Modulhandbuch Bachelor Technische Physik

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1 Modulhandbuch Bachelor Technische hysik rüfungsordnungsversion: 2008 Erstellt am: Freitag 06 eptember 2013 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 sverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Experimentalphysik 1 F 30min 11 Mechanik und Thermodynamik L chwingungen, Wellen und Felder L Experimentalphysik 2 F 30min 11 Atome, Kerne, Teilchen L Elektrizitätslehre und Optik L Grundpraktikum 1 MO 8 Grundpraktikum L Grundpraktikum 2 MO 8 Grundpraktikum L Chemie für hysiker F 45min 8 Allgemeine und Anorganische Chemie L 90min Organische Chemie L hysikalische Chemie L Theoretische hysik 1 F 45min 6 DGL und Fouriertransformation L Einführung in die Theoretische hysik L Mechanik L Theoretische hysik 2 F 45min 14 Elektrodynamik L Quantenmechanik L tatistische hysik L Mathematik für hysiker 1 F 30min 15 Analysis und Lineare Algebra L Analysis und Lineare Algebra L Mathematik für hysiker 2 F 30min 5 Algorithmen L Funktionentheorie L Wissenschaftliches Rechnen MO 2 rogrammierübung L Technische hysik 1 F 45min 10

3 Entwicklung technischer rodukte L Festkörperphysik L Molekülphysik und pektroskopie L Technische hysik 2 F 11 Technische hysik 2a L 45min Experimentelle Methoden der hysik L Halbleiter L Oberflächenphysik L Technische hysik 2b L 45min Biophysik L olymerphysik L Ingenieurwissenschaften MO 9 Allgemeine Elektrotechnik L Elektronik L 3 83 Technische Mechanik L 120min Wirtschaft und Recht MO 5 Grundlagen der BWL L erwaltungsrecht L Zivilrecht L Fortgeschrittenenpraktikum MO 8 Fortgeschrittenenpraktikum L Berufsbezogenes raktikum MO 15 Berufliches raktikum L Naturwissenschaftlich-technischer Wahlmodul MO 6 Allgemeine Elektrotechnik 2 L Grundlagen der BWL 2 L Grundlagen der chaltungstechnik L Lichttechnik 2 L 30min Mathematisches Rüstzeug L hysikalische Optik 1 L Quantenmechanik 2 L Relativität, Teilchen, Kerne L olarenergie / L Theoretische Elektrotechnik L 2 920

4 Theoretische Hydrodynamik L Tribologie L Zellbiologie L chlüsselqualifikationen MO 13 Fachsprache der Technik (Fremdsprache) L Information retrieval L hysik in der Industrie L roseminar Moderne hysik L Kommunikationstraining L eminar (Englisch) L Bachelor-Arbeit F 12 wissenschaftliche Arbeit BA Abschlusskolloquium F 3 Abschlusskolloquium L

5 Bachelor Technische hysik 2008 Experimentalphysik 1 Modulnummer: 1518 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 30 min Lernergebnisse orraussetzungen für die Teilnahme eite 5 von 114

6 Bachelor Technische hysik 2008 Experimentalphysik 1 Mechanik und Thermodynamik Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 722 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch W nach Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 124 W: 5.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung vermittelt das experimentalphysikalische Grundwissen auf den Gebieten der Mechanik, der tatistik und der Wärmelehre. Die tudierenden sind dadurch in der Lage, die erweiterten Zusammenhänge dieser Bereiche der klassischen hysik zu verstehen und sowohl in anderen experimentalphysikalischen orlesungen als auch im physikalischen Teil des Grundpraktikums anzuwenden. Hochschulzugangsberechtigung (ehr gute Kenntnisse in Mathematik und hysik) Kinematik und Dynamik der unktmasse; Kräfte; Arbeit, Energie; unktmassesysteme, Impulserhaltung; Rotation, Drehimpulserhaltung; tarrer Körper; Deformierbare Medien; Mechanische chwingungen; Relativistische Mechanik; Temperatur und Wärme; Kinetische Gastheorie; Gasgesetze; Hauptsätze der Thermodynamik; Wärmetransport und Diffusion; Aggregatzustände, hasen, Lösungen; Tiefe Temperaturen. Experimentalvorlesungen, Folien, Beamer, ideos, imulationen; Wöchentliche Übungsserien H. ogel: Gerthsen hysik, pringer-erlag Berlin; W. Demtröder, Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, pringer- erlag Berlin Heidelberg New York Bergmann chäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. 1 Mechanik und Wärme, Walter de Gruyter, Berlin, New York troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften, Fachbuchverlag Leipzig flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Technische hysik 2008 eite 6 von 114

7 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 eite 7 von 114

8 Bachelor Technische hysik 2008 Experimentalphysik 1 chwingungen, Wellen und Felder Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 723 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch W nach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse Mechanik und Thermodynamik 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung vermittelt das experimentalphysikalische Grundwissen auf den Gebieten der mechanischen chwingungen sowie Wellen und Felder. Die tudierenden sind dadurch in der Lage, die erweiterten Zusammenhänge dieser Bereiche der klassischen hysik zu verstehen und sowohl in anderen experimentalphysikalischen orlesungen als auch im physikalischen Teil des Grundpraktikums anzuwenden. trömungen; Felder; chwingungen, chwingungsarten und chwingungsphänomene; Wellen, Wellenarten, Eigenschaften von Wellen Experimentalvorlesungen, Folien, Beamer, ideos, imulationen; Wöchentliche Übungsserien flichtkennz.: flichtfach H. ogel: Gerthsen hysik, pringer-erlag Berlin; W. Demtröder, Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, pringer- erlag Berlin Heidelberg New York; Bergmann chäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. 1 Mechanik und Wärme, Walter de Gruyter, Berlin, New York; troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften, Fachbuchverlag Leipzig. Art der Notengebung: unbenotet 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 eite 8 von 114

