Studiengang Lehramt an Regelschulen. Drittfach Astronomie

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1 Studiengang Lehramt an Regelschulen Drittfach Modulkatalog Wintersemester 2015/16 (Gültig ab Wintersemester 2015/16) Stand:

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort... 3 Übersicht, welche Module wann angeboten werden... 4 Musterstudienplan... 5 Variante 1 (Start im 7. Semester des Physik-Lehramtsstudiums / Anrechnung von Vorleistungen, Start im Wintersemester, ungerades Jahr)... 5 Variante 2 (Start im 7. Semester des Physik-Lehramtsstudiums, 170 LP vorhanden, Start im Wintersemester, gerades Jahr)... 6 Pflichtmodule... 7 Einführung in die... 7 Physik der Sterne... 8 Astronomische Beobachtungstechnik... 9 Himmelsmechanik Astronomisches Praktikum Physik der Planetensysteme (LAR) Fachdidaktik Wahlpflichtmodule Beobachtende Extragalaktik (LAD) Kosmologie (LAD) Pflichtmodule in Vorbereitung auf die Staatsprüfung Staatsprüfung Fachdidaktik Staatsprüfung Staatsprüfung Astrophysik (LAR) Fachgespräch Fachgespräch Arbeitsmethoden der / Sonnensystem / Sternatmosphären Ergänzende Angebote Laborastrophysik Terra Neutronensterne... 22

3 Vorwort Gemäß der Ordnung der Friedrich-Schiller-Universität Jena für das Studium und die Prüfungen in Studiengängen für ein Lehramt an Regelschulen vom 18. Juni 2015 sind für das Drittfach folgende Module zu absolvieren: Pflichtmodule Modultitel LP Einführung in die 4 Physik der Sterne 8 Astronomische Beobachtungstechnik 6 Himmelsmechanik 6 Astronomisches Praktikum 8 Physik der Planetensysteme (LAR) 4 Beobachtende Extragalaktik (LAD) 1 oder Kosmologie (LAD) 1 5 Fachdidaktik 4 Summe: 45 1 Es kann zwischen den zwei Modulen Beobachtende Extragalaktik (5 LP) und Kosmologie (5 LP) gewählt werden. Sie werden jeweils in Sommersemestern angeboten, Beobachtende Extragalaktik in ungeraden und Kosmologie in geraden Jahren. Vorbereitungsmodule (Pflichtmodule zur Vorbereitung auf die Erweiterungsprüfung oder Prüfung in einem weiteren Fach) Modultitel LP Vorbereitungsmodul 5 Vorbereitungsmodul Astrophysik 5 Vorbereitungsmodul Fachdidaktik 5 Summe: 15 Zum Nachweis des erfolgreichen Selbststudiums in einem Fachgespräch werden folgende Modulinhalte als verbindlich erklärt: Modulinhalte Arbeitsmethoden der Sonnensystem Sternatmosphären

4 Übersicht, welche Module wann angeboten werden jedes Wintersemester Wintersemester, gerade Jahre Einführung in die 4 LP Himmelsmechanik 6 LP Physik der Sterne 8 LP Fachdidaktik 1 4 LP zusammen 22 LP Wintersemester, ungerade Jahre jedes Sommersemester Sommersemester, gerade Jahre Astronomische Beobachtungstechnik 6 LP Astronomisches Praktikum 8 LP Physik der Planetensysteme (LAR) 4 LP Kosmologie (LAD) 2 5 LP (Neutronensterne (Laborastrophysik 6 LP) 3 6 LP) 3 zusammen 23 LP Sommersemester, ungerade Jahre Beobachtende Extragalaktik (LAD) 2 5 LP (Terra- 6 LP) 3 1 Dieses Modul wird in der Praxis über 4 Semester mit je 1 LP realisiert. 2 Es kann zwischen den zwei Modulen Beobachtende Extragalaktik (5 LP) und Kosmologie (5 LP) gewählt werden. Sie werden jeweils in Sommersemestern angeboten, Beobachtende Extragalaktik in ungeraden und Kosmologie in geraden Jahren. 3 Diese Module sind keine Pflichtmodule. Ihre Belegung kann das Studium individuell bereichern. Die Angabe der Leistungspunkte dient lediglich der Orientierung. 4

