Nanostrukturtechnik Bachelor Version 2.1. Bachelor of Science. Modul- und Teilmodulbeschreibungen (Modulhandbuch) für das Studienfach

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1 Modul- und Teilmodulbeschreibungen (Modulhandbuch) für das Studienfach Nanostrukturtechnik Bachelor Version 2.1 mit dem Abschluss Bachelor of Science (Erwerb von 180 ECTS-Punkten) Version 2012-WS,

2 sverzeichnis 1 Pflichtbereich 6 2 Modulbereich Nanostrukturtechnik (NP) 7 Einführung in die Nanowissenschaften (Modul 11-EIN 2009-WS) 8 Einführung in die Nanowissenschaften (Teilmodul 11-EIN WS) Hauptseminar Nanostrukturtechnik (Modul 11-HSN 2012-WS) 10 Hauptseminar Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-HSN WS) Modulbereich Chemie (CH) 12 Chemie für Studierende der Physik und Ingenieurswissenschaften (Modul 08-CP WS) 13 Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie (Teilmodul 08-CP WS) Praktikum Allgemeine und Analytische Chemie (Teilmodul 08-CP WS) Organische Chemie für Studierende der Medizin, Biomedizin, Zahnmedizin, Ingenieur- und von der ZV Naturwissenschaften aus (Teilmodul 08-IOC WS) Modulbereich Experimentelle Physik (EX) 17 Kondensierte Materie (Quanten, Atome, Moleküle, Festkörperphysik) (Modul 11-KM 2009-WS) 18 Kondensierte Materie 1 (Quanten, Atome, Moleküle) (Teilmodul 11-KM WS) Kondensierte Materie 2 (Festkörperphysik 1) (Teilmodul 11-KM WS) Modulprüfung Kondensierte Materie (Teilmodul 11-KM-P 2009-WS) Klassische Physik (Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen, Wellen, Elektrik, Magnetismus und Optik) (Modul 11-KP 2009-WS) 25 Klassische Physik 1 (Mechanik, Wellen, Wärme) (Teilmodul 11-KP WS) Klassische Physik 2 (Elektromagnetismus, Optik) (Teilmodul 11-KP WS) Modulprüfung Klassische Physik (Teilmodul 11-KP-P 2009-WS) Modulbereich Physikalisches Praktikum (PP) 32 Physikalisches Praktikum Teil B Nanostrukturtechnik (Modul 11-P-NB 2012-WS) 33 Physikalisches Praktikum Teil B Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-P-NB WS) Physikalisches Praktikum Teil C Nanostrukturtechnik (Fortgeschrittene) (Modul 11-P-NC WS) 35 Physikalisches Praktikum Teil C Nanostrukturtechnik (Fortgeschrittene) (Teilmodul 11-P-NC WS). 36 Physikalisches Praktikum Teil A (Modul 11-P-PA 2011-WS) 37 Beispiele aus Mechanik, Wärmelehre und Elektrik (BAM) (Teilmodul 11-P-BAM WS) Auswertung von Messungen und Fehlerrechnung (Teilmodul 11-P-FR WS) Modulbereich Mathematik (M) 40 Mathematik 1 und 2 für Studierende der Nanostrukturtechnik (Modul 10-M-NST WS) 41 Mathematik 1 für Studierende der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 10-M-NST WS) Mathematik 2 für Studierende der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 10-M-NST WS) Mathematik 3 für Studierende der Physik und Ingenieurwissenschaften (Modul 11-MPI WS) 46 Mathematik 3.1 für Studierende der Physik und Ingenieurwissenschaften (Teilmodul 11-MPI WS) Modulbereich Theoretische Physik (TP) 48 Theoretische Physik für Studierende der Nanostrukturtechnik (Modul 11-TP-N 2012-WS) 49 Modulprüfung Theoretische Physik 1 und 2 Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-P-TP-P 2009-WS) Theoretische Physik 1 (Lehramt, Nanostrukturtechnik) (Teilmodul 11-P-TP WS) Theoretische Physik 2 (Lehramt, Nanostrukturtechnik) (Teilmodul 11-P-TP WS) Modulprüfung Theoretische Physik für Studierende der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-QSN-P 2012-WS) 56 Statistische Mechanik und Thermodynamik (Teilmodul 11-STE WS) Quantenmechanik (Teilmodul 11-TQM WS) Quantenmechanik für FOKUS-Studierende (Teilmodul 11-TQM-F WS)

3 8 Wahlpflichtbereich 65 9 Modulbereich Nanostrukturtechnik 66 Elektronik (Modul 11-A WS) 67 Elektronik (Teilmodul 11-A WS) Halbleiterlaser - Grundlagen und aktuelle Forschung (Modul 11-HLF 2009-WS) 69 Halbleiterlaser - Grundlagen und aktuelle Forschung (Teilmodul 11-HLF WS) Halbleiternanostrukturen (Modul 11-HNS 2009-WS) 73 Halbleiternanostrukturen (Teilmodul 11-HNS WS) Introduction to Electron Microscopy (Modul 11-IEM 2011-SS) 76 Introduction to Electron Microscopy (Teilmodul 11-IEM SS) Nanoanalytik (Modul 11-NAN 2009-WS) 78 Nanoanalytik (Teilmodul 11-NAN WS) Quantentransport in Halbleiter-Nanostrukturen (Modul 11-QTH 2010-WS) 81 Quantentransport in Halbleiter-Nanostrukturen (Teilmodul 11-QTH WS) Halbleiterphysik und Bauelemente (Modul 11-SPD 2010-WS) 84 Halbleiterphysik und Bauelemente (Teilmodul 11-SPD WS) Spintronik (Modul 11-SPI 2010-WS) 87 Spintronik (Teilmodul 11-SPI WS) Modulbereich Energie- und Materialforschung 90 Molekulare Materialien und Praktikum zu Molekulare Materialien (Modul 08-CT 2012-WS) 93 Molekulare Materialien (Teilmodul 08-CT WS) Praktikum Molekulare Materialien (Teilmodul 08-CT WS) Molekulare Materialien für Studierende der Nanostrukturtechnik (Modul 08-CTO 2012-WS) 96 Molekulare Materialien (Teilmodul 08-CT WS) Elektrochemische Energiespeicher und -wandler (Modul 08-EEW 2012-WS) 98 Elektrochemische Energiespeicher und -wandler (Teilmodul 08-EEW WS) Materialwissenschaften 1 (Einführung in die Grundlagen) (Modul 08-FS WS) 100 Materialwissenschaften 1 (Einführung in die Grundlagen) (Teilmodul 08-FS WS) Materialwissenschaften 2 (Die großen Werkstoffgruppen ) (Modul 08-FS WS) 102 Materialwissenschaften 2 (Die großen Werkstoffgruppen ) (Teilmodul 08-FS WS) Chemische Nanotechnologie: Analytik und Applikationen (Modul 08-FS SS) 104 Sol-Gel Chemie 2 (Teilmodul 08-FS SS) Anwendungsorientierte Charakterisierung von molekularen Systemen (Teilmodul 08-FS SS) Chemische und biologisch-inspirierte Nanotechnologie für die Materialsynthese (Modul 08-NT WS) 107 Sol-Gel Chemie 1: Grundlagen (Teilmodul 08-NT WS) Von der Biomineralisation zur biologisch inspirierten Materialsynthese (Teilmodul 08-NT WS) Nanoskalige Materialien (Modul 08-PCM WS) 110 Nanoskalige Materialien (Teilmodul 08-PCM WS) Angewandte Supraleitung (Modul 11-ASL 2009-WS) 113 Angewandte Supraleitung (Teilmodul 11-ASL WS) Bild- und Signalverarbeitung in der Physik (Modul 11-BSV 2013-SS) 116 Bild- und Signalverarbeitung in der Physik (Teilmodul 11-BSV SS) Beschichtungsverfahren und Schichtmaterialien aus der Gasphase (Modul 11-BVG 2009-WS) 118 Beschichtungsverfahren und Schichtmaterialien aus der Gasphase (Teilmodul 11-BVG WS)