9 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 eite 9 von 114

10 Bachelor Technische hysik 2008 Experimentalphysik 2 Modulnummer: 1519 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 30 min Lernergebnisse Die Lehrveranstaltung stellt das experimentalphysikalische Grundwissen auf den Gebieten Akustik, Elektromagnetismus, Geometrische Optik, Wellenoptik, Welle-Teilchen-Dualismus, Atomphysik, Kernphysik, Teilchenphysik. Es bildet die Basis insbesondere für die Module G2, Th2 und T2. Der tudierende bekommt einen Einblick in die Konzepte und experimentellen Methoden der genannten Gebiete. orraussetzungen für die Teilnahme Experimentalphysik 1 und 2 eite 10 von 114

11 Bachelor Technische hysik 2008 Experimentalphysik 2 Atome, Kerne, Teilchen Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 7395 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jörg Kröger Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden erhalten einen Einblick in die Grundlagen der peziellen Relativitätstheorie und Quantenmechanik. Die Kombination aus orlesung und Übung versetzt sie in die Lage, eigenständig robleme zu lösen. Idealerweise entwickeln die tudierenden eine Intuition für die physikalischen orgänge im Nanokosmos. orkenntnisse Experimentalphysik I und II Die orlesung schärft die Begriffsbildung von Raum, Zeit und Messung. In einer kurzen Einführung in die pezielle Relativitätstheorie wird die aus der Newton-Mechanik bekannte Galilei-Transformation durch die Lorentz-Einstein- Transformation für Inertialsysteme erweitert, die sich relativ zueinander mit großen Geschwindigkeiten bewegen. Aus diesen Transformationen werden die Längenkontraktion, die Zeitdilatation und die Äquivalenz von Masse und Energie abgeleitet. Der Hauptteil der orlesung beschäftigt sich mit der hysik kleinster Teilchen. Nach der Diskussion des Welle-Teilchen- Dualismus wird die klassische Atom-hysik behandelt, die schließlich in die quantenmechanische Beschreibung der Atome, Moleküle und Kerne mündet. Wichtige Ergebnisse werden das Bohrsche Atommodell, die chrödinger-gleichung und die Heisenbergschen Unschärferelationen sein. Radioaktivität und Elementarteilchen bilden den Abschluss der orlesung. Tafel, Computer-räsentation Berkeley hysik-kurs Band 4: Quantenphysik (ieweg 1989) R. Feynman: Quantenmechanik (Band 3, Addison-Wesley 1964) D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of hysics (Wiley 2001). A. Tipler, G. Mosca: hysik (pringer 2009) D. Meschede: Gerthsen hysik (pringer 2010) W. Demtröder: Experimentalphysik 1, 3 (pringer 2010) A.. French: Die spezielle Relativitätstheorie (ieweg 1986) L. C. Epstein: Relativity visualized (Insight ress 1985); N. D. Mermin: It's about time (rinceton University ress 2005) flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2424 eite 11 von 114

12 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 12 von 114

13 Bachelor Technische hysik 2008 Experimentalphysik 2 Elektrizitätslehre und Optik Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 724 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jörg Kröger Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 5.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden erhalten einen Einblick in die Grundlagen des Elektromagnetismus. Die Kombination aus orlesung und Übung versetzt sie in die Lage, eigenständig robleme zu lösen. Idealerweise entwickeln die tudierenden eine Intuition für die physikalischen orgänge. orkenntnisse Experimentalphysik I Die orlesung behandelt die Elektro- und Magnetostatik. Das Coulombsche Kraftgesetz und das Gaußsche Gesetz der Elektrostatik sind zentrale Ergebnisse. Magnetfelder bewegter Ladungen werden durch das Ampèresche und Biot-avart- Gesetz beschrieben. Ein herausragendes Ergebnis stellt die Erscheinung der elektromagnetischen Induktion und das sie beschreibende Faradaysche Gesetz dar. Eine Zusammenfassung der Gesetze führt zur Formulierung der Maxwellschen Gleichungen. Es schließt sich die Wellenoptik an. Das Huygensche und Fermatsche rinzip für die Lichtausbreitung stehen am Anfang dieses Kapitels. Es werden dann Interferenzerscheinungen und das Auflösungsvermögen optischer Instrumente behandelt. Zeitliche und räumliche Kohärenz werden diskutiert. Doppelbrechung, hasenverschiebungsplättchen, Laser und Holographie bilden den Abschluss der orlesung. Tafel, Computer-räsentation Berkeley hysik-kurs Band 2, Elektrizität und Magnetismus (ieweg, 1989) Berkeley hysik-kurs Band 3, chwingungen und Wellen (ieweg, 1989) A. Recknagel: Elektrizität und Magnetismus (EB, 1986) und chwingungen und Wellen (EB, 1988) und Optik (EB, 1988) R. Feynman: Mainly electromagnetism and matter (olume 2, Addison-Wesley, 1964) E. Hecht: Optics (Addison-Wesley, 2002) flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 eite 13 von 114