5 Musterstudienplan Variante 1 (Start im 7. Semester des Physik-Lehramtsstudiums / Anrechnung von Vorleistungen, Start im Wintersemester, ungerades Jahr) FS Module LP -1. (5.) [2015] Einführung in die 4 LP 4 0. (6.) [2016] Praxissemester 0 1. (7.) [2016] Himmelsmechanik 6 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 7 2. (8.) [2017] Astronomische Beobachtungstechnik 6 LP Beobachtende Extragalaktik (LAD) 1 5 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 12 (-5) 3. (9.) [2017] Physik der Sterne 8 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 9 4. (10.) [2018] Astronomisches Praktikum 8 LP Physik der Planetensysteme (LAR) 4 LP Kosmologie (LAD) 1 5 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 13 (+5) 5. (11.) [2018] Staatsprüfung / Vorbereitungsmodul 5 LP 2 Staatsprüfung / Vorbereitungsmodul Astrophysik (LAR) 5 LP 3 Staatsprüfung / Vorbereitungsmodul Fachdidaktik 5 LP 4 Leistungspunkte insgesamt Es kann zwischen den Modulen Beobachtende Extragalaktik und Kosmologie gewählt werden. 2 Nach Absolvierung der erforderlichen Veranstaltungen schließt dieses Modul mit einer mündlichen Prüfung (30 min) oder schriftlichen Prüfung (4 h), der Staatsprüfung in ab. 3 Nach Absolvierung der erforderlichen Veranstaltungen schließt dieses Modul mit einer mündlichen Prüfung (30 min) oder schriftlichen Prüfung (4 h), der Staatsprüfung in Astrophysik, ab. 4 Nach Absolvierung der erforderlichen Veranstaltungen schließt dieses Modul mit einer mündlichen Prüfung (30 min), der Staatsprüfung in Fachdidaktik, ab. Zu 2 und 3 : Nur eine dieser Prüfungen darf schriftlich bzw. mündlich sein. 5

6 () Die Fachsemesterzahlen in Klammern beziehen sich auf die Fachsemester im Lehramtsstudiengang Physik Variante 2 (Start im 7. Semester des Physik-Lehramtsstudiums, 170 LP vorhanden, Start im Wintersemester, gerades Jahr) FS Module LP 0. (6.) Praxissemester 0 1. (7.) [2016] Einführung in die 4 LP Himmelsmechanik 6 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP (8.) [2017] Astronomische Beobachtungstechnik 6 LP Beobachtende Extragalaktik (LAD) 1 5 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 12 (-5) 3. (9.) [2017] Physik der Sterne 8 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 9 4. (10.) [2018] Astronomisches Praktikum 8 LP Physik der Planetensysteme (LAR) 4 LP Kosmologie (LAD) 1 5 LP Fachdidaktik 1 von 4 LP 13 (+5) 5. (11.) [2018] Staatsprüfung / Vorbereitungsmodul 5 LP 2 Staatsprüfung / Vorbereitungsmodul Astrophysik (LAR) 5 LP 3 Staatsprüfung / Vorbereitungsmodul Fachdidaktik 5 LP 4 Leistungspunkte insgesamt Es kann zwischen den Modulen Beobachtende Extragalaktik und Kosmologie gewählt werden. 2 Nach Absolvierung der erforderlichen Veranstaltungen schließt dieses Modul mit einer mündlichen Prüfung (30 min) oder schriftlichen Prüfung (4 h), der Staatsprüfung in ab. 3 Nach Absolvierung der erforderlichen Veranstaltungen schließt dieses Modul mit einer mündlichen Prüfung (30 min) oder schriftlichen Prüfung (4 h), der Staatsprüfung in Astrophysik, ab. 4 Nach Absolvierung der erforderlichen Veranstaltungen schließt dieses Modul mit einer mündlichen Prüfung (30 min), der Staatsprüfung in Fachdidaktik, ab. Zu 2 und 3 : Nur eine dieser Prüfungen darf schriftlich bzw. mündlich sein. () Die Fachsemesterzahlen in Klammern beziehen sich auf die Fachsemester im Lehramtsstudiengang Physik 6

7 Pflichtmodule Modulnummer Astro 01 Modulbezeichnung Einführung in die Modulverantwortliche(r), Dozent: Zuordnung zu den Studiengängen Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Dauer des Moduls: Prof. Dr. Krivov deutsch Wahlpflichtmodul: Bachelor Physik, Master Physik, Lehramt; Pflichtmodul: LA Drittfach Wintersemester Lehrform / SWS: Vorlesung: 2 SWS plus Übung: 2 SWS Arbeitsaufwand (work load): Präsenzstunden: Vorlesung: 30, Übung: 30 Leistungspunkte (ECTS credits): 4 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Selbststudium: Nacharbeit (Vorlesung, Übung): 30 Prüfungsvorbereitung: 30 Gesamtarbeitsaufwand: 120 Stunden Vorstellung von als exakter Naturwissenschaft, Methoden und Erkenntnisse, Vermittlung des modernen Weltbilds - Was ist? - "Kosmographische" Beschreibung des Weltalls - Theoretische und beobachtende Methoden der - Sphärische, Astrometrie - Himmelsmechanik, Keplersche Gesetze - Sonnensystem - Sonne und Sterne - Milchstraßensystem - Galaxien - Kosmologie Regelmäßige Teilnahme an Vorlesungen und Übungen Klausur oder mündliche Prüfung (Form der Prüfung wird zu Beginn der Vorlesungen angegeben, Form der Wiederholungsprüfung nach der ersten Prüfung) Tafel, Overhead, Beamer Karttunen, Kröger, Oja, Poutanen, Donner, Fundamental Astronomy (Springer), Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer), Voigt, Abriss der (BI Wissenschaftsverlag) 7