4 Einführung in die Energietechnik (Modul 11-ENT 2009-WS) 121 Einführung in die Energietechnik (Teilmodul 11-ENT WS) Nanotechnologie in der Energieforschung (Modul 11-NTE 2009-WS) 124 Nanotechnologie in der Energieforschung (Teilmodul 11-NTE WS) Physik moderner Materialien (Modul 11-PMM 2013-WS) 127 Physik moderner Materialien (Teilmodul 11-PMM WS) Thermodynamik und Ökonomie (Modul 11-TDO 2009-WS) 129 Thermodynamik und Ökonomie (Teilmodul 11-TDO WS) Einführung in die Physik der Funktionswerkstoffe (Modul 11-TMS 2010-WS) 133 Einführung in die Physik der Funktionswerkstoffe (Teilmodul 11-TMS WS) Grundlagen der zwei- und dreidimensionalen Röntgenbildgebung (Modul 11-ZDR 2011-SS) 135 Grundlagen der zwei- und dreidimensionalen Röntgenbildgebung (Teilmodul 11-ZDR SS) Methoden zur zerstörungsfreien Material- und Bauteilcharakterisierung (Modul 11-ZMB 2011-WS)138 Methoden zur zerstörungsfreien Material- und Bauteilcharakterisierung (Teilmodul 11-ZMB WS) Modulbereich Life Science 141 Funktionalisierte Biomaterialien für Studierende der Nanostrukturtechnik sowie naturwissenschaftlicher Fächer (Modul 03-NS-FBM 2010-WS) 144 Funktionalisierte Biomaterialien für Studierende der Nanostrukturtechnik sowie naturwissenschaftlicher Fächer (Teilmodul 03-NS-FBM WS) Funktionalisierte Biomaterialien für Studierende der Nanostrukturtechnik sowie naturwissenschaftlicher Fächer (Teilmodul 03-NS-FBM WS) Biotechnologie 1 für Nanostrukturtechnik (Modul 07-4BFMZ5N 2010-WS) 147 Praktikum Biotechnologie 1 für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4BFMZ5N WS) Seminar Biotechnologie 1 für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4BFMZ5N WS) Membranbiologie für Fortgeschrittene für Nanostrukturtechnik (Modul 07-4BFPS2N 2010-WS) 150 Membranbiologie für Fortgeschrittene für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4BFPS2N WS) Mikroskopie (Modul 07-4S1MZ WS) 153 Mikroskopie (Teilmodul 07-4S1MZ WS) Apparative Methoden der Biotechnologie für Nanostrukturtechnik (Modul 07-4S1MZ4N 2010-WS)155 Methoden der Biotechnologie für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4S1MZ4N WS) Seminar Methoden der Biotechnologie für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4S1MZ4N WS) Molekulare Biotechnologie für Nanostrukturtechnik (Modul 07-4S1MZ5N 2010-WS) 158 Aspekte der Molekularen Biotechnologie für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4S1MZ5N WS) Seminar Molekulare Biotechnologie für Nanostrukturtechnik (Teilmodul 07-4S1MZ5N WS) Spezielle Bioinformatik 1 (Modul 07-4S1MZ WS) 161 Spezielle Bioinformatik 1 (Teilmodul 07-4S1MZ WS) Spezielle Biotechnologie 2 (Modul 07-5S2MZ WS) 165 Spezielle Biotechnologie 2 (Teilmodul 07-5S2MZ WS) Einführung in die Biotechnologie (Modul 07-BTNST 2010-WS) 168 Einführung in die Biotechnologie (Teilmodul 07-BTNST WS) Biochemie (Modul 08-BC 2009-WS) 170 Grundlagen der Biochemie (Teilmodul 08-BC WS) Biochemie für Lehramt Gymnasium (Modul 08-BC-LAGY 2009-WS) 173 Biochemie für Lehramt Gynmasium (Teilmodul 08-BC-LAGY WS) Biophysikalische Messtechnik in der Medizin (Modul 11-BMT 2009-WS) 175 Biophysikalische Messtechnik in der Medizin (Teilmodul 11-BMT WS)