14 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 14 von 114

15 Bachelor Technische hysik 2008 Modulnummer: 1803 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Lernergebnisse Grundpraktikum 1 Ziel des raktikums ist die ertiefung bzw. Erweiterung theoretischer Kenntnisse am Beispiel konkreter physikalischer, chemischer und elektrotechnischer Messaufgaben. Die tudierenden erlernen den Einsatz geeigneter Messgeräte und - methoden, das zweckmäßige rotokollieren der gefundenen Messwerte sowie die nachfolgende Auswertung des Experimentes mit kritischer Beurteilung der erhaltenen Resultate. Gleichzeitig erlernen die raktikanten grundsätzliche erhaltensnormen in Laboratorien, insbesondere die Einhaltung der geltenden Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutzbestimmungen. Alle raktikumsversuche werden in Gruppen durchgeführt und fördern somit die Fähigkeit der tudierenden, in Teams zu arbeiten. : Teil hysik: 24 ersuche aus den physikalische Teilgebieten Mechanik, Thermodynamik, Elektrizitätslehre, Optik sowie Atom-/Kernphysik Medien: Teil hysik: chenk, W., Kremer, F.: hysikalisches raktikum, 13. Auflage, ieweg+teubner erlag pringer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011 Eichler, H. J., Kronfeldt, H.-D., ahm, J.: Das Neue hysikalische Grundpraktikum, 2 Auflage, pringer Berlin Heidelberg New York 2006 Walcher, W.: raktikum der hysik, 8. Auflage B. G. Teubner tuttgart Leipzig Wiesbaden 2004 Allgemeine Lehrbücher zur Experimentalphysik (Gerthsen, Bergmann-chäfer, Walcher etc.) : Teil hysik: räsenzstudium mit elbststudienunterstützung durch im Internet angebotene ersuchsanleitungen ( orraussetzungen für die Teilnahme 1. : Allgemeine Hochschulreife 2. : Experimentalphysik 1 eite 15 von 114

16 Bachelor Technische hysik 2008 Grundpraktikum 1 Grundpraktikum 1 Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: 721 rüfungsnummer:90301 Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 8 Workload (h): 240 Anteil elbststudium (h): 172 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Das Ziel des interdisziplinären Grundpraktikums G1 besteht in der Erweiterung und ertiefung theoretischer Erkenntnisse, dem Erwerb praktischer Fähigkeiten und grundlegender Fertigkeiten beim Messen und Analysieren physikalischer, elektrotechnischer Größen und chemischer rozesse sowie beim Umgang mit Meßinstrumenten, physikalischen, elektrotechnischen und chemischen Geräten und Apparaten auf den Gebieten Mechanik, Thermodynamik, Elektrotechnik und Chemie. Die Messungen vermitteln dem tudenten quantitative Größenvorstellungen über die Meßgrößen, Meßfehler und deren Abschätzung (Fehlerbetrachtungen, Fehlerrechnung). Darüber hinaus werden Aspekte des Arbeitsschutzes sowie der Umgang mit chemischen und z.t. gefährlichen ubstanzen geübt. orkenntnisse Experimentalphysik hysikalische Grundpraktikum: Es umfaßt insgesamt 40 ersuche aus allen Hauptgebieten der hysik: Messen und Meßfehler, Mechanik, Wärmelehre, Elektrizität und Magnetismus, Optik, Atomphysik, Kernphysik; Die tudierenden wählen pro emester 6 ersuche aus den 40 hysikpraktikumsversuchen aus. Für das Teilpraktikum der Elektrotechnik sind insgesamt 7 ersuche in 3 emestern durchzuführen. Für das Teilpraktikum der Chemie sind insgesamt 9 ersuche in 4 emestern durchzuführen. Die jeweiligen raktikumsanleitungen können elektronisch von den Homepages der Fachgebiete heruntergeladen werden: hysik: Institutes für hysik => Dokumente und Lehrmaterialien Chemie: Institut für hysik => Fachgebiet Chemie Elektrotechnik: raktikumsanleitungen (mit spezieller für den betreffenden ersuch). Im Allgemeinen: hysik: Geschke D., hysikalisches raktikum (mit multimedialen Ergänzungen), Teubner tuttgart, Leipzig, Wiesbaden; Hering, E., R. Martin, M. tohrer: hysik für Ingenieure, pringer-erlag, DI; Gerthsen, Kneser,ogel: hysik, pringer-erlag Berlin. Chemie: E. Riedel: Allgemeine und Anorganische Chemie, Walter de Gruyter erlag 1999, 7. Auflage oder Neuer;. W. Atkins, "hysikalische Chemie", 3., korr. Auflage; Wiley-CH, 2002 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2422 eite 16 von 114

17 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2013 eite 17 von 114

18 Bachelor Technische hysik 2008 Modulnummer: 1804 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Lernergebnisse Grundpraktikum 2 Ziel des raktikums ist die ertiefung bzw. Erweiterung theoretischer Kenntnisse am Beispiel konkreter physikalischer, chemischer und elektrotechnischer Messaufgaben. Die tudierenden erlernen den Einsatz geeigneter Messgeräte und - methoden, das zweckmäßige rotokollieren der gefundenen Messwerte sowie die nachfolgende Auswertung des Experimentes mit kritischer Beurteilung der erhaltenen Resultate. Gleichzeitig erlernen die raktikanten grundsätzliche erhaltensnormen in Laboratorien, insbesondere die Einhaltung der geltenden Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutzbestimmungen. Alle raktikumsversuche werden in Gruppen durchgeführt und fördern somit die Fähigkeit der tudierenden, in Teams zu arbeiten. : Teil hysik: 12 ersuche aus den physikalische Teilgebieten Elektrizitätslehre, Optik sowie Atom-/Kernphysik orraussetzungen für die Teilnahme Teil hysik: 3. : Experimentalphysik : Experimentalphysik eite 18 von 114