8 Modulnummer Modulbezeichnung Modulverantwortliche(r), Dozent: Zuordnung zu den Studiengängen Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Dauer des Moduls: Lehrform / SWS: Physik der Sterne Prof. Dr. Ralph Neuhäuser deutsch (manchmal teils englisch) Wahlpflichtmodul: Master Physik, Lehramt; Pflichtmodul: LA Drittfach Wintersemester Vorlesung: 4 SWS Übung: 2 SWS Arbeitsaufwand (work load): Präsenzstunden: Vorlesung: 60, Übung: 30 Selbststudium: Nacharbeit (Vorlesung, Übung): 60 Leistungspunkte (ECTS credits): 8 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Lösen von Übungsaufgaben: 60 Prüfungsvorbereitung: 30 Gesamtarbeitsaufwand: 240 Stunden Inhalte des Moduls Einführung in die - Vermittlung der grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Stellarphysik - Entwicklung von Fähigkeiten zum selbständigen Lösen von Aufgaben und Problemen der Stellarphysik Entstehung und Entwicklung von Sternen als Funktion der Masse durch das Hertzsprung-Russell Diagramm, Sternatmosphären, Spektroskopie, Photometrie, Kernfusion als Energiequelle Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Regelmäßige Teilnahme an den Übungen und Abgabe der Übungsaufgaben (mindestens 80%) Klausur (120 min Dauer) oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters (Form der Prüfung wird zu Beginn der Vorlesungen angegeben, Form der Wiederholungsprüfung nach der ersten Prüfung) Medienunterstützte Vorlesung (Tafel, Overheadfolien, Beamer) mit Übungen und praktischen Vorführungen Scheffler, Elsässer, Physik der Sterne und der Sonne (BI), sehr ausführlich, sehr gut Carroll, Ostlie, Introduction to Modern Astrophysics (Addison- Wesley), englisch, sehr gute Einführung Stahler, Palla, The formation of stars (Wiley-VCH, 2004), englisch, sehr ausführlich, sehr gut, sehr aktuell Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer), ausführlich, aktuell und gut geeignet 8

9 Modulbezeichnung: Astronomische Beobachtungstechnik Modulnummer Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Prof. Ralph Neuhäuser Prof. Ralph Neuhäuser, Dr. Markus Mugrauer Deutsch Zuordnung zu den Studiengängen Wahlpflichtmodul: Master Physik, Lehramt; Pflichtmodul: LA Drittfach Lehrformen / SWS: Dauer des Moduls Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung Präsenzstunden: 30 h Vorlesung + 30 h Übungen Selbststudium: Nacharbeit + Übungsaufgaben: 120 h Gesamtarbeitsaufwand: 180 Stunden Leistungspunkte: 6 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Methoden der beobachtenden in allen Wellenlängen; Beobachtungstechnik und Datenauswertung. Kenntnis der Teleskoptechnik in allen Wellenlängen Inhalt: - Strahlungstheorie, Leuchtkraft - CCD-Detektoren, Datenreduktion - Aufbau und Funktion optischer und Infrarot-Teleskope - Grundlagen der Infrarot- - Speckle-Technik, Adaptive Optik, Interferometrie - Radioastronomie: Teleskope und Wissenschaft - Ultraviolett-, Röntgen- und Gamma- Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Regelmäßige Teilnahme an Vorlesungen und Übungen, Abgabe der Übungsaufgaben Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Klausur oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters (wird am Anfang der Vorlesungszeit bekannt gegeben), Wiederholungsprüfung als mündliche Prüfung Tafel, Overheadfolien, Beamer Karttunen, Kröger, Oja, Poutanen, Donner, eine Einführung (Springer) Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer) Weigert, Wendker, Wisotzki, und Astrophysik : ein Grundkurs (Wiley VCH) 9