5 Labor- und Messtechnik in der Biophysik (Modul 11-LMB 2009-WS) 178 Labor- und Messtechnik in der Biophysik (Teilmodul 11-LMB WS) Modulbereich Experimentelle Physik 181 Festkörper-Spektroskopie (Modul 11-FKS 2009-WS) 182 Festkörper-Spektroskopie (Teilmodul 11-FKS WS) Halbleiterphysik (Modul 11-HLP 2009-WS) 185 Halbleiterphysik (Teilmodul 11-HLP WS) Magnetismus (Modul 11-MAG 2009-WS) 188 Magnetismus (Teilmodul 11-MAG WS) Methods in Surface Spectroscopy (Modul 11-MSS 2010-WS) 191 Methods in Surface Spectroscopy (Teilmodul 11-MSS WS) Physik komplexer Systeme (Modul 11-PKS 2009-WS) 193 Physik komplexer Systeme (Teilmodul 11-PKS WS) Modulbereich Theoretische Physik 196 Theoretische Elektrodynamik (Modul 11-ED 2009-WS) 197 Theoretische Elektrodynamik (Teilmodul 11-ED WS) Quantenmechanik II (Modul 11-QM WS) 200 Quantenmechanik II (Teilmodul 11-QM WS) Theoretische Mechanik (Modul 11-TM 2009-WS) 203 Theoretische Mechanik (Teilmodul 11-TM WS) Modulbereich Technisches Praktikum und computergestütztes Arbeiten 206 Einführung in die Informatik für Studierende aller Fakultäten (Modul 10-I-EIN 2011-SS) 209 Einführung in die Informatik für Studierende aller Fakultäten (Teilmodul 10-I-EIN SS) Computerorientierte Mathematik (Modul 10-M-COM 2012-WS) 211 Computerorientierte Mathematik (Teilmodul 10-M-COM WS) Modellierung und Wissenschaftliches Rechnen (Modul 10-M-MWR 2012-WS) 213 Modellierung und Wissenschaftliches Rechnen (Teilmodul 10-M-MWR WS) Numerische Mathematik 1 für Wirtschaftsmathematik (Modul 10-M-NUW 2012-WS) 215 Numerische Mathematik 1 für Wirtschaftsmathematik (Teilmodul 10-M-NUW WS) Programmierkurs für Studierende der Mathematik und anderer Fächer (Modul 10-M-PRG WS) 217 Programmierkurs für Studierende der Mathematik und anderer Fächer (Teilmodul 10-M-PRG WS). 218 Computational Physics (Modul 11-A WS) 219 Computational Physics (Teilmodul 11-A WS) Elektronik (Modul 11-A WS) 222 Elektronik (Teilmodul 11-A WS) Labor- und Messtechnik (Modul 11-A WS) 224 Labor- und Messtechnik 1 (Teilmodul 11-A WS) Mathematik 4 für Studierende der Physik und Ingenieurwissenschaften (Modul 11-MPI WS)228 Mathematik 4.1 für Studierende der Physik und Ingenieurwissenschaften (Teilmodul 11-MPI WS). 229 Praktikum Physikalische Technologie der Materialsynthese (Modul 11-PPT 2009-WS) 230 Praktikum Physikalische Technologie der Materialsynthese (Teilmodul 11-PPT WS) Statistik, Datenanalyse und Computerphysik (Modul 11-SDC 2013-SS) 232 Statistik, Datenanalyse und Computerphysik (Teilmodul 11-SDC SS)

6 15 Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik 234 Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik (Modul 11-BXN WS) 235 Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-BXN WS) Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik (Modul 11-BXN WS) 237 Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-BXN WS) Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik (Modul 11-BXN WS) 239 Aktuelle Themen der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-BXN WS) Aktuelle Themen der Physik (Modul 11-BXP WS) 241 Aktuelle Themen der Physik (Teilmodul 11-BXP WS) Aktuelle Themen der Physik (Modul 11-BXP WS) 243 Aktuelle Themen der Physik (Teilmodul 11-BXP WS) Aktuelle Themen der Physik (Modul 11-BXP WS) 245 Aktuelle Themen der Physik (Teilmodul 11-BXP WS) Schlüsselqualifikationen Fachspezifische Schlüsselqualifikationen (FSQL) 248 Industriepraktikum Nanostrukturtechnik (Modul 11-IP 2009-WS) 249 Industriepraktikum Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-IP WS) Mathematische Rechenmethoden Physik (Modul 11-P-MR 2009-WS) 251 Mathematische Rechenmethoden 1 (Teilmodul 11-P-E-MR WS) Mathematische Rechenmethoden 2 (Teilmodul 11-P-E-MR WS) Allgemeine Schlüsselqualifikationen (ASQL) 256 Biotechnologie und gesellschaftliche Akzeptanz (Modul 07-SQF-BGAN 2010-WS) 257 Biotechnologie und gesellschaftliche Akzeptanz for Nanostructure Technology (Teilmodul 07-SQF-BGAN WS) Fit for Industry (Modul 11-FFI 2009-WS) 259 Fit for Industry (Teilmodul 11-FFI WS) Allgemeine Kompetenzen für Studierende der Nanostrukturtechnik (Modul 11-NASQ WS) 261 Allgemeine Kompetenzen für Studierende der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-NASQ WS) Allgemeine Kompetenzen für Studierende der Nanostrukturtechnik (Modul 11-NASQ WS) 263 Allgemeine Kompetenzen für Studierende der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-NASQ WS) Allgemeine Kompetenzen für Studierende der Nanostrukturtechnik (Modul 11-NASQ WS) 265 Allgemeine Kompetenzen für Studierende der Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-NASQ WS) Mathematik-Vorkurs (Modul 11-P-VKM 2009-WS) 267 Vorkurs Mathematik (Teilmodul 11-P-VKM WS) Projektmanagement in der Praxis: Grundlagen und Planspiele (Modul 11-PMP 2013-WS) 270 Projektmanagement in der Praxis: Grundlagen und Planspiele (Teilmodul 11-PMP WS) Abschlussarbeit 273 Bachelorarbeit Nanostrukturtechnik (Modul 11-BA-N 2007-WS) 274 Bachelorarbeit Nanostrukturtechnik (Teilmodul 11-BA-N WS)

7 1 Pflichtbereich Nr. Kurzbezeichnung (Version) Modul-/Teilmodulbezeichnung Pflichtbereich (105 ECTS-Punkte) Dauer [Sem.] ECTS-Punkte empfohlenes Sem. Bewertungsart Prüfungssprache 6

8 2 Modulbereich Nanostrukturtechnik (NP) Nr. Kurzbezeichnung (Version) Modul-/Teilmodulbezeichnung Modulbereich Nanostrukturtechnik (NP) (10 ECTS-Punkte) EIN (2009- Einführung in die Nanowissenschaften WS) EIN-1 (2009- Einführung in die Nanowissenschaften 6 NUM Deutsch WS) HSN (2012- Hauptseminar Nanostrukturtechnik 1 4 WS) HSN-1 Hauptseminar Nanostrukturtechnik 4 NUM Deutsch (2012-WS) Dauer [Sem.] ECTS-Punkte empfohlenes Sem. Bewertungsart Prüfungssprache 7

9 Modulbeschreibung Kurzbez./Version 11-EIN / 2009-WS Einführung in die Nanowissenschaften Nummer Introduction to Nanoscience Modulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Niveau: Bachelor Institut Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 6 Gesamtaufwand [h]: 180 SWS: 5 Dauer [Sem]: 2 zuvor bestandene Module Vorkurs Mathematik für Studierende des 1. Fachsemesters 11-IP : Einführung in die Grundlagen zur Herstellung, Charakterisierung und Anwendung von Nanostrukturen Erworbene Kompetenzen/Qualifikationen: Der/Die Studierende verfügt über das Verständnis der fundamentalen Eigenschaften, Technologien, Charakterisierungsmethoden und Funktion von Nanostrukturen zugehörige Teilmodule Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-EIN-1 / 2009-WS Einführung in die Nanowissenschaften Nummer Introduction Nano Science ECTS-Punkte: 6 Gesamtaufwand [h]: 180 SWS: 4 Verpflichtungsgrad: Pflicht 8