19 Bachelor Technische hysik 2008 Grundpraktikum 2 Grundpraktikum 2 Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: 1537 rüfungsnummer:90401 Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 8 Workload (h): 240 Anteil elbststudium (h): 172 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Ziel des raktikums ist die ertiefung bzw. Erweiterung theoretischer Kenntnisse am Beispiel konkreter physikalischer, chemischer und elektrotechnischer Messaufgaben. Die tudierenden erlernen den Einsatz geeigneter Messgeräte und - methoden, das zweckmäßige rotokollieren der gefundenen Messwerte sowie die nachfolgende Auswertung des Experimentes mit kritischer Beurteilung der erhaltenen Resultate. Gleichzeitig erlernen die raktikanten grundsätzliche erhaltensnormen in Laboratorien, insbesondere die Einhaltung der geltenden Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutzbestimmungen. Alle raktikumsversuche werden in Gruppen durchgeführt und fördern somit die Fähigkeit der tudierenden, in Teams zu arbeiten. orkenntnisse Teil hysik: 3. : Experimentalphysik : Experimentalphysik Teil hysik: 12 ersuche aus den physikalische Teilgebieten Elektrizitätslehre, Optik sowie Atom-/Kernphysik Teil hysik: räsenzstudium mit elbststudienunterstützung durch im Internet angebotene ersuchsanleitungen ( Teil hysik: chenk, W., Kremer, F.: hysikalisches raktikum, 13. Auflage, ieweg+teubner erlag pringer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011 Eichler, H. J., Kronfeldt, H.-D., ahm, J.: Das Neue hysikalische Grundpraktikum, 2 Auflage, pringer Berlin Heidelberg New York 2006 Walcher, W.: raktikum der hysik, 8. Auflage B. G. Teubner tuttgart Leipzig Wiesbaden 2004 Allgemeine Lehrbücher zur Experimentalphysik (Gerthsen, Bergmann-chäfer, Walcher etc.) flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2422 eite 19 von 114

20 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 20 von 114

21 Bachelor Technische hysik 2008 Chemie für hysiker Modulnummer: 1520 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Dr. h.c. rof. h.c. eter charff Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 45 min Lernergebnisse Die tudierenden sind fähig chemisches toffwissen mit grundlegenden Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten der Natur zu verknüpfen. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kann der tudierende: einfache anorganische und organische toffe systematisch den toffklassen zuordnen, die Modelle der chemischen Bindung anwenden und die Zusammenhänge zwischen truktur und Eigenschaften der Elementverbindungen der Haupt- und Nebengruppen erkennen orraussetzungen für die Teilnahme keine Modulprüfung 45 min eite 21 von 114

22 Bachelor Technische hysik 2008 Chemie für hysiker Allgemeine und Anorganische Chemie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: min rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Dr. h.c. rof. h.c. eter charff Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die Grundlagen der Chemie in den Teilgebieten der allgemeinen und anorganischen Chemie. Die tudierenden sind fähig aufgrund der erworbenen Kenntnisse der allgemeinen und anorganischen Chemie Reaktionen und Reaktivität der Elemente und erbindungen zu bewerten. Die tudierenden sind in der Lage chemisches toffwissen mit grundlegenden Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten der allgemeinen Chemie zu verknüpfen orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung Atombau, eriodensystem, Elemente, chemische Bindung, chemische Reaktionen, chemische Energetik und Kinetik, chemisches Gleichgewicht, äure-basen-reaktionen, Redox-Reaktionen, elektrochemische rozesse, Komplexbildung, Anwendung des chemischen Gleichgewichts Experimentalvorlesungen: Folien, Beamer, ideos, imulationen; Übungsserien: Folien aus der orlesung. Zusammenfassungen und Musterlösungen können durch die tudierenden elektronisch von der Homepage des Institutes für Chemie und Biotechnik abgerufen werden E. Riedel: Allgemeine und Anorganische Chemie; A. F. Hollemann, E. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Gruyter-erlag, Berlin flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet für tudierende der Technischen hysik Klausur 90 min als orleistung zur Modulprüfung verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische hysik eite 22 von 114

23 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung CH LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung CH LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 23 von 114

24 Bachelor Technische hysik 2008 Chemie für hysiker Organische Chemie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 836 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. habil. Uwe Ritter Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind fähig aufgrund der erworbenen Kenntnisse der organischen Chemie Reaktionen und die Reaktivität von erbindungen und Reaktionstypen zu bewerten. Die tudierenden sind in der Lage chemisches toffwissen der organischen Chemie mit grundlegenden Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten der Chemie zu verknüpfen. Die tudierenden sind in der Lage einfache Operationen der organischen Chemie zu planen und im raktikum exemplarisch organische Reaktionen zu entwerfen und durchzuführen. orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die Grundlagen der Chemie im Teilgebiet der organischen Chemie. Es werden wichtige organische toffgruppen, Alkane und Cycloalkane, ungesättigte Kohlenwasserstoffe, einfache sauerstoffhaltige organische erbindungen, erbindungen mit funktionellen Gruppen behandelt. Es erfolgt eine Einführung in die pektroskopie organischer erbindungen, Molekülbau, Organische Reaktionen und Reaktionstypen, spezielle organische Chemie, technische organische Chemie. Experimentalvorlesungen: Folien, Beamer, ideos, imulationen; Übungsserien: Folien aus der orlesung. Zusammenfassungen und Musterlösungen können durch die tudierenden elektronisch von der Homepage des Institutes für Chemie abgerufen werden Allgemeine Lehrbücher der organischen Chemie; H.R. Christen, F. ögtle: Organische Chemie Band 1 und 2, erlag auerländer Frankfurt K.. C. ollhard, Organische Chemie, Wiley-CH keine verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Technische hysik 2008 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2425 eite 24 von 114

