Experimental Physics on Mechanics and Heat

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1 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Experimentalphysik: Mechanik, Wärme Experimentalphysik I Experimental Physics on Mechanics and Heat Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof. Dr. T. Gerber Deutsch Bachelorstudiengang - grundlagenorientiert Staatsexamen - grundlagenorientiert Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik - Modul Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Bachelor Physik: Modul Grundpraktikum Physik zu Mechanik und Wärme und Theoretische Physik I - Lehramt an Gymnasien: Module Grundpraktikum: Klassische Physik und Grundlagen: Theoretische Mechanik - Lehramt an Regionalschulen: Modul Physikalisches Praktikum zu Mechanik, Wärme und Optik für das Lehramt und Grundlagen: Theoretische Mechanik 1 Semester jedes Wintersemester - Grundkenntnisse und Fertigkeiten des experimentellen Arbeitens in der Physik, insbesondere durch Messen physikalischer Größen und Überprüfen physikalischer Gesetzmäßigkeiten auf den Gebieten der Mechanik und Wärmelehre, - Kennenlernen grundlegender Messverfahren und wichtiger Messgeräte, - Versuchsplanung und -aufbau, Durchführung und Protokollierung von Messungen, Auswertung von Messergebnissen einschließlich Fehlerberechnung, kritische Bewertung und Diskussion der Ergebnisse. - Pendelbewegung, freie und erzwungene Schwingungen - elastische Eigenschaften von Festkörpern, Schallwellen in Festkörpern - Rotation starrer Körper - Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen - Zustandsgleichungen idealer und realer Gase Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Übung Praktikumsveranstaltung Gesamt 4 SWS 1 SWS 7 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung (LSF)

2 Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Vorlesung Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Experimentieren, Protokollieren, Literaturstudium Präsenzzeit 98 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 82 Std. Lösen von Übungsaufgaben 60 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 30 Std. 270 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben und Testate 1. Prüfungsleistung: mündliche Prüfung (30 Minuten) oder Klausur (180 Minuten) Bekanntgabe spätestens in der zweiten Vorlesungswoche. Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Die Prüfung wird gemeinsam mit Modul Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik absolviert. Systemnummer

3 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik Experimentalphysik II Experimental physics on Electricity, Magnetism and Optics Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof. Dr. T. Gerber Deutsch Bachelorstudiengang - grundlagenorientiert Staatsexamen - grundlagenorientiert Modul Experimentalphysik: Mechanik, Wärme Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik - Modul Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik - Lehramt an Gymnasien: Modul Grundpraktikum: Klassische Physik - Lehramt an Regionalen Schulen: Modul Physikalisches Praktikum zu Elektrizität, Magnetismus, Relativität, Quanten 1 Semester jedes Sommersemester Gründliches Verständnis der fundamentalen experimentellen Befunde der klassischen Physik und ihrer mathematischen Beschreibung, in diesem Modul auf den Gebieten des Elektromagnetismus und der Optik. Verbunden ist ein Überblick über die Entwicklung der Physik bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts. Erwerb des Verständnisses der grundlegenden physikalischen Methoden und Arbeitsweisen und der Befähigung, alle weiteren Module des Bachelor- Studienganges in Physik zu absolvieren. - Elektrostatik: Ladung, Coulombsches Gesetz, elektrisches Feld, Potential, Gauß sches Gesetz, Kondensator und Dielektrikum - Stromkreise: Strom und Widerstand, Kirchhoffsche Gesetze - magnetisches Feld: Magnetfeld elektrischer Ströme, Materie im Magnetfeld, Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Wechselströme - elektromagnetische Wellen: Schwingungen, allgemeine Wellenphänomene, elektromagnetische Wellen im Vakuum und in Materie - Optik: Licht, Reflexion und Brechung, geometrische Optik, Kugelwellen, Interferenz, Beugung, Gitter und Spektren, Polarisation, optische Instrumente, Holographie, Fourier-Optik Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Übung Gesamt 4 SWS 6 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Vorlesung (LSF)

4 Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Literaturstudium Präsenzzeit 84 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 96 Std. Lösen von Übungsaufgaben 60 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 30 Std. 270 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: mündliche Prüfung (30 Minuten) oder Klausur (180 Minuten) Bekanntgabe spätestens in der zweiten Vorlesungswoche. Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Die Prüfung wird gemeinsam mit Experimentalphysik: Mechanik, Wärme absolviert. Systemnummer