10 Modulnummer Modulbezeichnung: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Himmelsmechanik Prof. Alexander Krivov Prof. Alexander Krivov Englisch Zuordnung zu den Studiengängen Wahlpflichtmodul: Master Physik, Lehramt; Pflichtmodul: LA Drittfach Häufigkeit des Angebots Dauer des Moduls Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Wintersemester (alle 1 bis 2 Jahre) Vorlesung: 2 SWS, Übung: 2 SWS Präsenzstunden: Vorlesung: 30 h, Übung: 30 h Selbststudium: Nacharbeit (Vorlesung, Übung): 30 h Lösen von Übungsaufgaben: 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamtarbeitsaufwand: 180 Stunden Leistungspunkte (ECTS credits): 6 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Modul Einführung in die empfohlen Erlernen von grundlegenden Begriffen, Problemen und Methoden der klassischen und modernen Himmelsmechanik und deren Anwendungen auf verschiedene astronomische Probleme Entwicklung von Fähigkeiten zum selbstständigen Lösen von vergleichsweise einfachen Aufgaben aus diesen Gebieten Gegenstand der Himmelsmechanik; Zwei-Körper-Problem; eingeschränktes Drei-Körper-Problem; gestörte Bewegungen; Dynamik der Planetensysteme: resonante, säkulare und periodische Störungen; Chaos und Stabilität; moderne Erweiterungen: relativistische Himmelsmechanik, nichtgravitative Himmelsmechanik, Astrodynamik Regelmäßige Teilnahme an Vorlesungen und Übungen, Abgabe der Übungsaufgaben (mindestens 80%) Klausur oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters (Art der Prüfung und Wiederholungsprüfung wird zu Beginn der Vorlesung bekannt gegeben) Medienformen: Tafel, Overheadfolien, Beamer Murray, Dermott, Solar System Dynamics (Cambridge Univ. Press, 1999) Danby, Fundamentals of Celestial Mechanics (Willmann-Bell, 1988) Guthmann, Einführung in die Himmelsmechanik und Ephemeridenrechnung (BI-Wissenschaftsverlag) 10

11 Studiengang: Modulbezeichnung: ggf. Kürzel Wahlpflichtmodul: Master Physik, Lehramt; Pflichtmodul: LA Drittfach Astronomisches Praktikum Astrolab ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Laborpraktikum /Astrophysik Sommersemester Prof. Neuhäuser Prof. Neuhäuser, Dr. Mugrauer, Dr. Mutschke, Dr. Löhne Deutsch Master Physik, Diplom Physik, Lehramt 4 SWS Praktikum: teils Beobachtungspraktikum, teils Labor- Astrophysik-Praktikum 60 h Präsenz bei Praktikum, 180 h Eigenstudium für Vor- und Nachbereitung Leistungspunkte: 8 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Grundstudium Bachelor Physik Einführung in die empfohlen Funktionsweise astronomischer Geräte und Beobachtung von Sternen, Staublaborversuche, Datenauswertung, Fehlerrechnung Spektroskopie und Photometrie am Teleskop, interstellarer Staub, Sternentstehung, Infrarot- Studien- und Prüfungsleistungen: Protokolle ausarbeiten und abgeben, ggf. Prüfung Medienformen: Tafelanschrieb, Overheadfolien, praktisches Vorführen Voigt, Abriss der (BI Wissenschaftsverlag) Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer) Scheffler, Elsässer, Physik der Sterne und der Sonne (BI) Carroll, Ostlie, Intro to Modern Astrophysics (Addison-Wesley) 11

12 Modulnummer Modulbezeichnung: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Physik der Planetensysteme (LAR) Prof. Alexander Krivov Prof. Alexander Krivov, Prof. Artie Hatzes meist englisch (manchmal teilweise deutsch) Zuordnung zu den Studiengängen Pflichtmodul: LAR Drittfach Häufigkeit des Angebots Dauer des Moduls Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Jedes Sommersemester Vorlesung: 4 SWS Präsenzstunden: Vorlesung: 60 h Selbststudium: Nacharbeit: 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamtarbeitsaufwand: 120 Stunden Leistungspunkte (ECTS credits): 4 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform) Medienformen: Modul Einführung in die empfohlen Erlernen von Eigenschaften, Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems und extrasolarer Planetensysteme Das Sonnensystem und extrasolare Planetensysteme: Überblick und historischer Abriss; Detektionsmethoden von Exoplaneten (Radialgeschwindigkeit, Astrometrie, Transit, Direktaufnahme, Mikrolensing, Interferometrie); beobachtete Eigenschaften und Diversität von Planetensystemen; Theorie der Planetenentstehung (Akkretionsscheibe, Staub-Gas- Wechselwirkung, Agglomeration vom Staub zu Planetesimalen, Wachstum der Planetesimale zu Embryonen, Entstehung der Riesen- und terrestrischen Planeten, Migration, Trümmerscheiben) Regelmäßige Teilnahme an den Vorlesungen Klausur oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters (Art der Prüfung und Wiederholungsprüfung wird zu Beginn der Vorlesung bekannt gegeben) Tafel, Overheadfolien, Beamer Safronov, Evolution of the protoplanetary cloud and formation of the Earth and the planets (1969) Clark, Extrasolar Planets (Wiley,1998) Garzon, Eiroa, de Winter, Mahoney (Eds.), Disks, Planetesimals, and Planets, ASP Conf. Ser., V. 219, 2000 Deming, Seager (Eds.), Sci. Frontiers in Research on Extrasolar Planets, ASP Conf. Ser., V. 294, 2003 Protostars and Planets III-V (Univ. Arizona Press, ) 12