25 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung CH LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung CH LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 25 von 114

26 Bachelor Technische hysik 2008 Chemie für hysiker hysikalische Chemie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 443 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Michael Köhler Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In der orlesung werden die Grundlagen der hysikalischen Chemie als chnittstelle zwischen hysik und Chemie vermittelt. Im eminar werden spezifische physikochemische Fragestellung (z.b. Enthalpie, Entropie u.a.) mathematisch abgehandelt. Die tudenten sind fähig, physikochemische hänomene zu verstehen und das vermittelte Wissen zu nutzen, physikochemische Größen mathematisch zu bestimmen. orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung Die orlesung vermittelt Grundlagen der hysikalischen Chemie. Ausgehend von Atombau und Bindung wird traditionsgemäß zunächst in die chemische Thermodynamik für gleichgewichtsnahe rozesse eingeführt, wobei u.a. Begriffe wie Innere Energie, Reaktionsenthalpie und chemisches otential sowie die Bestimmung von Bildungsenthalpien behandelt werden. hasenübergänge und -diagramme werden für binäre ysteme mit unterschiedlichen Eigenschaften diskutiert. Die orlesung behandelt die Grundlagen der Gastheorie, der chemischen Kinetik sowie von thermisch, photo- und elektrochemisch aktivierten rozesse. Dabei werden auch molekulare Anregungszustände und die Grundlagen der molekularen pektroskopie besprochen. Mit der Diskussion des Zeitpfeils in chemischen rozessen, von Autokatalyse, Bistabilität, chemischen Oszillationen und trukturbildung werden gleichgewichtsferne chemische rozesse behandelt und ihre Konsequenzen für die unbelebte und die lebende Natur erklärt. Experimentalvorlesungen: Folien, Beamer, ideos, imulationen; Übungsserien: Folien aus der orlesung. Zusammenfassungen und Musterlösungen können durch die tudierenden elektronisch von der Homepage des Institutes für hysik/fachbereich Chemie abgeruf. W. Atkins, J. A. Beran; "Chemie - Einfach alles", 1. Ausgabe, Wiley-CH, IBN: ;. W. Atkins, "hysikalische Chemie", 3., korr. Auflage; Wiley-CH, IBN: flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2429 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 eite 26 von 114

27 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung CH LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung CH Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 eite 27 von 114

28 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 1 Modulnummer: 1521 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 45 min Lernergebnisse Die tudierenden erwerben die in den Fachdarstellungen beschriebenen Fähigkeiten zur theoretischen Beschreibung und zur angemessenen Darstellung der grundlegenden experimentellen Erkenntnisse in den Bereichen Mechanik, Elektrodynamik und Thermodynamik. ie sehen die vielfältigen Bezüge zu dem Modul "Experimentalphysik E1". In ergänzenden roseminaren vertiefen sie die mathematische Aspekte der Thermodynamik und setzen sich mit wichtigen Fragestellungen der Modernen hysik und speziell der Optik auseinander. ie üben den Umgang mit physikalischen Begriffen und erweitern die Kompetenz zum inner- und außeruniversitären Dialog mit den Laien interessierenden Fragen. orraussetzungen für die Teilnahme eite 28 von 114

29 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 1 DGL und Fouriertransformation Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 7398 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. Jörg Thierfelder W nach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 1 Workload (h): 30 Anteil elbststudium (h): 8 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse Analysis und Lineare Algebra 1 Tafel, Folien, Graphiken 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden können die wichtigsten Differentialgleichungen sinnvoll klassifizieren. ie können beurteilen, ob die uche nach analytischen Lösungen sinnvoll ist. Für periodische hänomene oder hänomene mit (Wellen-)Ausbreitungscharakter steht ihnen der Formalismus der Fourierreihen und der Fouriertransformation zur erfügung. Die tudierenden gewinnen erste Erfahrungen mit numerischen Methoden. Gewöhnliche vs. partielle Differentialgleichungen, Klassifizierung, Lösungsansätze und Lösungsmethoden, lineare DGL, onderfall konstanter Koeffizienten, allgemeine und spezielle Lösungen, lineare DGL-ysteme, Beispiele aus der hysik. Fourierreihen, Fourierintegrale, Fouriertransformation, Laplacetransformation, Bezug zu DGL. K. Meyberg,. achenauer: Höhere Mathematik, Band 1-2, pringer-erlag. K. Burg, H. Haf, F. Wille : Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-6, Teubner-erlag. H. Fischer, H. Kaul: Mathematik für hysiker, Band 1-3, Teubner-erlag. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 241 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 eite 29 von 114