5 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Physikalisches Praktikum zu Mechanik, Wärme und Optik für das Lehramt Physikalisches Praktikum I Physics Laboratory on Mechanics, Heat and Optics 3 90 Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Dr. A. v. Czarnowski Deutsch Staatsexamen - grundlagenorientiert Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik (parallel im selben Semester einschreiben) Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Modul Physikalisches Praktikum: Elektrizität, Magnetismus, Relativität, Quanten 1 Semester jedes Sommersemester Grundkenntnisse und Fertigkeiten des experimentellen Arbeitens in der Physik, insbesondere durch Messen physikalischer Größen und Überprüfen physikalischer Gesetzmäßigkeiten auf den Gebieten Mechanik, Wärmelehre und Optik. Kennenlernen grundlegender Messverfahren und wichtiger Meßgeräte, Versuchsplanung und -aufbau, Durchführung und Protokollierung von Messungen, Auswertung von Messergebnissen einschließlich Fehlerberechnung, kritische Bewertung und Diskussion der Ergebnisse. - Pendelbewegung, freie und erzwungene Schwingungen - elastische Eigenschaften von Festkörpern, Schallwellen in Festkörpern - Rotation starrer Körper - Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen - Zustandsgleichungen idealer und realer Gase - Lichtbrechung und -beugung, Strahlengang in optischen Geräten Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Praktikumsveranstaltung Gesamt 3 SWS 3 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung (LSF) Lernformen Selbststudium, Experimentieren, Protokollieren Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 42 Std. Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 38 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 10 Std.

6 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise erfolgreiche Bearbeitung der geforderten Praktikumsexperimente 1. Prüfungsleistung: sonstige Prüfungsleistung (Prüfungspraktikum, 120 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

7 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Inhalt Grundkurs Moderne Physik Relativität, Quanten, Atome, Kerne Fundamentals on Modern Physics Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Priv.-Doz. Dr. J. Tiggesbäumker Deutsch Staatsexamen - grundlagenorientiert Module - Experimentalphysik: Mechanik,Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Mathematische Methoden Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Modul Physikalisches Praktikum zu Elektrizität, Magnetismus, Relativität, Quanten 1 Semester jedes Sommersemester Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Die Studierenden sollen - experimentelle Grundlagen der Relativitätstheorie, Quantenmechanik, Atomphysik und Kernphysik kennenlernen, - in der Lage sein, die erarbeiteten Zusammenhänge und Gesetze qualitativ und quantitativ zu benutzen. Lehrinhalte - Relativitätstheorie: Einsteins Relativitätsprinzip, Längenkontraktion, Zeitdilatation, Dopplerverschiebung, Lorentztransformation, Allgemeine Relativitätstheorie, Schwarze Löcher - Quantentheorie des Lichts: Schwarzkörperstrahlung, Photo- und Compton- Effekt - Teilchennatur der Materie: Atome, Elektronen, Atommodelle - Materiewellen: DeBroglie Hypothese, Wellennatur von Teilchen, Elektronenbeugung, Wahrscheinlichkeitsinterpretation, Wellenpakete, Unschärferelationen, Wellenfunktion - Schrödingergleichung: Beispiele zur Schrödingergleichung, Potentialstufe und Tunneleffekt, 3-dimensionale Schrödingergleichung, Drehimpuls - Atomphysik: Quantelung von Energie und Drehimpuls im Wasserstoffatom, - Stern-Gerlach-Versuch und Elektronenspin, Wasserstoffatom im Magnetfeld, Zeeman und Paschen-Back-Effekt, Atomspektroskopie - Kernphysik: Eigenschaften der Kerne, Stabilität und geometrische Gestalt der Kerne, Kernkraft, Aufbau der Kerne, Kerntechnik Literaturangaben Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Übung Gesamt 4 SWS 6 SWS

8 Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Vorlesung (LSF) Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Literaturstudium Präsenzzeit 56 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 64 Std. Lösen von Übungsaufgaben 40 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: Klausur (180 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

9 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Elektronik und Elektronische Messtechnik Electronics and Electronic Data Acquisition Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof. Dr. F. Mitschke Deutsch Staatsexamen - weiterführend Bachelorstudiengang - weiterführend Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Mathematische Methoden - Lehramt Physik an Regionalen Schulen: Modul Grundkurs Moderne Physik - Lehramt Physik an Gymnasien: Modul Relativität und Quantenphysik und Modul Physik der Atome und Moleküle Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Modul Elektronikpraktikum 1 Semester jedes Sommersemester Grundlagen der elektronischen Schaltungstechnik. Die Studierenden können Elektronik-Schaltbilder lesen und verstehen, sowie einfache elektronische Geräte selbst entwerfen. Die Studierenden verstehen die Anwendung elektronischer Messtechnik z. B. mit Oszilloskopen, Spektrum-Analysatoren, Lock-In- Verstärkern. - Grundlagen: Gleichstromkreis und Ohm'sches Gesetz. - Wechselstromkreis mit Widerstand, Kapazität, Induktivität und Kombinationen, Impedanz, Oszilloskop - elektronische Komponenten: Dioden und Transistoren Eigenschaften und Verwendung, Feldeffekttransistoren, Schaltungen mit Transistoren, Operationsverstärker, analoge Rechenschaltungen, aktive Filter - elektronische Systeme: Frequenzmischung und -umsetzung, Spektrum- Analysator, Rauschen, Lock-in-Verstärker, Grundlagen der Digitalelektronik Bekanntgabe in den Lehrveranstaltungen Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Übung Gesamt 3 SWS 1 SWS 4 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Vorlesung (LSF)

