Modulhandbuch Master Physik

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1 Bachelor Mathematik Master Physik Schwerpunkt Stand:

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3 Schwerpunkt Modultitel: Einführung in die Kürzel: EAP Semester Fachgespräch (6 Klausur ( Hausarbeit (3 Jedes Wintersemester V4 Ü2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: keine formalen Voraussetzungen Lernziele/Kompetenzen: Die Vorlesung führt zu einem Verständnis fundamentaler Zusammenhänge in der. Kenntnisse und Anwendung der grundlegenden Gleichungen werden ebenso vermittelt wie der Zusammenhang zwischen chemischen und physikalischen Prozessen. Diese Kenntnisse sind die Basis für einen fundierten Überblick über den Spurenstoffhaushalt und die Strahlungsbilanz der Erde sowie die atmosphärische Zirkulation. Mit den vermittelten Kenntnissen lassen sich auch die grundlegenden Phänomene des Wetters und des Klimas verstehen. In Übungen sollen die gewonnen Kenntnisse auf konkrete Probleme und Aufgaben der eigenständig angewendet werden. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium, allgemeines Vertiefungsfach Einführung in die Grundgleichungen und Definitionen Atmosphärische Thermodynamik Strahlung im System Atmosphäre Globale Energiebilanz und Treibhauseffekt Spurengase und Photochemie Dynamik der Atmosphäre Atmosphärische Zirkulation Kopplung von Chemie und Transport Äußere Einflüsse auf die Atmosphäre Ionosphäre und Magnetosphäre Lehrformen : Vorlesung und Übungen mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (3 ( Fachgespräch (6

4 Schwerpunkt Modultitel: Spezielle Themen der I Kürzel: APST Semester 30 Fachgespräch (3 Klausur ( Hausarbeit ( Jedes 2. Semester V2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls AT-EA im Master- Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Mit dieser Vorlesung wird die Möglichkeit eröffnet, den Stoff der Einführungsvorlesung mit einer ausgewählten, fortgeschrittenen Lehrveranstaltung zu ergänzen. Das Ziel ist die Vertiefung der erlernten Grundlagen und die Vermittlung von Kenntnissen zu speziellen Themen der, der Atmosphärenchemie, der verwendeten Messtechniken sowie der solarterrestrischen Beziehungen. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium Spezielle Themen der I* Nach Aktualität im Wechsel ein Thema aus den Gebieten Dynamik der Atmosphäre, Chemie der Atmosphäre, Sonnenphysik und Magnetosphäre, Messmethoden der Geophysik, Troposphärenchemie, Molekülspektroskopie, Planetenatmosphären * alternativ kann die Veranstaltung Physik, Chemie und Bilanzen atmosphärischer Spurengase I des Bereiches Umweltchemie angeboten werden Vorlesung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ ( Fachgespräch (3

5 Schwerpunkt Modultitel: Spezielle Themen der II Kürzel: APST Semester 30 Fachgespräch (3 Klausur ( Hausarbeit ( Jedes 2. Semester V2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls AT-EA im Master- Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Mit dieser Vorlesung wird die Möglichkeit eröffnet, den Stoff der Einführungsvorlesung mit einer ausgewählten, fortgeschrittenen Lehrveranstaltung zu ergänzen. Das Ziel ist die Vertiefung der erlernten Grundlagen und die Vermittlung von Kenntnissen zu speziellen Themen der, der Atmosphärenchemie, der verwendeten Messtechniken sowie der solarterrestrischen Beziehungen. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium Spezielle Themen der II* Nach Aktualität im Wechsel ein Thema aus den Gebieten Dynamik der Atmosphäre, Chemie der Atmosphäre, Sonnenphysik und Magnetosphäre, Messmethoden der Geophysik, Troposphärenchemie, Molekülspektroskopie, Planetenatmosphären * alternativ kann die Veranstaltung Physik, Chemie und Bilanzen atmosphärischer Spurengase II des Bereiches Umweltchemie angeboten werden Vorlesung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ ( Fachgespräch (3