10 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-EIN-1 / 2009-WS Einführung in die Nanowissenschaften Nummer Introduction Nano Science Teilmodulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Institut Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 6 Gesamtaufwand [h]: 180 SWS: 4 zuvor bestandene Teilmodule Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Vorkurs Mathematik für Studierende des 1. Fachsemesters Prüfungsturnus: Semesterweise Prüfungsanmeldung: Ja, elektronisch, nach Bekanntgabe; Voraussetzung zur Anmeldung ist eine erfolgreich erbrachte Übungsarbeit in Form eines Vortrages (ca. 30 Minuten) oder die erfolgreiche Bearbeitung von mind. 50% der Übungsaufgaben Prüfungsart: Klausur Prüfungsumfang: Ca. 120 Minuten zugehörige Veranstaltungen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-EIN-1V / 2009-WS Vorlesung Einführung Nanowissenschaften 1 Nummer Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: Jährlich, WS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Grundlagen und Beispiel zur Herstellung, Charakterisierung und Anwendung von Nanostrukturen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-EIN-2S / 2007-WS Seminar Einführung Nanowissenschaften 2 Nummer Veranstaltungsart: Seminar Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: jährlich, Sommersemester Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Einübung der vermittelten Grundlagen und Vertiefung der e der zugehörigen Vorlesung durch Seminararbeiten 9

11 Modulbeschreibung Kurzbez./Version 11-HSN / 2012-WS Hauptseminar Nanostrukturtechnik Nummer Advanced Seminar Nanostructuring Technology Modulverantwortung: Geschäftsführende Vorstände des Physikalischen Instituts und des Instituts für Theoretische Physik u Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 4 Gesamtaufwand [h]: 120 SWS: 2 Dauer [Sem]: 1 zuvor bestandene Module : Aktuelle Fragestellungen zu fortgeschrittenen Themen der Nanostrukturtechnik. Erworbene Kompetenzen/Qualifikationen: Die Studierenden verfügen über vertiefte Kenntnisse in einem Spezialgebiet der fortgeschrittenen Nanostrukturtechnik. Sie sind in der Lage, sich diese Kenntnisse selbstständig anzueignen, zusammenzufassen und in einem Vortrag verständlich darzustellen. zugehörige Teilmodule Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-HSN-1 / 2012-WS Hauptseminar Nanostrukturtechnik Nummer Advanced Seminar Nanostructuring Technology ECTS-Punkte: 4 Gesamtaufwand [h]: 120 SWS: 2 Verpflichtungsgrad: Pflicht 10

12 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-HSN-1 / 2012-WS Hauptseminar Nanostrukturtechnik Nummer Advanced Seminar Nanostructuring Technology Teilmodulverantwortung: Geschäftsführende Vorstände des Physikalischen Instituts und des Instituts für Theoretische Physik u Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 4 Gesamtaufwand [h]: 120 SWS: 2 zuvor bestandene Teilmodule Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsanmeldung: Ja, elektronisch, nach Bekanntgabe Prüfungsart: Vortrag (mit Diskussion) Prüfungsumfang: Ca Minuten zugehörige Veranstaltungen Prüfungsturnus: Semesterweise Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-HSN-1S / 2012-WS Hauptseminar Nanostrukturtechnik Nummer Veranstaltungsart: Seminar Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: Turnus: Teilnehmerzahl: Sprache: 11

13 3 Modulbereich Chemie (CH) Nr. Kurzbezeichnung (Version) Modul-/Teilmodulbezeichnung Modulbereich Chemie (CH) (10 ECTS-Punkte) CP1 (2010- WS) CP1-1 (2010- WS) CP1-3 (2007- WS) IOC-1 (2007- WS) Chemie für Studierende der Physik und Ingenieurswissenschaften Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie Praktikum Allgemeine und Analytische Chemie Organische Chemie für Studierende der Medizin, Biomedizin, Zahnmedizin, Ingenieur- und von der ZV Naturwissenschaften aus Dauer [Sem.] ECTS-Punkte empfohlenes Sem. Bewertungsart Prüfungssprache NUM Deutsch 2 B/NB Deutsch 3 NUM Deutsch 12

14 Modulbeschreibung Kurzbez./Version 08-CP1 / 2010-WS Chemie für Studierende der Physik und Ingenieurswissenschaften Nummer General Chemistry for Physics and Engineering Majors Modulverantwortung: Dozent/-in der Lehrveranstaltung Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Chemie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 10 Gesamtaufwand [h]: 300 SWS: 10 Dauer [Sem]: 2 zuvor bestandene Module : Grundlagen der Allgemeinen, Anorganischen und Organischen Chemie Erworbene Kompetenzen/Qualifikationen: 11. Erworbene Kompetenzen/Qualifikationen: Kenntnis der Grundlagen der Allgemeinen, Anorganischen, Organischen Chemie zugehörige Teilmodule Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 08-CP1-1 / 2010-WS Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie Nummer Principles of Inorganic Chemistry for Physics and Engineering Majors ECTS-Punkte: 5 Gesamtaufwand [h]: 150 SWS: 4 Verpflichtungsgrad: Pflicht Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 08-CP1-3 / 2007-WS Praktikum Allgemeine und Analytische Chemie Nummer General and Analytical Chemistry (lab) ECTS-Punkte: 2 Gesamtaufwand [h]: 60 SWS: 4 Verpflichtungsgrad: Pflicht Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 08-IOC-1 / 2007-WS Organische Chemie für Studierende der Medizin, Biomedizin, Nummer Zahnmedizin, Ingenieur- und von der ZV Naturwissen- schaften aus Organic Chemistry for students of medicine, biomedicine, dental medicine, engineering and natural science ECTS-Punkte: 3 Gesamtaufwand [h]: 90 SWS: 2 Verpflichtungsgrad: Pflicht 13

15 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 08-CP1-1 / 2010-WS Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie Nummer Principles of Inorganic Chemistry for Physics and Engineering Majors Teilmodulverantwortung: Dozent/-in der Lehrveranstaltung Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Chemie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 5 Gesamtaufwand [h]: 150 SWS: 4 zuvor bestandene Teilmodule 08-CP1-3 Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsanmeldung: Ja, siehe Aushang / Internet Prüfungsart: Klausur Prüfungsumfang: ca. 90 Minuten zugehörige Veranstaltungen Prüfungsturnus: Semesterweise Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 08-AC1-1V1 / 2010-WS Experimentalchemie Nummer Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 4 Turnus: Jährlich, WS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch oder Englisch Grundlagen der Allgemeinen, Anorganischen und Technischen Chemie: Stoffe, Aggregatzustände, Gemische, Trennverfahren, Atome, Moleküle, Ionen, Salze, Molare Größen, Chem. Bindung, Festkörper, Polymorphie, Lösungen, Chemisches Gleichgewicht, Stöchiometrie, Säure-Base-Reaktionen, Fällungen, Redoxreaktionen, typische Verbindungen der Hauptgruppenelemente, wichtige großtechnische Verfahren, Chemie von Produkten des Alltags, Nebengruppenelemente, Metallurgie, Legierungen, Komplexe. 14