10 Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit Lösen von Übungsaufgaben Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 56 Std. 64 Std. 40 Std. 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: Klausur (120 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

11 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Inhalt Physik und Technik Seminar, Messtechnikpraktikum Physics and Engineering Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Dr. V. von Oeynhausen, D. Bojarski Deutsch Staatsexamen - weiterführend Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Grundlagen der Theoretischen Mechanik - Grundlagen der Elektrodynamik - Elektronik und elektrische Messtechnik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester jedes Wintersemester Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Erarbeitung moderner physikalischer Inhalte und ihrer Vermittlung, inhaltliche und organisatorische Gestaltung von Themenkomplexen, die als Schulprojekte, in Arbeitsgemeinschaften und für unterrichtsunterstützende/-erweiternde Stoffgebiete relevant sind, Erprobung und Erweiterung experimenteller Kompetenzen. Vertiefung des Verständnisses von Messprinzipien, Messgeräten und Messapparaturen sowie ihrer internen Funktionsweise, Aufbau und Entwurf einfacher elektronischer Geräte. Lehrinhalte - Physik im Alltag, alte und neue moderne Materialien, neue Medien, Energiegewinnung der Zukunft und ökonomische Lösungen, Mikro- und Nanowelt - didaktische Aspekte: konventionelle Stoffvermittlung, Erarbeitung und Präsentation von Vorträgen, Experimenten und Projekten für Schüler selbst gewählter Klassenstufen, Erarbeitung eines Projektthemas mit zielorientierter Dokumentation und Präsentation - Messtechnikpraktikum: grundlegende Versuche zu analogen und digitalen elektronischen Schaltungen - RCL-Netzwerke, Halbleiterdiode, Transistor, Operationsverstärker, Meßverstärker und -gleichrichter, Signalgeneratoren und gesteuerte Quellen Simulation von Schaltkreisen mit SPICE, Soundkarte als Multifunktionsgerät, kombinatorische Schaltungen, sequentielle Schaltungen, Programmierung einer USB-Schnittstelle Literaturangaben Bekanntgabe zu Beginn der Veranstaltungen

12 Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Seminar Praktikumsveranstaltung Gesamt 4 SWS 6 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung Seminar (LSF) Lernformen Projektarbeit, Selbststudium, Besuch eines außeruniversitären Lernortes (z. B. technische Produktionsanlage, Schülerlabor, Anlage zur Energieerzeugung ), Experimentieren, Protokollieren, Vorträge Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 84 Std. Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 46 Std. Strukturiertes Selbststudium 30 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise erfolgreiche Bearbeitung der geforderten Praktikumsexperimente und Projektarbeit 1. Prüfungsleistung: sonstige Prüfungsleistung (Prüfungspraktikum, 120 Minuten) In den Übungen und Seminaren besteht Anwesenheitspflicht. Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

13 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Physikalisches Praktikum zu Elektrizität, Magnetismus, Relativität, Quanten für das Lehramt Physikalisches Praktikum II Physics Laboratory on Electricity, Magnetism, Relativity and Quantum Physics 3 90 Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Dr. A. v. Czarnowski Deutsch Staatsexamen - grundlagenorientiert Module - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Physikalisches Praktikum: Mechanik, Wärme, Optik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester jedes Wintersemester Weiterentwicklung von Kenntnissen und Fertigkeiten des experimentellen Arbeitens in der Physik durch Messen physikalischer Größen und Überprüfen physikalischer Gesetzmäßigkeiten auf den Gebieten Elektrizität, Magnetismus, Optik und Radioaktivität. Kennenlernen von Messverfahren zur Bestimmung der Parameter elektrischer und magnetischer Felder, der elektrischen Eigenschaften von Festkörpern sowie der Funktionsweise optischer Geräte. - Elektrizität: Widerstandsmessung und Leitungsmechanismen, lineare und nichtlineare Netzwerke - Magnetismus: Magnetfeldmessung, Erdmagnetfeld, magnetisches Moment - Relativität: Michelson-Interferometer - Welle-Teilchen-Dualismus: o Teilchencharakter: Plancksches Wirkungsquantum, Franck-Hertz- Experiment, Elementarladung und Elektronenmasse o Wellencharakter: Newton-Ringe und Interferenz - Radioaktivität: Gamma-Strahlung und -Absorption Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Praktikumsveranstaltung Gesamt 3 SWS 3 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung (LSF) Lernformen Selbststudium, Experimentieren, Protokollieren Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 42 Std.