13 Modulnummer/-code Modultitel (deutsch) Fachdidaktik Modultitel (englisch) Modulverantwortlicher Prof. Dr. K.-H. Lotze Voraussetzungen für Zulassung zum Modul Verwendbarkeit (Voraussetzung wofür) Art des Moduls Pflichtmodul für Lehramtsstudenten Drittfach (Gymnasium und Regelschule) (Pflicht-, Wahlpflicht-, Wahlmodul) Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Sommer- und Wintersemester Dauer des Moduls 4 Semester, 1 SWS pro Semester Zusammensetzung des Moduls / 4 SWS Seminar Lehrformen (VL, Ü, S, Praktikum) Leistungspunkte (ECTS credits) 4 Arbeitsaufwand (work load): - Präsenzstunden und Seminar: 60 - Selbststudium Selbststudium, einschl. Vorbereitung von Vorträgen / Beobachtungen: 60 (einschl. Prüfungsvorbereitung) Inhalte Begründung und Ziele eines eigenständigen unterrichts (Auseinandersetzung mit Lehrplänen der Jahrgangsstufen 9/10 und 11/12) Didaktik der sphärischen (Alltagsphänomene, Drehbare Sternkarte) Anleitung zur astronomischen Schülerbeobachtung mit kleinen Instrumenten (einschl. Fotografie) Verwendung von Demonstrationsmodellen und experimenten im unterricht (einschl. Computersimulationen) Didaktik des Hertzsprung-Russel-Diagramms als Zustands- und Entwicklungsdiagramm Lern- und Qualifikationsziele Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform); einschl. Notengewichtung in % Zusätzliche Informationen zum Modul Empfohlene Literatur Unterrichtssprache Die Studenten erwerben didaktisch-methodische Fähigkeiten und Fertigkeiten das in den Vorlesungen und im Praktikum erworbene Wissen für Schuler unterschiedlicher Altersstufen aufzubereiten und lehrplangerecht zu vermitteln Aktive Teilnahme am Seminar und mindestens ein Seminarvortrag 80 % Vortrag, 20 % Seminardiskussion Diesterweg, Höfler, Lehrpläne, Kippenhahn, Brandt, Zeitschrift und Raumfahrt im Unterricht deutsch 13

14 Wahlpflichtmodule Es kann zwischen den zwei Modulen Beobachtende Extragalaktik (5 LP) und Kosmologie (5 LP) gewählt werden. Sie werden jeweils in Sommersemestern angeboten, Beobachtende Extragalaktik in ungeraden und Kosmologie in geraden Jahren. Modulnummer Modulbezeichnung Modulverantwortliche(r), Dozent: Zuordnung zu den Studiengängen Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Beobachtende Extragalaktik (LAD) Prof. Dr. Helmut Meusinger deutsch Pflichtmodul: LAG Drittfach Wahlpflichtmodul: LAR Drittfach alle 2 Jahre im Sommersemester, in ungeraden Jahren Dauer des Moduls: Lehrform / SWS: Vorlesung: 2 SWS Übung: 2 SWS Arbeitsaufwand (work load): Präsenzstunden: Vorlesung: 30, Übung: 30 Selbststudium: Nacharbeit + Übungen: 60 Prüfungsvorbereitung: 30 Gesamtarbeitsaufwand: 150 Stunden Leistungspunkte (ECTS credits): 5 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: - Vermittlung der grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der beobachtenden Extragalaktik - Verständnis extragalaktischer und kosmologischer Phänomene Inhalt: Milchstraßensystem: Bestandteile des Sternsystems, Kinematik der Sterne; Galaxien: Normale und aktive Galaxien, supermassereiche Schwarze Löcher, Galaxienhaufen; beobachtende Kosmologie: Entfernungsbestimmung, Supernovae, Gamma-Ray Bursts, Hintergrundstrahlung, Dunkle Materie Voraussetzungen für die Regelmäßige Teilnahme an der Vorlesung (mindestens 80%) Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Klausur (120 min Dauer) oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters (Form der Prüfung wird zu Beginn der Vorlesungen angegeben, Form der Wiederholungsprüfung nach der ersten Prüfung) Medienunterstützte Vorlesung (Tafel, Overheadfolien, Beamer) z.t. mit Übungen Schneider, Extragalaktische (Springer), sehr ausführlich, sehr aktuell Unsoeld, Baschek & Duschl, Der neue Kosmos (Springer, 8. Auflage, 2014), sehr ausführlich zu Stellarphysik 14