30 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 1 Einführung in die Theoretische hysik Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 437 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge W nach Tafel, Folien, Beamer-räsentation, Handouts Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Auffrischung mathematischer Grundlagen (gehobenes Abiturwissen), ertrautheit mit wichtigen Anwendungsbeispiele und Konzepten aus der klassischen Mechanik, Mathematische Formulierung von Konzepten der Experiementalphysikvorlesungen. Hochschulzugangsberechtigung, erwünscht: Erstsemestervorlesungen der Experimentalphysik Mathematische Grundlagen der Theoretischen hysik, speziell der Mechanik: Koordinaten und Koordinatentransformationen; kalare, ektoren und Tensoren; Kinematik eines Massenpunktes; Newtonsche Dynamik eines Massenpunktes; Felder; Integrale und Integralsätze Lehrbücher zu Mathematischen Methoden der hysik (z. B.. Großmann, "Mathematischer Einführungskurs für die hysik") flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2421 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Technische hysik 2008 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 30 von 114

31 Bachelor Technische hysik 2008 Mechanik Theoretische hysik 1 Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 7397 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge W nach orkenntnisse vorwiegend Tafel, auch Beamer-räsentation und Handouts Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden werden befähigt, grundlegende mathematische Methoden der hysik und theoretische Methoden der Mechanik auf konkrete roblemstellungen anzuwenden. Diese können analytisch und numerisch behandelt werden. Grundkenntnisse der Analysis und Linearen Algebra; Kenntnisse der Mechanik wie sie in der orlesung "Mechanik und Thermodynamik" vermittelt werden, sind erwünscht. orlesungsinhalte: Mechanik von Ein- und ielteilchensystemen in Newtonscher Formulierung; Lagrangesche Formulierung der Mechanik; Zweikörper-Zentralkraft-roblem; Hamiltonsche Formulierung der Mechanik; Hamilton-Jacobi-Theorie flichtkennz.: flichtfach Lehrbücher der analytischen Mechanik (große Auswahl geeigneter Bücher existiert auf deutsch und englisch; z.b. Reiner M. Dreizler, Cora. Lüdde, Walter Greiner) Art der Notengebung: unbenotet 2421 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H eite 31 von 114

32 eite 32 von 114

33 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 2 Modulnummer: 1522 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 45 min Lernergebnisse Die chwerpunkte dieses Moduls sind die stark durch theoretische Konzepte geformten Gebiete Quantenmechanik, Elektrodynamik, tatistische hysik und ielteilchentheorie. Die Quantenphysik wird dargestellt als zentrale Weltsicht der modernen hysik, tatistik und ielteilchentheorie dienen als mikroskopische Basis von u.a. Thermodynamik, Festkörperphysik und Atom-/Kernphysik. Die erlernten Kenntnisse werden durch roseminare zu aktuellen Entwicklungen in der hysik und Nanotechnologie und speziell zu Forschungsthemen am Institut für hysik vertieft. Dies dient auch der Weiterentwicklung der Ausdruckfähigkeit der tudierenden und ihres physikalischen erständnisses. orraussetzungen für die Teilnahme eite 33 von 114

34 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 2 Elektrodynamik Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 6015 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge W nach vorwiegend Tafel, auch Beamer-räsentationen und Hand-outs Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden können elektrodynamische hänomene von der Elektrostatik bis zur Lichtausbreitung analytisch beschreiben und numerische imulationstools verstehen. ie verstehen die methodische Nähe vor allem zur Quantenmechanik und analytischen Mechanik. Erwünscht sind Grundkenntnisse der Elektrodynamik wie sie in der orlesung "Elektrizitätslehre und Optik" gelehrt werden sowie vertiete mathematische Kompetenzen, wie sie in der orlesung Quantenmechanik 1 vermittelt und im Fach DGL und Fouriertransformation werden. Elektrostatik: Coulomb-otential, Dipolfelder und Multipolentwicklung, Green sche Funktionen, tetigkeitsbedingungen, Flächenladungen, Maxwell-Gleichung in Gesamtsicht; Magnetstatik: Biot-avart-Gesetz Elektrodynamik: Welle Gleichung, trahlen- und Wellenoptik, Nahfeldoptik, lasmonen; Ausblick: Eichfreiheit, relativistisch kovariate Formulierung, Ankopplung an Quantensysteme Jackson; Dreizler; Nolting flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 2426 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Technische hysik 2008 eite 34 von 114

35 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2013 ertiefung AM eite 35 von 114

36 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 2 Quantenmechanik 1 Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 1515 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge W nach orkenntnisse vorwiegend Tafel, auch Beamer-räsentationen und Handouts Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden werden befähigt, grundlegende mathematische Methoden der hysik auf konkrete roblemstellungen anzuwenden. Die tudierenden verstehen die Quantenmechanik als Basis des modernen physikalischen Weltbildes. Mathematische orlesungen und physikalische Kenntnisse aus dem gemeinsamen ingenieurswissenschaftlichen Grundstudium, Elektrodynamik Quantelung, Wellenaspekte der Materie, Mathematische Grundlagen, chrödinger-gleichung, otentialtöpfe und -barriere, harmonischer Oszillator, Korrespondenzprinzip, Wasserstoffatom, Drehimpuls, Kugelflächenfunktionen, Hilbert-Raum, hilosophische Aspekte flichtkennz.: flichtfach Lehrbücher der Quantenmechanik (große Auswahl geeigneter Bücher existiert, dt. und englisch: z.b. M. chwabl, W. Greiner) Art der Notengebung: unbenotet 2426 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 eite 36 von 114

37 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2008 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2013 ertiefung AM Master Regenerative Energietechnik 2011 eite 37 von 114