6 Schwerpunkt Modultitel: Spezielle Themen der III Kürzel: APST Semester 30 Fachgespräch (3 Klausur ( Hausarbeit ( Referat ( Jedes 2.Semester V2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls AT-EA im Master- Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Mit dieser Vorlesung wird die Möglichkeit eröffnet, den Stoff der Einführungsvorlesung mit einer ausgewählten, fortgeschrittenen Lehrveranstaltung zu ergänzen. Das Ziel ist die Vertiefung der erlernten Grundlagen und die Vermittlung von Kenntnissen zu speziellen Themen der, der Atmosphärenchemie, der verwendeten Messtechniken sowie der solarterrestrischen Beziehungen. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium Spezielle Themen der III Nach Aktualität im Wechsel ein Thema aus den Gebieten Dynamik der Atmosphäre, Chemie der Atmosphäre, Sonnenphysik und Magnetosphäre, Messmethoden der Geophysik, Troposphärenchemie, Molekülspektroskopie, Planetenatmosphären Vorlesung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ ( Fachgespräch (3

7 Schwerpunkt Modultitel: Chemie und Dynamik der Atmosphäre Kürzel: CDA Modulabschluss -prüfung: Woche Fachgespräch (4 Übungen (2 Jedes 2. Semester V3 + Ü1 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls EAP im Master-Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Diese Veranstaltung ist ein Kompaktkurs, der am Forschungszentrum Jülich durchgeführrt wird. Die Studierenden sollen einen Überblick gewinnen über die verschiedenen Aspekte der und Atmosphärenchemie und sich die Grundlagen aus angrenzenden Wissensbereichen erarbeiten, um Verständnis für interdisziplinäre Fragestellungen zu erwerben. Sie lernen hochmoderne Mess-techniken kennen, die zum aktuellen Stand der Forschung geführt haben, und haben Gelegenheit zu inten-siven Diskussionen mit den Experimentatoren. Sie sollen mit Sachverstand über die Bereiche berichten können. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium, allgemeines Vertiefungsfach (falls nicht Schwerpunktfach) Lehrformen : Kompaktkurs Atmosphärische Chemie und Dynamik Struktur und Zusammensetzung der Atmosphäre, Gasphasenchemie der Troposphäre, Aerosole, Isotope Stratosphärenchemie, Fernerkundungsmethoden und Ergebnisse, Transporte und deren Zusammenwirken mit der Chemie, Globale Veränderungen, Modellierungen Vorlesung: Kompaktkurs der Universitäten Köln und Wuppertal zusammen mit den Instituten ICG I und ICG-II des Forschungszentrums Jülich Profs. Drs. R. Koppmann, M. Riese, NN, Mitarbeiter der Universitäten Köln und Wuppertal und des Forschungszentrums Jülich mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ ( Fachgespräch (4 Übungen zum Kompaktkurs Atmosphärische Chemie und Dynamik Bearbeitung von Fragestellungen zu den Vorlesungen im Kompaktkurs Übungen

8 Schwerpunkt Profs. Drs. R. Koppmann, M. Riese, NN, Mitarbeiter der Universitäten Köln und Wuppertal und des Forschungszentrums Jülich mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ ( Übungen (2 Modultitel: Seminar zur I Kürzel: APS Semester 30 Fachgespräch ( Klausur ( Referat (3 Jedes Semester S2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls AT-EA im Master- Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen sich selbstständig mit einem ausgewählten Thema befassen und dieses in einem Seminarvortrag vorstellen. Damit werden Fähigkeiten wie die Informationsrecherche in der Literatur und im Internet, die Aufbereitung der Informationen zu einer Präsentation und die Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse entwickelt und trainiert. Die Studenten lernen, die zu behandelnden Themen zielgruppengerecht darzustellen und didaktisch zu gestalten. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium Seminar zur I Themen aus der aktuellen Forschung und deren Präsentation Seminar Referat (3 Hausarbeit ( ( (