16 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 08-CP1-3 / 2007-WS Praktikum Allgemeine und Analytische Chemie Nummer General and Analytical Chemistry (lab) Teilmodulverantwortung: Dozent/-in der Lehrveranstaltung Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Chemie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 2 Gesamtaufwand [h]: 60 SWS: 4 zuvor bestandene Teilmodule 08-CP1-1 Bewertungsart: Bestanden/nicht bestanden Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsanmeldung: Ja, siehe Aushang / Internet Prüfungsturnus: Jährlich, SS Prüfungsart: Rund um Versuche: Vortestate, Bewertung der praktischen Leistungen, Nachtestate (Diese Prüfungsform im Zusammenhang mit Experimenten ist in den fachspezifischen Bestimmungen zum Bachelor Chemie definiert.) Prüfungsumfang: Prüfungsgespräche (Vor-/Nachtestate): je ca. 10 Minuten; Protokoll: 2-5 Seiten zugehörige Veranstaltungen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 08-CP1-3P / 2007-WS Praktikum Allgemeine und Analytische Chemie Nummer Veranstaltungsart: P Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 4 Turnus: Jährlich, SS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Allgemeine und Analytische Chemie in selbst durchgeführten Experimenten: Laborsicherheit, einfache Labortechniken, Stöchiometrie, Massenwirkungsgesetz, Säuren, Basen, Puffer, Oxidation und Reduktion, Löslichkeit und Komplexbildung. Qualitative Analytik: Nachweisreaktionen. Quantitative Analytik: Volumetrie (Säure-Base, Redox, Komplexometrie, Fällungsverfahren); Instrumentelle Verfahren (Potentiometrie). 15

17 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 08-IOC-1 / 2007-WS Organische Chemie für Studierende der Medizin, Biomedizin, Nummer Zahnmedizin, Ingenieur- und von der ZV Naturwissen- schaften aus Organic Chemistry for students of medicine, biomedicine, dental medicine, engineering and natural science Teilmodulverantwortung: Dozent/-in der Lehrveranstaltung Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: : Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 3 Gesamtaufwand [h]: 90 SWS: 2 zuvor bestandene Teilmodule Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsanmeldung: Ja, nach Bekanntgabe Prüfungsart: Klausur Prüfungsumfang: 60 Minuten zugehörige Veranstaltungen 08-IOC-2, 08-IOC-3, 08-FS1, 08-OC-Bio-2, 08-OC-Bio-3 Prüfungsturnus: Semesterweise Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 08-IOC-1V / 2007-WS Organische Chemie für Studierende der Medizin, Biomedizin, Zahnmedizin, Ingenieur- und Naturwissenschaften Nummer Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: Semesterweise Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Einführung in die Organische Chemie, Stoffchemie (z.b. Kohlenwasserstoffe, funktionelle Gruppen, Carbonylverbindungen, Saccharide, Polysaccharide, Aminosäuren, Peptide, Proteine, Heterocyclen, DNA), Reaktionsmechanismen (z.b. radikalische und nucleophile Substitution, Additionen an C,C-Doppelbindungen, Eliminierungen, Reaktionen der Carbonylverbindungen, Elektrophile aromatische Substitution) 16

18 4 Modulbereich Experimentelle Physik (EX) Nr. Kurzbezeichnung (Version) Modul-/Teilmodulbezeichnung Modulbereich Experimentelle Physik (EX) (32 ECTS-Punkte) KM (2009- WS) KM-1 (2009- WS) KM-2 (2009- WS) KM-P (2009- WS) KP (2009- WS) KP-1 (2009- WS) KP-2 (2009- WS) KP-P (2009- WS) Kondensierte Materie (Quanten, Atome, Moleküle, Festkörperphysik) Kondensierte Materie 1 (Quanten, 7 NUM Deutsch Atome, Moleküle) Kondensierte Materie 2 (Festkörperphysik 7 NUM Deutsch 1) Modulprüfung Kondensierte Materie 9 NUM Deutsch Klassische Physik (Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen, Wellen, Elektrik, Magnetismus und Optik) Klassische Physik 1 (Mechanik, Wellen, 7 NUM Deutsch Wärme) Klassische Physik 2 (Elektromagnetismus, 7 NUM Deutsch Optik) Modulprüfung Klassische Physik 9 NUM Deutsch Dauer [Sem.] ECTS-Punkte empfohlenes Sem. Bewertungsart Prüfungssprache 17

19 Modulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KM / 2009-WS Kondensierte Materie (Quanten, Atome, Moleküle, Festkörperphysik) Nummer Condensed Matter (Quanta, Atoms, Molecules, Solid State Physics) Modulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Niveau: Bachelor Institut Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 16 Gesamtaufwand [h]: 480 SWS: 12 Dauer [Sem]: 2 zuvor bestandene Module : Quantenphänomene, Einführung in die Atomphysik sowie physikalische Grundgesetze der Festkörper Experimentelle Grundlagen der Quantenphysik Mathematische Formulierung der Quantenmechanik Quantenmechanik des Wasserstoffatoms Atome in äußeren Feldern Mehrelektronenatome Optische Übergänge und Spektroskopie Laser Moleküle und chemische Bindung Molekül-Rotationen und Schwingungen Bindung in Kristallen Mechanische Eigenschaften Das Freie-Elektronen-Gas (FEG) Kristallstruktur Das reziproke Gitter (RG) Strukturbestimmung Gitterschwingungen (Phononen) Thermische Eigenschaften von Isolatoren Elektronen im periodischen Potential Erworbene Kompetenzen/Qualifikationen: Die Studierenden verfügen über das Verständnis der prinzipiellen Zusammenhänge und der Grundlagen von Quantenphänomenen, der Atomphysik sowie der Festkörper (Bindung und Struktur, Gitterdynamik, thermische Eigenschaften, Grundlagen der elektronischen Eigenschaften [freies Elektronengas]) Sie sind in der Lage, die Zusammenhänge der modernen Physik mathematisch zu beschreiben und ihre Kenntnisse bei der Lösung mathematisch-physikalischer Aufgabenstellungen selbstständig anzuwenden. zugehörige Teilmodule Die Gesamtnote des Moduls 11-KM wird zu 50% aus der besseren Note der Teilmodule 11-KM-1 und 11- KM-2 und zu 50 % aus der Note der mündlichen Prüfung (Teilmodul 11- KM-P) gebildet. Das erfolgreiche Bestehen mindestens eines der beiden Teilmodule 11-KM-1 oder 11-KM-2 ist erforderlich. 18

