Grundlagen der Experimentalphysik II (LB-Technik)
Fundamentals of Experimental Physics II

Modul PH9102

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

PH9102 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

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

  • Module der Physik für Lehramtsstudierende

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 PH9102 ist Hristo Iglev.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Schwingungen und Wellen:

  • harmonischer Oszillator, Schwingungsgleichung, Überlagerung von Schwingungen, Fourieranalyse und -synthese
  • harmonische Schwingung mit Reibung, erzwungene Schwingung, Resonanz
  • Wellen, Reflexion von Wellen, Überlagerung von Wellen, stehende Wellen, Doppler-Effekt


Optik:

  • Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts, Photonen, Huygenssches Prinzip
  • Reflexionsgesetz, Snelliussches Brechungsgesetz, Totalreflexion, Grenzwinkel
  • Dispersion, Farben, additive Farbmischung, subtraktive Farbmischung, Komplementärfarben
  • Phasensprung bei Reflexion, Interferenz an dünnen Schichten, Newtonsche Ringe
  • Polarisation
  • Interferenz, Einzelspalt, Doppelspalt, Gitter
  • geometrische Optik, Bildkonstruktion, Vergrößerung der Linse, Linsengleichung, Mikroskop


Elektrostatik:

  • Ladungserhaltungsgesetz, Coulomb-Gesetz, elektrische Feldstärke, Feldlinien, Influenz, Gaußscher Satz
  • Feldstärke im Plattenkondensator, Arbeit im elektrischen Feld, elektrostatisches Potential, Spannung, Kapazität


elektrischer Strom:

  • Stromstärke, elektrischer Widerstand, Leitwert, Kirchhoffsche Regeln

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul ist der/die Studierende in der Lage:

  1. Schwingungs- und Wellenphänomene zu beschreiben, darunter insbesondere die Eigenschaften des harmonischen Oszillators
  2. die grundlegenden Gesetze der geometrischen Optik anzuwenden und die Funktionsweise einfacher optischer Instrumente zu erklären
  3. Phänomene im Zusammenhang mit der Farbe von Licht und Eigenschaften der Lichtpolarisation zu verstehen
  4. die wichtigsten Interferenz- und Beugungsphänomene von Licht zu beschreiben
  5. die grundlegenden Begriffe und Gesetze der Elektrostatik wiederzugeben
  6. die Gesetze des elektrischen Stromflusses zu kennen und anzuwenden.

Voraussetzungen

PH9101: Grundlagen der Experimentalphysik I (LB-Technik)

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Grundlagen der Experimentalphysik 2 (LB-Technik) Resconi, E.
Mitwirkende: Krings, K.Morselli, L.
Freitag, 08:00–09:30
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Präsentation, Filme, begleitende Vorführung von Experimenten

Medienformen

Vortragsfolien werden im Internet zur Verfügung gestellt

Literatur

Paul A. Tipler: "Physik"
Spektrum Akademischer Verlag. Heidelberg

Halliday, Resnick, Walker: "Halliday Physik - Bachelor Edition"
Wiley-VCH Verlag

P. Dobrinski, G. Krakau, A. Vogel: "Physik für Ingenieure"
Teubner Verlag.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Das Erreichen der angestrebten Lernergebnisse muss in einer schriftlichen Klausur nachgewiesen werden.

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.