9 Schwerpunkt Modultitel: Seminar zur II Kürzel: APS Semester 30 Fachgespräch ( Klausur ( Hausarbeit ( Jedes Semester S2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Referat (3 Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls AT-EA im Master- Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen sich selbstständig mit einem ausgewählten Thema befassen und dieses in einem Seminarvortrag vorstellen. Damit werden Fähigkeiten wie die Informationsrecherche in der Literatur und im Internet, die Aufbereitung der Informationen zu einer Präsentation und die Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse entwickelt und trainiert. Die Studenten lernen, die zu behandelnden Themen zielgruppengerecht darzustellen und didaktisch zu gestalten. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium Seminar zur II Themen aus der aktuellen Forschung und deren Präsentation Seminar Referat (3 Hausarbeit ( ( (

10 Schwerpunkt Modultitel: Seminar zur III Kürzel: APS Semester 30 Fachgespräch ( Klausur ( Hausarbeit ( Referat (3 Jedes Semester S2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: erfolgreiche Absolvierung des Moduls AT-EA im Master- Studiengang Physik oder des Moduls ATB im Bachelor-Studiengang Physik Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen sich selbstständig mit einem ausgewählten Thema befassen und dieses in einem Seminarvortrag vorstellen. Damit werden Fähigkeiten wie die Informationsrecherche in der Literatur und im Internet, die Aufbereitung der Informationen zu einer Präsentation und die Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse entwickelt und trainiert. Die Studenten lernen, die zu behandelnden Themen zielgruppengerecht darzustellen und didaktisch zu gestalten. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Wahlfach Optionalbereich Umweltchemie, Promotionsstudium Seminar zur III Themen aus der aktuellen Forschung und deren Präsentation Seminar Referat (3 Hausarbeit ( ( (

11 Schwerpunkt Modultitel: Atmosphärenforschung - Projekte Kürzel: APPK Semester (2 +3 Klausur ( Hausarbeit ( Jedes Semester x Ko2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: Wahl von als Schwerpunktfach Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden werden in ein aktuelles Forschungsprojekten eingebunden. Die Veranstaltung vermittelt Kenntnisse zur Planung, Dokumentation, und Durchführung von Projekten. Durch Teilnahme an der Planung und Überwachung von Projekten im Hinblick auf Zeitabläufe, Finanzen und Erfolgskontrollen werden allgemeine Managementfähigkeiten erarbeitet oder gestärkt. Eine spätere Berufstätigkeit sowohl in Industrie bzw. Verwaltung wie auch im Forschungsbereich wird damit wesentlich unterstützt und gefördert. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Promotionsstudium Projektplanung und Kontrolle I Konkrete Planung und Durchführung von Forschungsprojekten, Erstellung von Zeit-, Einsatz-, und Kostenplänen, Berichtswesen mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (2 ( Projektplanung und Kontrolle II

12 Schwerpunkt Konkrete Planung und Durchführung von Forschungsprojekten, Erstellung von Zeit-, Einsatz-, und Kostenplänen, Berichtswesen mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (3 ( Modultitel: Atmosphärenforschung - Modellierungen Kürzel: APMM Semester (2 x 4 Klausur ( Hausarbeit ( Jedes Semester x Ko3 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: Wahl von als Schwerpunktfach Lernziele/Kompetenzen: In der werden dimensionale Modelle der dynamisch/chemischen Vorgänge in der Atmosphäre verwendet, mit deren Hilfe Messdaten interpretiert oder Entwicklungen vorgesagt werden können. Beim Betrieb derartiger Modelle werden umfangreiche Kenntnisse in verschiedenen Ebenen in der Software wie auch in der Rechnerarchitektur erworben, die über die hinausgehend in vielen Bereichen von Industrie und Verwaltung von Nutzen sind. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Promotionsstudium zur Modellierung von Atmosphärenvorgängen I Einführung in die Modellierung physikalischer und chemischer Prozesse der Atmosphäre, Anwendung von globalen 1-D / 3-D Modellen, Vergleiche mit Messdaten mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (4 (