20 Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-1 / 2009-WS Kondensierte Materie 1 (Quanten, Atome, Moleküle) Nummer Condensed Matter 1 (Quanta, Atoms, Molecules) ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 Verpflichtungsgrad: Wahlpflicht Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-2 / 2009-WS Kondensierte Materie 2 (Festkörperphysik 1) Nummer Condensed Matter 2 (Solid State Physics 1) ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 Verpflichtungsgrad: Wahlpflicht Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-P / 2009-WS Modulprüfung Kondensierte Materie Nummer Module Exam Condensed Matter ECTS-Punkte: 9 Gesamtaufwand [h]: 270 SWS: 0 Verpflichtungsgrad: Pflicht 19

21 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KM-1 / 2009-WS Kondensierte Materie 1 (Quanten, Atome, Moleküle) Nummer Condensed Matter 1 (Quanta, Atoms, Molecules) Teilmodulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Institut Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 zuvor bestandene Teilmodule 11-KM-P Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsturnus: Semesterweise Prüfungsanmeldung: Elektronisch, nach Bekanntgabe; Zulassungsvoraussetzung ist die erfolgreiche Bearbeitung von ca. 50 Prozent der Übungsaufgaben Prüfungsart: Klausur Prüfungsumfang: Ca. 120 Minuten zugehörige Veranstaltungen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-1V / 2009-WS Quanten, Atome, Moleküle Nummer Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 4 Turnus: Jährlich, WS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch 20

22 0. Aufbau der Atome Experimentelle Hinweise auf die Existenz von Atomen; Größenbestimmung; Ladungen und Massen im Atom; Isotopie; Innere Struktur; Rutherford-Streuexperiment; Instabilität des "klassischen" Rutherford-Atoms 1. Experimentelle Grundlagen der Quantenphysik Klassische (elektromagnetische) Wellen; Schwarzer Strahler und Plancksche Quantenhypothese; Photoelektrischer Effekt und Einsteinsche Erklärung; Compton-Effekt, Licht als Teilchen; Teilchen als Wellen: Materiewellen (de Broglie); Wahrscheinlichkeitsamplituden; Heisenbergsche Unschärferelation; Atomspektren und stationäre Zustände; Energiequantisierung im Atom; Franck-Hertz-Versuch; Bohrsches Atommodell; Messprozess in der Quantenmechanik (Schrödingers Katze) 2. Mathematische Formulierung der Quantenmechanik Schrödingergleichung; freies Teilchen und Teilchen im Potential; stationäre Schrödinger-gleichung; Teilchen an einer Potentialstufe; Potentialbarriere und Tunneleffekt; 1-dim. Potentialkasten und Energiequantisierung; harmonischer Oszillator; mehrdim. Potentialkasten; Formale Theorie der QM (Zustände, Operatoren und Observablen) 3. Quantenmechanik des Wasserstoffatoms Wasserstoff und wasserstoffähnliche Atome; Zentralpotential und Drehimpuls in der QM; Schrödinger-Gleichung des H-Atoms; Atomorbitale, Quantenzahlen und Energieeigenwerte; magn. Moment und Spin; Stern-Gerlach-Versuch; Einstein-de Haas-Effekt; Spin-Bahn-Aufspaltung; Feinstruktur; Lamb-Shift; exp. Nachweis; Hyperfeinstruktur 4. Atome in äußeren Feldern magnetisches Feld; Elektronen-Spin-Resonanz (ESR); Zeeman-Effekt; Beschreibung klassisch (Lorentz); Landé- Faktor; 5. Mehrelektronenatome Heliumatom; Pauli-Prinzip; Kopplung von Drehimpulsen: LS- und jj-kopplung; Auswahlregeln; Periodensystem; 6. Optische Übergänge und Spektroskopie Fermis Goldene Regel; Matrixelemente und Dipolnäherung; Lebensdauer und Linienbreite; Atomspektren; Röntgenspektren und Innerschalen-Anregungen 7. Laser Aufbau; Kohärenz; Bilanzgleichung und Laserbedingung, Besetzungsinversion; optisches Pumpen; 2-, 3- und 4- Niveau-System; He-Ne-Laser, Rubin-Laser; Halbleiterlaser 8. Moleküle und chemische Bindung Aufbau und Energieabschätzungen; Wasserstoff-Molekülion: LCAO-Ansatz; Wasserstoff-Molekül; Heitler-London- Näherung; 2-atomige heteronukleare Moleküle: kovalente vs. ionische Bindung und Molekülorbitale 9. Molekül-Rotationen und Schwingungen starrer Rotator; Energieniveaus; Spektrum; Zentrifugalaufweitung; Molekül als (an)harmonischer Oszillator; Normalschwingungen; rotierender Oszillator; Born-Oppenheimer-Näherung; Elektronische Übergänge: Franck-Condon- Prinzip; Raman-Effekt. Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-1Ü / 2009-WS Übungen zur Quanten, Atome und Moleküle Nummer Veranstaltungsart: Übung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: Jährlich, WS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Einübung der vermittelten Grundlagen und Rechenmethoden durch Übungsaufgaben. Vertiefung der in der zugehörigen Vorlesung vermittelten e. 21

23 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KM-2 / 2009-WS Kondensierte Materie 2 (Festkörperphysik 1) Nummer Condensed Matter 2 (Solid State Physics 1) Teilmodulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Institut Niveau: Bachelor Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 zuvor bestandene Teilmodule 11-KM-P Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsturnus: Semesterweise Prüfungsanmeldung: Elektronisch, nach Bekanntgabe; Zulassungsvoraussetzung ist die erfolgreiche Bearbeitung von ca. 50 Prozent der Übungsaufgaben Prüfungsart: Klausur Prüfungsumfang: Ca. 120 Minuten zugehörige Veranstaltungen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-2V / 2009-WS Festkörperphysik 1 Nummer Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 4 Turnus: Jährlich, SS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch 22