38 Bachelor Technische hysik 2008 Theoretische hysik 2 tatistische hysik Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 431 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach orkenntnisse 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Hinreichenden Kenntnisse des s der Module T1, M1, N, E1 und E2 Tafel, Folien, Beamer-räsentation, Handouts tatistische Betrachtungsweise von ystemen mit vielen Freiheitsgraden. erständnis der mikroskopischen Grundlagen der Thermodynamik. erständnis des Ensemblebegriffes und von Erwartungswertbildung. tatistische Gesamtheiten; Lagrange arameter; Kanonische erteilung; Besetzungsfunktionen; ideale Gase; Quantengase; wechselwirkende ysteme; Mean-field-Theorie, Kritische Exponenten, Einführung in den Magnetismus. tatistische Begründung der thermodynamischen Konzepte und der thermodynamische otentiale. Lehrbücher der statistischen hysik (große Auswahl geeigneter Bücher existiert, dt. und englisch, z.b.: Brenig, Greiner, Ma, Reichl, chwabl) flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 242 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2008 eite 38 von 114

39 Bachelor Technische hysik 2008 Mathematik für hysiker 1 Modulnummer: 1523 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Armin Hoffmann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 30 min Lernergebnisse Im ordergrund stehen die Beherrschung von Fertigkeiten und Methoden der höheren Mathematik, die abstrakte mathematische Denkweise, die Umsetzung einfacher physikalischer Modelle in behandelbare mathematische Modelle sowie die Anwendung der Mathematik auf konkrete physikalische roblemstellungen (vgl. auch die Fachbeschreibungen der einzelnen Fächer). orraussetzungen für die Teilnahme Abitur mündliche rüfung eite 39 von 114

40 Bachelor Technische hysik 2008 Mathematik für hysiker 1 Analysis und Lineare Algebra 1 Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 1039 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Armin Hoffmann Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 8 Workload (h): 240 Anteil elbststudium (h): 161 W: 7.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennen und erstehen der gelehrten Berechnungsmethoden der höheren Mathematik und Anwendung dieser Methoden bei konkreten physikalischen und technischen roblemen, Anwendung abstrakter mathematischer Modelle bei konkreten roblemen der angewandten Mathematik und hysik, Ansätze der abstrakten mathematischen Denkweise sind vorhanden. orkenntnisse Abitur Grundlagen der Mathematik: Logik, Mengen, (Komplexe) Zahlen, Abbildungen. Lineare Algebra: Körper, elementare ektorrechnung, Lineare Räume, Lineare Abbildungen u. lineare Funktionale, Matrizen, Determinanten, Lösung von linearen Gleichungssystemen, Koordinatentransformation, Multilineare Abbildungen, Tensoren. Analysis: Euklidische, metrische und normierte Räume, Konvergenzbegriff, Folgen, Reihen, Funktionen, Differentialrechnung (für Funktionen mit einer oder mehreren eränderlichen, Erweiterung auf allgemeine Räume), Gradient, Taylorentwicklung, Implizite Funktionen, Fehlerrechnung, L'Hospitalsche Regel, Optimierungsaufgaben. Tafel, Folien, Graphiken. K. Meyberg,. achenauer: Höhere Mathematik, Band 1-2, pringer-erlag. K. Burg, H. Haf, F. Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-6, Teubner-erlag. H. Fischer, H. Kaul: Mathematik für hysiker, Band 1-3, Teubner-erlag. A. Hoffmann, A., B. Marx, W. ogt: Mathematik für Ingenieure, Band 1-2, earson-erlag. H. Dallmann, K.-H. Elster: Einführung in die höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure, Band 1-3, Fischer- erlag. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 241 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 eite 40 von 114

41 Bachelor Technische hysik 2013 eite 41 von 114

42 Bachelor Technische hysik 2008 Mathematik für hysiker 1 Analysis und Lineare Algebra 2 Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 1040 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Armin Hoffmann Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 7 Workload (h): 210 Anteil elbststudium (h): 142 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennen und erstehen der gelehrten Berechnungsmethoden der höheren Mathematik und Anwendung dieser Methoden bei konkreten physikalischen und technischen roblemen, Anwendung abstrakter mathematischer Modelle bei konkreten roblemen der angewandten Mathematik und hysik, die abstrakte mathematischen Denkweise ist gefestigt, es gibt bereits Ansätze komplexe Zusammenhänge mathematisch zu erfassen und durch durch geeignete ereinfachungen zu lösbaren mathematischen Modellen zu kommen. orkenntnisse Analysis und Lineare Algebra 1 Analysis: Extremwerte unter Nebenbedingungen, Integralrechnung, uneigentliche Integrale, Bereichsintergrale, Kurven, Kurvenintegrale, Oberflächenintegrale, Integralsätze von Gauß und tokes, Differentialoperatoren, Nablarechnung, krummlinigen Koordinaten, Zerlegungssatz von Helmholtz. Lineare Algebra: Eigenwerte, Eigenvektoren, Hauptachsentransformation, pektralzerlegung, ingulärwertzerlegung, Linear least square (QR Zerlegung). Tafel, Folien, Graphiken. K. Meyberg,. achenauer: Höhere Mathematik, Band 1-2, pringer-erlag. K. Burg, H. Haf, F. Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-6, Teubner-erlag. H. Fischer, H. Kaul: Mathematik für hysiker, Band 1-3, Teubner-erlag. A. Hoffmann, A., B. Marx, W. ogt: Mathematik für Ingenieure, Band 1-2, earson-erlag. H. Dallmann, K.-H. Elster: Einführung in die höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure, Band 1-3, Fischer- erlag. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 241 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 eite 42 von 114