15 Modulbezeichnung: Modulnummer Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Zuordnung zu den Studiengängen Lehrformen / SWS: Dauer des Moduls Leistungspunkte: 5 Arbeitsaufwand: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Kosmologie (LAD) Prof. Karl-Heinz Lotze Prof. Karl-Heinz Lotze Deutsch (alle 2 Jahre im SoSe in geraden Jahren) Pflichtmodul: LAG Drittfach Wahlpflichtmodul: LAR Drittfach 2 SWS Vorlesung plus 2 SWS Übung Präsenzstunden: 30 h Vorlesung + 30 h Seminar Selbststudium: Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamtaufwand: 150 Stunden Nacharbeit + Übungen: 30 h Bachelor in Physik, Vorlesungen Allgemeine Relativitätstheorie und Extragalaktik empfohlen Probleme, Methoden und Aussagen der theoretischen und beobachtenden Kosmologie Robertson-Walker-Kosmen, Friedmannsche Weltmodelle, kosmologisch relevante astronomische Beobachtungen, Modelle mit kosmologischer Konstante, Horizonte, thermische Geschichte der frühen Universums. (Der Inhalt Horizonte ist jedoch nicht prüfungsrelevant.) Regelmäßige Teilnahme an Vorlesungen und Übungen, Abgabe der Übungsaufgaben Übungen, Klausur oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters Tafel, Overheadfolien mit handouts Schneider, Extragalaktische (Springer) Harrison: Cosmology (Cambridge University Press) Goenner: Einführung in die Kosmologie (Spektrum Akademischer Verlag) Peacock: Cosmological Physics (Cambridge Univ. Press) Gesamtdarstellungen der Allgemeinen Relativitätstheorie 15

16 Pflichtmodule in Vorbereitung auf die Staatsprüfung Modulnummer/-code 128 Modultitel (deutsch) Staatsprüfung Fachdidaktik Modultitel (englisch) Modulverantwortlicher Prof. Dr. K.-H. Lotze Voraussetzungen für Zulassung Zulassung zur Staatsprüfung durch das Landesprüfungsamt zum Modul Verwendbarkeit (Voraussetzung wofür) Art des Moduls Pflichtmodul (Pflicht-, Wahlpflicht-, Wahlmodul) Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Winter- und Sommersemester Dauer des Moduls Zusammensetzung des Moduls / 2 SWS Vorlesung (Allgemeine Fachdidaktik Physik 2. Teil) Lehrformen (VL, Ü, S, Praktikum) 2 SWS Praktikum (Physikalische Schulexperimente 2. Teil) Leistungspunkte (ECTS credits) 5 Arbeitsaufwand (work load): Präsenzstunden und 60 Beobachtungen - Selbststudium 90 Vorbereitung, Nachbereitung und Dokumentation der Beobachtungen (einschl. Prüfungsvorbereitung) Inhalte Schulastronomisches Beobachtungspraktikum mit 5 Themen, z.b.: Sonnenfleckenstatistik, Messung von Mondberghöhen, Lichtwechsel von veränderlichen Sternen, Messungen mit Schattenstab und Pendelquadranten, Lern- und Qualifikationsziele Erwerb von Kompetenzen zur Auswahl und zum Einsatz von Schülerbeobachtungen, zu deren Projektierung, zum Aufbau, zur Durchführung und Auswertung sowie zu deren Einschätzung. Prüfung: Die Kompetenzen der Kandidaten werden thematisch auf die Inhalte des Vorbereitungsmoduls begrenzt unter Heranziehung des in 3 Abs. 3 genannten Kompetenzkatalogs der Staatsprüfungsordnung festgestellt und bewertet. Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung Protokolle von 5 Beobachtungsaufgaben Voraussetzung für die Vergabe Mündliche Prüfung (30 Minuten) von Leistungspunkten (Prüfungsform); einschl. Notengewichtung in % Zusätzliche Informationen zum Die Modulprüfung ist die Staatsprüfung und umfasst auch die Inhalte des Moduls Fachdidaktik Modul Empfohlene Literatur Dressler, Brandt, Lindner, Zenkert, Himmelsatlanten, Astronomische Jahrbücher Unterrichtssprache deutsch 16

17 Lern- und Qualifikationsziele Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform); einschl. Notengewichtung in % Zusätzliche Informationen zum Modul Empfohlene Literatur Unterrichtssprache Modulnummer/-code Modultitel (deutsch) Staatsprüfung Modultitel (englisch) Modulverantwortlicher Vom Landesprüfungsamt bestellte Prüfer Voraussetzungen für Zulassung Zulassung zur Staatsprüfung durch das Landesprüfungsamt zum Modul Verwendbarkeit (Voraussetzung wofür) Art des Moduls Pflichtmodul (Pflicht-, Wahlpflicht-, Wahlmodul) Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Wintersemester und Sommersemester Dauer des Moduls Zusammensetzung des Moduls / 2 SWS Seminar Lehrformen (VL, Ü, S, Praktikum) Leistungspunkte (ECTS credits) 5 Arbeitsaufwand (work load): - Präsenzstunden und Seminar: 30 h - Selbststudium Lösen von Übungsaufgaben, Vorbereitung und Nachbereitung (einschl. Prüfungsvorbereitung) des Seminars: 120 h Inhalte Seminar: Übung klausurrelevanter Aufgabenbeispiele aus den Prüfungsgebieten der Prüfung: Inhalte der Module Einführung in die, Himmelsmechanik, Astronomische Beobachtungstechnik und Astronomisches Praktikum Seminar: Festigung der wesentlichen Vorstellungen der (klassischen) Prüfung: Die Kompetenzen der Kandidaten werden thematisch auf die Inhalte des Vorbereitungsmoduls begrenzt unter Heranziehung des in 3 Abs. 2 genannten Kompetenzkatalogs der Staatsprüfungsordnung festgestellt und bewertet. Klausur (4 Stunden) oder mündliche Prüfung (30 min) Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer), Voigt, Abriss der (BI Wissenschaftsverlag), Karttunen, Kröger, Oja, Poutanen, Donner, Fundamental Astronomy (Springer) Deutsch 17