24 1. Bindung in Kristallen Einführung; atomare Elektronenkonfiguration; van der Waals-Bindung; Lennard-Jones-Potential; Ionenkristalle; kovalente Bindung; metallische Bindung; Wasserstoffbrückenbindung 2. Mechanische Eigenschaften Dehnungen und Spannungen; Formänderungen; Elastische Konstanten; E-Modul, Kompressionsmodul; Poissonzahl; Elastische Wellen in kubischen Kristallen 3. Das Freie-Elektronen-Gas (FEG) freie Elektronen; Zustandsdichte; Pauli-Prinzip; Fermi-Dirac-Statistik; spez. Wärme, Sommerfeld-Koeffizient; Elektronen in Feldern: Drude-Sommerfeld-Lorentz; elektrische und thermische Leitfähigkeit, Wiedemann-Franz-Gesetz; Hall-Effekt; Grenzen des Modells 4. Kristallstruktur periodisches Gitter; Gittertypen; Bravais-Gitter; Miller-Indizes; einfache Kristallstrukturen; Gitterfehler; Polykristalle; amorphe Festkörper 5. Das reziproke Gitter (RG) Motivation: Beugung; Bragg-Bedingung; Definition; Brillouinzonen; Beugungstheorie: Streuung; Ewald- Konstruktion; Bragg-Gleichung; Laue-Gleichung; Struktur- und Formfaktor 6. Strukturbestimmung Sonden: Röntgen, Elektronen, Neutronen; Verfahren: Laue, Debye-Scherrer, Drehkristall; Elektronenbeugung, LEED 7. Gitterschwingungen (Phononen) Bewegungsgleichungen; Dispersion; Gruppengeschwindigkeit; zweiatomige Basis: optischer, akustischer Zweig; Quantisierung: Phononenimpuls; optische Eigenschaften im IR; dielektrische Funktion (Lorentz-Modell); Beispiele für Dispersionskurven, Messmethoden 8. Thermische Eigenschaften von Isolatoren Einstein- und Debye-Modell; Phononenzustandsdichte; Anharmonizitäten und Wärmeausdehnung; Wärmeleitfähigkeit; Umklapp-Prozesse; Kristallfehler 9. Elektronen im periodischen Potential Bloch-Theorem; Bandstruktur; Näherung fast freier Elektronen (NFE); stark gebundene Elektronen (tight binding, LCAO); Beispiele für Bandstrukturen, Fermi-Flächen. H. Ibach, H. Lüth: Festkörperphysik, Springer N. W. Ashcroft, D. N. Mermin: Festkörperphysik, Oldenbourg C. Kittel: Einführung in die Festkörperphysik, Oldenbourg Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-2Ü / 2009-WS Übungen zur Festkörperphysik 1 Nummer Veranstaltungsart: Übung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: Jährlich, SS Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Einübung der vermittelten Grundlagen und Vertiefung der zugehörigen Vorlesung durch Übungsaufgaben. Anwendung der in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse und Methoden auf Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Festkörperphysik. 23

25 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KM-P / 2009-WS Modulprüfung Kondensierte Materie Nummer Module Exam Condensed Matter Teilmodulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Institut Niveau: Bachelor/Lehramt Staatsexamen Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 9 Gesamtaufwand [h]: 270 SWS: 0 zuvor bestandene Teilmodule Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsanmeldung: Ja, elektronisch, nach Bekanntgabe Prüfungsart: a) mündliche Einzelprüfung (Regelfall) oder b) Klausur Prüfungsumfang: a) ca. 30 Minuten b) ca. 120 Minuten zugehörige Veranstaltungen Die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen der Teilmodule 11-KP-1 und 11-KP-2 ist dringend empfohlen, aber für die Prüfungsanmeldung nicht zwingend erforderlich. Die dort vermittelten e sind Gegenstand der mündlichen Prüfung. Prüfungsturnus: Semesterweise Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-KM-PM / 2009-WS Modulprüfung Kondensierte Materie Nummer Veranstaltungsart: Sonstige Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 0 Turnus: semesterweise Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Prüfungsstoff sind die in den Vorlesungen und Übungen des Moduls vermittelten e. a) mündliche Einzelprüfung (Regelfall) oder b) Klausur 24

26 Modulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KP / 2009-WS Klassische Physik (Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen, Nummer Wellen, Elektrik, Magnetismus und Optik) Classical Physics (Mechanics, Thermodynamics, Waves, Oscillations, Electricity, Magnetism and Optics) Modulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Niveau: Bachelor/Lehramt Staatsexamen Institut Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 16 Gesamtaufwand [h]: 480 SWS: 12 Dauer [Sem]: 2 zuvor bestandene Module Vorkurs Mathematik für Studierende des 1. Fachsemesters 11-IP : Physikalische Grundgesetze der Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen, Wellen, Elektrizitätslehre, Magnetismus, elektromagnetische Schwingungen und Wellen, Strahlen- und Wellenoptik. Zeit, Raum und Bewegung Physikalische Größen Kraft und Bewegung Wechselwirkungen und Zentralkräfte Relativitätstheorie Mechanik starrer Körper Reibung Schwingungen und Wellen Nichtlinearität und Chaos Mechanik nichtstarrer Körper Gase Wärmelehre Elektrostatik Elektrischer Strom Leitungsmechanismen Magnetostatik Elektromagnetische Induktion Maxwellsche Gleichungen Wechselstromlehre Elektromagnetische Wellen Geometrische Optik Wellenoptik Erworbene Kompetenzen/Qualifikationen: Die Studierenden verfügen über das Verständnis der prinzipiellen Grundlagen und Zusammenhänge in der Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen, Wellen, Elektrizitätslehre, Magnetismus, elektromagnetische Schwingungen und Wellen, Strahlen- und Wellenoptik. Sie sind in der Lage, physikalische Zusammenhänge mathematisch zu formulieren und ihre Kenntnisse bei der Lösung mathematisch-physikalischer Aufgabenstellungen selbstständig anzuwenden. 25

27 zugehörige Teilmodule Die Gesamtnote des Moduls 11-KP wird zu 50% aus der besseren Note der Teilmodule 11-KP-1 und 11- KP-2 und zu 50 % aus der Note der mündlichen Prüfung (Teilmodul 11- KP-P) gebildet. Das erfolgreiche Bestehen mindestens eines der beiden Teilmodule 11-KP-1 oder 11-KP-2 ist erforderlich. Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-KP-1 / 2009-WS Klassische Physik 1 (Mechanik, Wellen, Wärme) Nummer Classical Physics 1 (Mechanics, Waves and Oscillations, Thermodynamics) ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 Verpflichtungsgrad: Wahlpflicht Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-KP-2 / 2009-WS Klassische Physik 2 (Elektromagnetismus, Optik) Nummer Classical Physics 2 (Electromagnetism, Optics) ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 Verpflichtungsgrad: Wahlpflicht Teilmodulbezeichnung Kurzbez./Version 11-KP-P / 2009-WS Modulprüfung Klassische Physik Nummer Module Exam Classical Physics ECTS-Punkte: 9 Gesamtaufwand [h]: 270 SWS: 0 Verpflichtungsgrad: Pflicht 26

28 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KP-1 / 2009-WS Klassische Physik 1 (Mechanik, Wellen, Wärme) Nummer Classical Physics 1 (Mechanics, Waves and Oscillations, Thermodynamics) Teilmodulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Institut Niveau: Bachelor/Lehramt Staatsexamen Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 zuvor bestandene Teilmodule 11-KP-P Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsturnus: Semesterweise Prüfungsanmeldung: Elektronisch, nach Bekanntgabe,Zulassungsvoraussetzung ist die erfolgreiche Bearbeitung von ca. 50 Prozent der Übungsarbeiten Prüfungsart: a) Klausur Prüfungsumfang: a) ca. 120 Minuten zugehörige Veranstaltungen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-P-E-1-V / 2009-WS Klassische Physik I (Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen Nummer und Wellen) Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 4 Turnus: jährlich, Wintersemester Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch 27