13 Schwerpunkt zur Modellierung von Atmosphärenvorgängen II Einführung in die Modellierung physikalischer und chemischer Prozesse der Atmosphäre, Anwendung von globalen 1-D / 3-D Modellen, Vergleiche mit Messdaten mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (4 ( Modultitel: Atmosphärenforschung - Messungen Kürzel: APEM Semester (2 x 4 Klausur ( Referat ( Jedes Semester x Ko3 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: Wahl von als Schwerpunktfach Lernziele/Kompetenzen: Durch Beschäftigung mit modernen Meßtechniken, die an der Grenze der heutigen experimentellen Möglichkeiten liegen, werden tiefgehende Kenntnisse in den Bereichen Elektronik, Vakuumtechnik, Kryotechnik und Gasanalyseverfahren erworben. Durch Umgang mit den entsprechenden Apparaturen werden manuelle Fähigkeiten ebenso gefördert wie das Verständnis der apparativen Funktionen. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Promotionsstudium zu Atmosphärenerkundungsmethoden I Einführung in moderne Messtechniken, deren Auslegung und Anwendung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (4 (

14 Schwerpunkt zu Atmosphärenerkundungsmethoden II Einführung in moderne Messtechniken, deren Auslegung und Anwendung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (4 ( Modultitel: Atmosphärenforschung - Datenverarbeitung Kürzel: APDV Semester (2 x 4 Klausur ( Hausarbeit ( Jedes Semester x Ko3 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: Wahl von als Schwerpunktfach Lernziele/Kompetenzen: Es werden die derzeit gängigen Datenverarbeitungsmethoden zur Aufbereitung, Darstellung, Speicherung von Messdaten auf der Basis konkreter Projekte behandelt. Die dabei erworbenen Kenntnisse ermöglichen eine weitgefächerte Anwendung in vielen Bereichen der Physik und in weiten Bereichen der Industrie. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Promotionsstudium zur Datenverarbeitung von globalen und lokalen Messdaten I Einführung in moderne Datenverarbeitungsmethoden, Auswertung von Messdaten, deren Darstellung und Archivierung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (4 (

15 Schwerpunkt zur Datenverarbeitung von globalen und lokalen Messdaten II Einführung in moderne Datenverarbeitungsmethoden, Auswertung von Messdaten, deren Darstellung und Archivierung mündlicher Vortrag ( Hausarbeit (_ (4 ( Modultitel: Atmosphärenforschung - Methoden Kürzel: APML Semester (2 x 3 Klausur ( Hausarbeit ( Jedes Semester x Ko2 schriftliche Prüfung ( Min. mündliche Prüfung ( Min. Voraussetzungen für die Teilnahme: Wahl von als Schwerpunktfach Lernziele/Kompetenzen: Durch Beschäftigung mit den jeweils neuesten Publikation in Fachzeitschriften werden die Studierenden in die aktuelle Forschung eingeführt. Darstellungsmethoden werden erlernt und optimiert. Die Thematiken gehen über die unmittelbare hinaus und schließen Chemie, Planetologie, Sonnenphysik ebenso ein wie Klimakunde und Klimaentwicklung, wodurch ein weitgefächertes Grundwissen erworben wird. Verwendbarkeit des Moduls über diesen Studiengang hinaus: Promotionsstudium Methodenerkenntnis und Ergebnisdarstellung in der Geophysik I Beschäftigung mit aktueller Forschung anhand der neuesten Originalveröffentlichungen, von Konferenzberichten, von Workshops u.ä.

16 Schwerpunkt mündlicher Vortrag (_ Hausarbeit ( (3 ( Methodenerkenntnis und Ergebnisdarstellung in der Geophysik II Beschäftigung mit aktueller Forschung anhand der neuesten Originalveröffentlichungen, von Konferenzberichten, von Workshops u.ä. mündlicher Vortrag (_ Hausarbeit ( (3 (