18 Lern- und Qualifikationsziele Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform); einschl. Notengewichtung in % Zusätzliche Informationen zum Modul Empfohlene Literatur Unterrichtssprache Modulnummer/-code Modultitel (deutsch) Staatsprüfung Astrophysik (LAR) Modultitel (englisch) Modulverantwortlicher Vom Landesprüfungsamt bestellte Prüfer Voraussetzungen für Zulassung Zulassung zur Staatsprüfung durch das Landesprüfungsamt zum Modul Verwendbarkeit (Voraussetzung wofür) Art des Moduls Pflichtmodul (Pflicht-, Wahlpflicht-, Wahlmodul) Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Winter- und Sommersemester Dauer des Moduls Zusammensetzung des Moduls / 2 SWS Seminar Lehrformen (VL, Ü, S, Praktikum) Leistungspunkte (ECTS credits) 5 Arbeitsaufwand (work load): - Präsenzstunden und Seminar: 30 h - Selbststudium Vorbereitung und Nachbereitung des Seminars, einschließlich (einschl. Prüfungsvorbereitung) Lösen von Übungsaufgaben: 120 h Inhalte Seminar: Übung klausurrelevanter Aufgabenbeispiele aus den Prüfungsgebieten der Astrophysik und Kosmologie Prüfung: Inhalte der Module Physik der Sterne, Physik der Planetensysteme (LAR) Seminar: Erkennen von Zusammenhängen zwischen den einzelnen Forschungsbereichen der / Astrophysik Prüfung: Die Kompetenzen der Kandidaten werden thematisch auf die Inhalte des Vorbereitungsmoduls begrenzt unter Heranziehung des in 3 Abs. 2 genannten Kompetenzkatalogs der Staatsprüfungsordnung festgestellt und bewertet. Mündliche Prüfung (30 Minuten) oder Klausur (4 Stunden) Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer), ausführlich, aktuell und gut geeignet Scheffler, Elsässer, Physik der Sterne und der Sonne (BI), sehr ausführlich, sehr gut Deutsch 18

19 Fachgespräch Bezeichnung: Fachgespräch Arbeitsmethoden der / Sonnensystem / Sternatmosphären Verantwortliche(r): Dozent(in): Zuordnung zu den Studiengängen Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zum Fachgespräch Prof. Dr. Ralph Neuhäuser Prof. Dr. Karl-Heinz Lotze Deutsch Lehramt an Regelschulen: Drittfach Erkennen von Zusammenhängen zwischen Physik und und vertiefte Kenntnisse in ausgewählten Bereichen Arbeitsmethoden der Beobachtung und Messung in der Entfernungsbestimmung Sonnensystem Erscheinungen der Sonnenatmosphäre Das Planetensystem der Sonne (Physik der Planeten, Satelliten und Kleinkörper) Sternatmosphären Modellatmosphären Absorptions- und Streuprozesse Linienspektrum der Sterne Wilfried Kuhn: Handbuch der Experimentellen Physik. Sekundarbereich II. Band 11N. -Astrophysik. Kosmologie 19

20 Ergänzende Angebote Die folgenden Module sind keine Pflichtmodule. Ihre Belegung kann das Studium individuell bereichern. Die Angabe der Leistungspunkte dient lediglich der Orientierung. Modulbezeichnung: Modulnummer Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Zuordnung zu den Studiengängen Lehrformen / SWS: Dauer des Moduls Leistungspunkte: 6 Arbeitsaufwand: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Laborastrophysik Dr. Cornelia Jäger, Dr. Harald Mutschke Deutsch Wahlpflichtmodul Diplom Physik, Master Physik, Lehramt (im Sommersemester in geraden Jahren) 2 SWS Vorlesung SWS Übung + 2 SWS Praktikum Präsenzstunden: 30 h Vorlesung 30 h Übung 60 h Praktikum Selbststudium: Nacharbeit: 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamtarbeitsaufwand: 180 Stunden Vordiplom oder Bachelor in Physik empfohlen Kenntnisse über interstellare und zirkumstellare Medien, Konzeption von astrophysikalischen Laborexperimenten, Molekül- und Festkörperspektroskopie, optische Eigenschaften von Clustern, Nanoteilchen und Festkörperpartikeln Mineralogie und Evolution kosmischer Staubpartikel; Emission, Absorption und Streuung elektromagnetischer Strahlung durch Partikel (Mie-Theorie); Festkörper-Spektroskopie bei kurzen und langen Wellenlängen sowie tiefen Temperaturen; Erzeugung und Analytik von Nanopartikeln und anderen Analogmaterialien im Labor; Quantenmechanische Effekte in Nanoteilchen; Photolumineszenz; Erzeugung von Molekül- und Clusterstrahlen; Absorptionsspektroskopie von Molekülen und Clustern in der Gasphase; Regelmäßige Teilnahme an Vorlesungen Klausur oder mündliche Prüfung am Ende des Semesters Tafel, Overheadfolien, Beamer Krügel, The Physics of Dust (IOP) Henning (Hrsg.), Astromineralogy (Springer) Kuzmany, Festkörperspektroskopie (Springer) Ehrenfreund u.a. (Hrsg.), Laboratory Astrophysics and Space Research (Kluwer) Tielens & Snow, The Diffuse Interstellar Bands (Kluwer) 20