29 1. Zeit, Raum und Bewegung Was ist Zeit? Grundlagen der klassischen Mechanik; Was ist Bewegung? Galileisches Relativitätsprinzip 2. Physikalische Größen Zahlenwert und Einheit, SI; Zeit; Länge; Masse 3. Kraft und Bewegung - Punktmechanik I Kinematik; Dynamik; Kräfte; Impuls; Arbeit, Energie und Potential; Stöße 4. Wechselwirkungen und Zentralkräfte - Punktmechanik II Drehbewegungen; Bewegung im Zentralpotential; Gravitation(sfeld); Himmelsmechanik; Wechselwirkung und Kräfte; Bezugssystem und Scheinkräfte; Prinzipien der Mechanik 5. Relativitätstheorie: Ein kurzer Exkurs Spezielle Relativitätstheorie; Lorentz-Transformation; Allgemeine Relativitätstheorie 6. Mechanik starrer Körper Schwerpunkt; Trägheitsmoment und Rotationsenergie; Drehmoment; Drehimpuls; Anwendungen; Trägheitstensor; Kreiselphysik 7. Reibung Haft-, Gleit- und Rollreibung; Viskose Reibung und Strömungswiderstand 8. Schwingungen und Wellen Harmonische Schwingungen; Mathematisches und physikalisches Pendel; Gedämpfte Schwingungen; Erzwungene Schwingungen; Gekoppelte Schwingungen; Wellen 9. Nichtlinearität und Chaos 10. Mechanik nichtstarrer Körper Ruhende Fluide - Hydrostatik; Oberflächen; Strömungen, Hydro- und Aerodynamik 11. Gase Gasgesetze; Luftdruck und barometrische Höhenformel; Kinetische Gastheorie; Transportprozesse in Gasen 12. Wärmelehre Temperatur und Wärmemenge; Wärmetransport; Die Hauptsätze der Thermodynamik; Reale Gase und Flüssigkeiten zur Vorlesung: D. Meschede: Gerthsen Physik P.A. Tipler: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-P-E-1-Ü / 2009-WS Übungen zur Klassischen Physik I Nummer Veranstaltungsart: Übung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: jährlich, Wintersemester Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Einübung der vermittelten Grundlagen und Rechenmethoden durch Übungsaufgaben. Vertiefung der in der zugehörigen Vorlesung vermittelten e. 28

30 Teilmodulbeschreibung Kurzbez./Version 11-KP-2 / 2009-WS Klassische Physik 2 (Elektromagnetismus, Optik) Nummer Classical Physics 2 (Electromagnetism, Optics) Teilmodulverantwortung: Geschäftsführender Vorstand Physikalisches Institut Niveau: Bachelor/Lehramt Staatsexamen Fakultät/Institut: Fakultät für Physik und Astronomie Nummer der Organiationseinheit: ECTS-Punkte: 7 Gesamtaufwand [h]: 210 SWS: 6 zuvor bestandene Teilmodule 11-KP-P Bewertungsart: Numerische Notenvergabe Prüfungssprache: Deutsch Prüfungsturnus: Semesterweise Prüfungsanmeldung: Elektronisch, nach Bekanntgabe, Zulassungsvoraussetzung ist die erfolgreiche Bearbeitung von ca. 50 Prozent der Übungsarbeiten Prüfungsart: a) Klausur Prüfungsumfang: a) ca. 120 Minuten zugehörige Veranstaltungen Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-P-E-2-V / 2009-WS Klassische Physik II (Elektrizitätslehre, Magnetismus, elektromagnetische Nummer Schwingungen und Wellen,Strahlen- und Wellenoptik) Veranstaltungsart: Vorlesung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 4 Turnus: jährlich, Sommersemester Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch 29

31 1. Elektrostatik Ladung; Coulombgesetz; el. Feld; el. Fluss; Satz von Gauß; Potenzial; Feldberechnungen, Materie im el. Feld; Kondensator; Polarisation 2. Elektrischer Strom Ladungstransport; Wirkungen; Mikroskopische Deutung; Widerstand; Netzwerke, Knoten- und Maschenregel; Messung von Strom, Spannnung, Widerstand; el. Leistung 3. Leitungsmechanismen Ladungstransport in Festkörpern, Gasen und Flüssigkeiten 4. Magnetostatik Permanentmagnete, Magnetfeld stationärer Ströme; Kräfte auf bewegte Ladungen - Stromstärkedefinition, Stromwender-E-Motor, Fadenstrahlrohr, Wien-Filter, Halleffekt) Materie im Magnetfeld; Dia- Paramagnetismus 5. Elektromagnetische Induktion Grundphänomene, Induktion im zeitlich veränderlichen Magnetfeld; Induktivität einer Leiteranordnung; Anwendungen Generator, Transformator, Drehstrom? und Induktions-E-Motor) 6. Maxwellsche Gleichungen Maxwellscher Verschiebungsstrom; Maxwellgleichungen 7. Wechselstromlehre Wechselstromgrößen; Wechselstromwiderstände; RLC-Netzwerke; elektromagnetischer Schwingkreis 8. Elektromagnetische Wellen Wellen allgemein - Eigenschaften, Wellengleichung, Ausbreitung, stehende Wellen; elektromagnetische Wellen Herleitung aus Maxwellgleichungen, Ausbreitung im Vakuum, Energietransport und Poynting-Vektor; Hertzscher Dipol; Wellenphänomene? Absorption, Polarisation, Reflexion, Beugung, Interferenz, Brechung mit Mikrowellen 9. Geometrische Optik Grundbegriffe - Lichtstrahl, Lichtweg, Abbildung; Reflexion - Spiegel; Brechung - Linsen 10. Wellenoptik Überlagerung; Interferenz; Beugung Spalt; Mehrfachspalt; Gitter : D. Meschede: Gerthen Physik P.A. Tipler: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure W. Demtröder: Experimentalphysik Bd. 2, Elektrizitätslehre und Optik Veranstaltungsbezeichnung Kurzbez./Version 11-P-E-2-Ü / 2009-WS Übungen zur Klassischen Physik II Nummer Veranstaltungsart: Übung Verpflichtungsgrad: Pflicht SWS: 2 Turnus: jährlich, Sommersemester Teilnehmerzahl: Sprache: Deutsch Einübung der vermittelten Grundlagen und Vertiefung der zugehörigen Vorlesung durch Übungsaufgaben. Anwednung der in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse und Methoden auf Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Elektrizitätslehre und Optik. 30