wässriger Lösung zu analysieren
  6. spezielle Erscheinungsformen wie kristalline Polymere und Biopolymere zu verstehen

 

Voraussetzungen

Polymerphysik 1

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Polymer Physics 2 Papadakis, C. Di, 10:00–12:00, PH II 227
UE 2 Exercise to Polymer Physics 2 Ko, C.
Leitung/Koordination: Papadakis, C.
Termine in Gruppen
KO 2 Dozentensprechstunde zu Polymerphysik 2 Papadakis, C. Di, 14:30–16:00, 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 Dozentensprechstunde ist ein freiwilliges Zusatzangebot zur Klärung weiterführender Fragen zu Vorlesungsinhalten in Einzelgesprächen mit dem Dozenten.

Medienformen

Vortrag, Beamerpräsentation, Übungsblätter

Literatur

  • 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:

  • Erläutern Sie, welche Mechanismen zur Entnetzung von Polymerfilmen führen und wie die entsprechenden Potentiale aussehen
  • Erklären Sie das Phasendiagramm von Diblock-Copolymeren
  • Beschreiben Sie die Kettenkonformation starker und schwacher Polyelektrolyte abhängig von der Salzkonzentration
  • Beschreiben Sie die Strukturen, die von kristallinen Polymeren auf unterschiedlichen Längenskalen gebildet werden
  • Welche Methoden können angewendet werden, um die kristallinen Strukturen von Polymeren zu untersuchen?

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.

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