Experimental Physics with lab course

Module PH9028

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Basic Information

PH9028 is a semester module in German language at Bachelor’s level which is offered in winter semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • Service Modules for Students of other Disciplines

If not stated otherwise for export to a non-physics program the student workload is given in the following table.

Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
210 h 105 h 7 CP

Responsible coordinator of the module PH9028 is Hendrik Dietz.

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Inhalt der Vorlesung:
• Größen und Einheiten
• Mechanik von Massenpunkten, Kräfte, Newtonsche Axiome, Bewegungsgleichungen
• Mechanik starrer Körper, Drehbewegungen, Trägheitsmomente, Drehimpuls, Drehmoment
• Arbeit, Energie, Leistung, Energieerhaltung, Impuslerhaltung
• Wärmelehre
• Strömungsfelder, Diffusion
• Temperaturfelder, Wärmeleitung


Inhalt des Praktikums:
• Messen, statistische Theorie der Messunsicherheiten
• Mechanik (Waage, Schwingung und Resonanz)
• Wärmelehre (Zustandsgleichung realer Gase, Wärmeleitung, Brennstoffzelle)
• Optik (Spektralphotometrie, Mikroskop)
• Elektrizitätslehre (Elektrische Grundschaltungen, Wechselstrom, Elektrolyse)

Learning Outcome

Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung ist der Studierende in der Lage, Konzepte der klassischen Physik (Mechanik, Elektrizitätslehre, Wärmelehre, Optik) anzuwenden, die Zusammenhänge mathematisch zu beschreiben, durch Messungen zu überprüfen und kritisch zu bewerten. In der Vorlesung werden die Zusammenhänge hergeleitet und die mathematischen Modelle vertieft. In der begleitenden Übung wird das Lösen physikalischer Probleme trainiert.

Preconditions

Voraussetzung für den Erfolg sind ausreichende Kenntnisse elementarer mathematischer Grundlagen:
• elementare Funktionen (Gerade, Parabel, Winkelfunktionen, Exponentialfunktion, Logarithmus)
• Ableitungsregeln
• algebraische Umwandlungen, Auflösen von Gleichungen
• rechtwinkliges Dreieck, Sinus, Tangens, Satz von Pythagoras
• Bogen- und Gradmaß
• Umwandlung von Einheiten und Größenordnungen
• Oberflächen und Volumen einfacher Körper
• Dreisatz, Prozentrechnen
• Umgang mit Zehnerpotenzen
• Taschenrechnerpraxis

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Experimentalphysik 1 für WZW Iglev, H.
Mitwirkende: Gerling, T.
Dienstag, 10:15–12:00
sowie Termine in Gruppen

Learning and Teaching Methods

Die Lerninhalte werden in einer wöchentlich stattfindenden Vorlesung vermittelt. In den vorlesungsbegleitenden Übungen werden Aufgaben in kleinen Gruppen besprochen und Problemlösungsstrategien trainiert.
Im Praktikum werden die theoretischen Grundlagen durch die Durchführung und Auswertung von Versuchen in Zweiergruppen vertieft, technische und labortechnische Arbeitsweisen geübt und die Messergebnisse kritisch bewertet.

Media

Skript, Übungsblätter und Versuchsbeschreibungen stehen in elektronischer Form zur Verfügung.
Die Inhalte der Vorlesung werden durch Versuchsvorführungen vertieft und erläutert.

Literature

  • Skript zur Vorlesung
  • Versuchsbeschreibungen
  • Paul A. Tipler: Physik. Spektrum Lehrbuch, 3. korr. Nachdruck 2000
  • D. Giancoli: Physik, Pearson Verlag, 1. Auflage 2011
  • Halliday, Resnick, Walker: Physik, Wiley-VCH, 1. Nachdruck 2005
  • Ulrich Haas: Physik für Pharmazeuten und Mediziner. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft WVG, 6. bearb. U. erw. Auflage 2002

Module Exam

Description of exams and course work

Die Modulprüfung besteht aus zwei Teilen. Inhalte von Vorlesung und Übung werden in einer 90-minütigen schriftlichen Klausur geprüft. Die im Praktikum erworbenen Fähigkeiten und Kenntnisse werden in einem praktischen Prüfung geprüft, die mit der schriftlichen Erstellung eines benoteten Versuchsprotokolls abschließt. Diese praktische Prüfung dauert 240 Minuten und umfasst die Durchführung, Dokumentation, Auswertung und Diskussion eines Experimentes sowie die schriftliche Beantwortung von Fragen zu physikalischen Grundlagen, Durchführung und Versuchsaufbau.
Die Prüfungen zu Vorlesung und Praktikum finden an unterschiedlichen Terminen statt. Die praktische Prüfung findet jeweils am Ende des belegten Praktikumskurses statt.
Das Modul schließt mit einer Prüfungsleistung ab. Die Gewichtung beider Prüfungen erfolgt nach dem Schlüssel: 4/7 Klausur, 3/7 Praktische Prüfung.

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam in the following semester.

Current exam dates

Currently TUMonline lists the following exam dates. In addition to the general information above please refer to the current information given during the course.

Title
TimeLocationInfoRegistration
Prüfung zu Experimentalphysik 1 (WZW)
Mi, 19.4.2017, 16:00 bis 17:30 zusätzlicher Raum: Mensa bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 12.4.2017)

Condensed Matter

When atoms interact things can get interesting. Fundamental research on the underlying properties of materials and nanostructures and exploration of the potential they provide for applications.

Nuclei, Particles, Astrophysics

A journey of discovery to understanding our world at the subatomic scale, from the nuclei inside atoms down to the most elementary building blocks of matter. Are you ready for the adventure?

Biophysics

Biological systems, from proteins to living cells and organisms, obey physical principles. Our research groups in biophysics shape one of Germany's largest scientific clusters in this area.