Vertiefung Experimentalphysik 2 (LB-Technik)
Experimental Physics 2 Major (LB-Technik)
Modul PH9104
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 2015/6
Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.
| verfügbare Modulversionen | |||
|---|---|---|---|
| SS 2019 | SS 2018 | WS 2015/6 | WS 2010/1 |
Basisdaten
PH9104 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.
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 180 h | 60 h | 6 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH9104 in der Version von WS 2015/6 war Franz Pfeiffer.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
- Definition: Kondensierte Materie
- Struktur von Festkörpern
- Struktur von Kristallen; Struktur wichtiger Stoffklassen
- Reziprokes Gitter und Beugung; Methoden zur Strukturbestimmung
- Gitterschwingungen; technische Anwendungen; HF-Oberflächenwellenfilter
- Mikroskopische Erklärung der thermischen Eigenschaften von Festkörpern; dazu: Grundlagen der Statistik, Verteilungsfunktionen
- Anharmonische Effekte in Festkörpern; Wärmeausdehnung und Wärmeleitung
- Elektronengas, Metallbindung, Ionenkristall, Glühemission
- Elektronische Bandstruktur; Klassifikation der Materialien anhand ihrer Bandstruktur; experimentelle Methoden zur Bestimmung der Bandstruktur
- Grundlagen der Halbleiterphysik
- Dioden, photonische Bauelemente, Transistoren
- Kerne und Kernmodelle
- Bindung von Kernen; Kernspaltung und Kernfusion; radioaktiver Zerfall
- Teilchen: Materieteilchen und Trägerteilchen von Kräften
- Ausblick: Jenseits des Standardmodells
Lernergebnisse
Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul ist der/die Studierende in der Lage:
- mikroskopische Vorstellungen der Struktur wichtiger Stoffklassen zu kennen
- die Bedeutung von Realraum- und Reziprokraum-Methoden zur Strukturuntersuchung zu kennen
- die thermischen und elektrischen Transportprozesse auf atomarer Basis zu verstehen
- die Bandstruktur als Limes von Molekülorbitalen sehr großer Moleküle beim Übergang von Molekülen zum Festkörper zu verstehen
- Datenbanken zur geometrischen und elektronischen Struktur zu nutzen
- ein mikroskopisches Verständnis der Vorgänge in Halbleiterbauelementen zu entwickeln
- das Basiswissen zur Kern- und Teilchenphysik zu beherrschen
- Querverbindungen über unterschiedliche Themen hinweg zu erkennen und anzuwenden
Voraussetzungen
PH9101 Grundlagen der Experimentalphysik I
PH9102 Grundlagen der Experimentalphysik II
PH9110 Mathematische Methoden der Physik 1
PH9111 Mathematische Methoden der Physik 2
PH9103 Vertiefung Experimentalphysik 1
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine |
|---|---|---|---|---|
| VU | 4 | Vertiefung Experimentalphysik 2 (LB-Technik) | Herzen, J. |
Do, 14:00–16:00 sowie Termine in Gruppen |
Lern- und Lehrmethoden
Vortrag, Präsentation, Filme, begleitende Vorführung von Experimenten und Datenbanken
Laborbesuche und Exkursionen
Medienformen
Tafelanschrieb bzw. Präsentation
Literatur
- Halliday, Resnick, Parker: Halliday Physik, Bachelor Edition, Wiley-VCH (Taschenbuch Weinheim 2007; geb. Ausgabe 2009)
- Meschede:Gerthsen Physik, Springer (Berlin 2006)
- Giancoli: Physik, Pearson Education (München 2009)
- Tipler, Mosca et al.: Physik, Spektrum Akademischer Verlag (Heidelberg 2009)
- Demtröder: Experimentalphysik (2 - 4), Springer (Berlin 2008 - 2010)
- Hering, Martin, Stohrer: Physik für Ingenieure, Springer (Berlin 2008)
- Kopitzki, Herzog: Einführung in die Festkörperphysik, Vieweg & Teubner (Wiesbaden 2007)
- Hunklinger: Festkörperphysik, Oldenburg (München 2009)
- Kittel: Einführung in die Festkörperphysik, Oldenburg (München 2005)
- Dobrinski, Krakau, Vogel: Physik für Ingenieure, Vieweg & Teubner (Wiesbaden 2009)
- Müller: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik, Springer (Berlin 2008)