21 Modulnummer Modulbezeichnung Terra- Modulverantwortliche(r), Dozent: Prof. Dr. R. Neuhäuser deutsch Zuordnung zu den Studiengängen Wahlpflichtmodul für die Studiengänge MSc Physik, Lehramt im Drittfach, Wahlmodul für Nebenfächler Häufigkeit des Angebots (Zyklus) Sommersemester (in ungeraden Jahren) Dauer des Moduls: Lehrform / SWS: Vorlesung: 2 SWS Übung: Seminar 2 SWS 2 SWS Arbeitsaufwand (work load): Präsenzstunden: Vorlesung: 30, Übung: 30, Seminar 30 Leistungspunkte (ECTS credits): 6 Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Selbststudium: Nacharbeit (Vorlesung, Übung): 60 Lösen von Übungsaufgaben: 30 Prüfungsvorbereitung: 30 Gesamtarbeitsaufwand: 180 Stunden keine - Vermittlung der grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Terra- - Entwicklung von Fähigkeiten zum selbständigen Lösen von Aufgaben aus diesen Gebieten - Entwicklung von Fähigkeiten zum selbständigen Vortragen in einem der Teilgebiete - Beiträge von Natur- und Geisteswissenschaften Sonnenaktivität und -wind, kosmische Strahlung und ihre Quellen, Supernovae und ihre Überreste, Neutronensterne, Gamma-Ray- Bursts, Radionukleide auf der Erde, Auswirkung kosmischer Ereignisse auf Erde und Biosphäre, historische Beobachtungen zur Rekonstruktion der Sonnenaktivität und kosmischer Explosionen Regelmäßige Teilnahme an Übungen oder Seminar (entweder mindestens 80 % der Lösungen abgegeben oder einen Vortrag im Seminar gehalten) Voraussetzung für die Vergabe von Leistungspunkten (Prüfungsform): Medienformen: Erfolgreiche Teilnahme an Übungen (mindestens 50 % der Punkte) oder Seminar (guter Vortrag), oder mündliche Prüfung oder Klausur Medienunterstützte Vorlesung mit Beispielen, Experimenten und Übungen Lehrbücher zur Sonnenphysik (z.b. Vaquero & Vasquez) und Supernovae (z.b. Stephenon & Green) 21

22 Studiengang: Modulbezeichnung: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 6 Master Physik, Diplom Physik, Lehramt Neutronensterne, Sommersemester in geraden Jahren Prof. Neuhäuser Prof. Neuhäuser Deutsch Wahlpflichtfach Diplom Physik, Master Physik 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung 30 h Vorlesungen 30 h Übung 120 h Eigenstudium für Vor- und Nachbereitung Voraussetzungen: Einführung in die, Stellarphysik empfohlen Lernziele / Kompetenzen: Entwicklung von Sternen verschiedener Massen, Endstadien, Methoden der Hochenergie-Astrophysik Inhalt: Entwicklung von Sternen als Funktion der Masse, Nach- Hauptreihen-Entwicklung, Endstadien: weiße Zwerge, Neutronensterne, schwarze Löcher, Supernovae, Hochenergie-Astrophysik: Röntgen- und Gamma-Strahlung Studien- und Prüfungsleistungen: Klausur oder mündliche Prüfung Voraussetzungen für die Zulassung zur Modulprüfung (Prüfungsvorleistungen) Medienformen: erfolgreiche Teilnahme an Übungen Tafelanschrieb, Overheadfolien, PowerPoint Unsöld, Baschek, Der neue Kosmos (Springer) Scheffler, Elsässer, Physik der Sterne und der Sonne (BI) Carroll, Ostlie, Intro to Modern Astrophysics (Addison-Wesley) Longair, High Energy Astrophysics vol. 1 & 2 (Cambridge) Lorimer, Kramer, Handbook of Pulsar Astronomy (Cambridge) Haensel, Potekhin, Yakovlev, Neutron stars (Springer) 22