43 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 eite 43 von 114

44 Bachelor Technische hysik 2008 Mathematik für hysiker 2 Modulnummer: 1524 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Armin Hoffmann Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung mündlich 30 min Lernergebnisse Im ordergrund stehen die Beherrschung von Fertigkeiten und Methoden der höheren Mathematik, die abstrakte mathematische Denkweise, die Umsetzung einfacher physikalischer Modelle in behandelbare mathematische Modelle sowie die Anwendung der Mathematik auf konkrete physikalische roblemstellungen (vgl. auch die Fachbeschreibungen der einzelnen Fächer). orraussetzungen für die Teilnahme Mathematik für hysiker 1 mündliche rüfung eite 44 von 114

45 Bachelor Technische hysik 2008 Mathematik für hysiker 2 Algorithmen Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 7399 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Hans Babovsky W nach Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse Abitur 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fähigkeit zum Entwurf, Analyse und Bewertung von numerischen Algorithmen. Die tudierenden sind in der Lage, diese Algorithmen bei ingenieurwisssenschaftlichen Aufgaben einzusetzen. Die tudenten lernen das CA Maple kennen, um damit vielfältige Aufgaben in Lehre und Anwendung zu lösen. Dabei erfolgt in Übungen und raktika die ertiefung der Kenntnisse in der rogrammiersprache C/C++ sowie des Zusammenhangs Numerik + oftware. rinzipien der rogrammierung, rogrammierung in C++ und isualisierung häufig wiederkehrender Motive (ortieren, Finden,...) und einfacher physikalischer orgänge (tossende Teilchen), Numerische Methoden und Anwendungen in der hysik, rogrammierung und isualisierung einfacher dynamischer ysteme (endel, Wurfparabel,..) mit C++ und Maple. Computer- und beamergestützte räsentation, Tafel, Folien, Handouts. W. Neundorf: Numerische Mathematik, orlesungen, Übungen, Algorithmen und rogramme, haker-erlag. W. Werner: Mathematik lernen mit Maple, dpunkt-erlag. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 241 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 eite 45 von 114

46 Bachelor Technische hysik 2008 Mathematik für hysiker 2 Funktionentheorie Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 1042 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. Jörg Thierfelder W nach Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften orkenntnisse Analysis und Lineare Algebra 1 und 2 Tafel, Folien, Graphiken 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Kennen und erstehen der gelehrten Berechnungsmethoden der höheren Mathematik und Anwendung dieser Methoden bei konkreten physikalischen und technischen roblemen, Anwendung abstrakter mathematischer Modelle bei konkreten roblemen der angewandten Mathematik und hysik, Erarbeitung der abstrakten mathematischen Denkweise sowie der Fähigkeit komplexe Zusammenhänge mathematisch zu erfassen und durch geeignete ereinfachungen zu lösbaren mathematischen Modellen zu kommen, Anwendung der Theorie komplexer Funktionen zur analytischen Lösung bestimmter robleme der hysik. Komplexe Abbildungen, Komplexe Differentiation, Integration im Komplexen, Cauchyscher Integralsatz, Cauchysche Integralformel, Taylorreihen, Laurentreihen, ingularitäten, Residuensatz, Berechnung bestimmter Integrale im Reellen mit Residuensatz K. Meyberg,. achenauer: Höhere Mathematik, Band 1-2, pringer-erlag. K. Burg, H. Haf, F. Wille : Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-6, Teubner-erlag. H. Fischer, H. Kaul: Mathematik für hysiker, Band 1-3, Teubner-erlag. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet 241 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 eite 46 von 114

47 Bachelor Technische hysik 2008 Wissenschaftliches Rechnen Modulnummer: 1819 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge Modulabschluss: Lernergebnisse Enthält Grundlagenvorlesungen/Übungen/raktikum zu numerischen Methoden der hysik. Mit Betonung auf raxisorientiertheit und Anwendbarkeit werden die rinzipien der rogrammierung und isualisierung vermittelt. Das Hauptaugenmerk liegt auf häufig wiederkehrenden Motiven (ortieren, Finden,...) und einfachen physikalischen orgängen (Bewegungsgleichungen, Wellenausbreitung). orraussetzungen für die Teilnahme eite 47 von 114

48 Bachelor Technische hysik 2008 Wissenschaftliches Rechnen rogrammierübung Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch Fachnummer: 759 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Erich Runge Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften W nach 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, selbstständig rogramme zur Umsetzung einfacher mathematischer Fragestellungen zu erstellen. Hierzu benutzen sie die prachen C und C++. ie entwerfen geeignete isualisierungen. ie analysieren auch komplexere achverhalte und entwerfen Konzepte zur Bearbeitung durch Computerprogramme. ie können in Kleingruppen zusammenarbeiten und komplexere Aufgaben gemeinsam im Team umsetzen. orkenntnisse Abiturwissen Mathematik rinzipien der rogrammierung : rogrammierung in C++ und isualisierung häufig wiederkehrender Motive (ortieren, Finden,...) und einfacher physikalischer orgänge (tossende Teilchen) Numerische Methoden und Anwendungen in der hysik : rogrammierung und isualisierung einfacher dynamischer ysteme (endel, Wurfparabel,..) mit C++ und Maple Computerübungen, vorwiegend Tafel, auch Beamerpräsentationen und Handouts D. Hanselmann, B. Littlefield: Mastering MATLAB 6 (rentice Hall); K. igmon MATLAB rime (im Internet find- und verfügbar) flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2421 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 eite 48 von 114