Experimentalphysik 1 für Maschinenwesen
Experimental Physics 1 for Engineering

Modul PH9005 [ExPh MW 1]

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.

Basisdaten

PH9005 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

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)
60 h 60 h 2 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9005 ist Peter Müller-Buschbaum.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Einleitung (Messgenauigkeiten und Messfehler, Koordinatensysteme, Grundlagen der Mechanik),
  • Schwingungen und Wellen (Überlagerung, Kopplung, mit äußeren Kräften), Akustik (Schallwellen, Fourier-Analyse und –Synthese, Doppler Effekt, Modulationsverfahren), 
  • Optik (Eigenschaften des Lichts, Ausbreitung von Licht, geometrische Optik, Optik des Auges, Licht als Anregung des elektromagnetischen Feldes, Wellenoptik und optische Phänomene),
  • nicht-lineare Optik (Grundlagen und Nichtlineare optische Effekte)
  • Relativitätstheorie (Spezielle Relativitätstheorie, Allgemeine Relativitätstheorie),
  • Atomphysik (Teilchennatur des Lichts, Atommodelle, Quantentheorie der Atome, Röntgenstrahlung),
  • Molekülphysik (Arten der chemischen Bindung, Molekülorbitaltheorie),
  • Festkörperphysik (Klassifikation von Festkörpern, Gitterschwingungen, Polymere)

Lernergebnisse

Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die grundlegende Fachsprache der Physik zu verstehen. Sie können Schwingungen und Wellen bewerten. Die Studierenden sind vertraut mit den grundlegenden Konzepten der Optik und Akustik.

Voraussetzungen

keine Angabe

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2 SWS). Die Inhalte der Vorlesung werden durch Präsentationen und Experimente vermittelt. Studierende sollen zum Studium der Literatur und der inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themen angeregt werden. Die Veranstaltung wird unterstützt durch eine freiwillige Tutorübung, um aktiv Beispielaufgaben zu rechnen.

Medienformen

Experimente, Powerpointpräsentationen, Videoübertragung

Literatur

  • Paul A. Tipler, Gene Mosca, Dietrich Pelte, Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, 6.Aufl. Spektrum Akademischer Verlag 2009, ISBN-10: 382741945X (79,95 Euro)
  • Ekbert Hering, Rolf Martin, Martin Stohrer, Physik für Ingenieure, 10. Aufl. Springer Verlag 2007, ISBN-10: 3540718559 (44,95 Euro)
  • Frank L. Pedrotti, Leno S. Pedrotti, Werner Bausch, Hartmut Schmidt, Optik für Ingenieure: Grundlagen, 4. Aufl. Springer Verlag 2007, ISBN-10: 3540734716 (74,95 Euro)
  • Skript zur Vorlesung von Prof. Peter Müller-Buschbaum

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung sind die vermittelten Inhalte auf verschiedene Problemstellungen anzuwenden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.