14 Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 38 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 10 Std. 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise erfolgreiche Bearbeitung der geforderten Praktikumsexperimente 1. Prüfungsleistung: sonstige Prüfungsleistung (Prüfungspraktikum, 120 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

15 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Inhalt Mathematische Methoden Mathematical Methods 3 90 Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Priv.-Doz. Dr. R. Mahnke, Prof. Dr. O. Kühn Deutsch Staatsexamen - grundlagenorientiert Bachelorstudiengang - grundlagenorientiert Lehramt an Gymnasien - Chemie Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Chemie Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Module - Grundlagen: Theoretische Mechanik - Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik - Lehramt an Gymnasien: Grundpraktikum: Klassische Physik - Lehramt an Regionalen Schulen: Physikalisches Praktikum Mechanik, Wärme, Optik 1 Semester jedes Wintersemester Lern- und Qualifikationsziele Erwerb von mathematischem Grundlagenwissen zur Behandlung von (Kompetenzen) physikalischen Fragestellungen, praktische Anwendung des Grundlagenwissens. Lehrinhalte Vektoranalysis, Vektoralgebra, Koordinatensysteme Literaturangaben Nolting, Wolfgang: Grundkurs Theoretische Physik 1 und 3 Bekanntgabe weiterer Literatur in der ersten Veranstaltungswoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Vorlesung 1 SWS Übung Gesamt 3 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Vorlesung (LSF) Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung Präsenzzeit 42 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 18 Std. Lösen von Übungsaufgaben 20 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 10 Std. 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten.

16 Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

17 Kategorie Inhalt Grundlagen: Theoretische Mechanik Untertitel Grundlagen Theoretische Physik 1 Fundamentals of Theoretical Mechanics (englisch) Leistungspunkte und 3 90 Stunden Modulverantwortlich MNF/Institut für Physik (IfPH) Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Deutsch Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Staatsexamen - weiterführend Keine Modul Mathematische Methoden Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Module - Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik - Grundlagen: Theoretische Quantenphysik - Grundlagen: Thermodynamik und statistische Physik 1 Semester jedes Wintersemester Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Die Studierende beherrschen grundlegende Konzepte, Methoden und Denkweisen der Theoretischen Mechanik. Differentialgleichungen, Newtonsche Mechanik, harmonische Schwingungen, starrer Körper, Zentralkraftfeld, Hamiltonsche Mechanik Literaturangaben Nolting, Wolfgang: Grundkurs Theoretische Physik 1 und 2 Bekanntgabe weiterer Literatur in der ersten Veranstaltungswoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Vorlesung Übung 1 SWS Gesamt 3 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Vorlesung Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung Präsenzzeit 42 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 18 Std. Lösen von Übungsaufgaben 20 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 10 Std. 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben (LSF)

18 Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise 1. Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

19 Kategorie Inhalt Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik Untertitel Grundlagen Theoretische Physik 2 Fundamentals of Electrodynamics (englisch) Leistungspunkte und Stunden Modulverantwortlich MNF/Institut für Physik (IfPH) Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Deutsch Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Staatsexamen - weiterführend Module - Mathematische Methoden - Grundlagen: Theoretische Mechanik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Module - Grundlagen: Theoretische Quantenphysik - Grundlagen: Thermodynamik und statistische Physik 1 Semester jedes Sommersemester Die Studierenden beherrschen grundlegende Konzepte, Methoden und Denkweisen der Elektrodynamik. Grundbegriffe und Grundgleichungen: Ladungen und Ströme, Maxwellsche Gleichungen, Energie und Impuls, Potenziale Zeitunabhängige Felder: Elektrostatik, Magnetostatik Elektromagnetische Wellen: freie Wellen, Erzeugung und Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen Spezielle Relativitätstheorie: Inertialsysteme in der Elektrodynamik, Minkowski- Raum Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Vorlesung Übung Gesamt 4 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung Präsenzzeit Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit Lösen von Übungsaufgaben Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 56 Std. 64 Std. 40 Std. 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. (LSF)

20 Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: Klausur (120 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

21 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Inhalt Grundlagen der Astronomie und Astrophysik Astronomie I Fundamentals of Astronomy and Astrophysics Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Priv.-Doz. Dr. R. Waldi Deutsch Zulassungsregelung gemäß RPO-LA bzw. -Ba/Ma, maximal 36 Studierende pro Praktikumsveranstaltung sowie pro Vorlesung Staatsexamen - grundlagenorientiert Grundkenntnisse in Mechanik, Optik und Trigonometrie Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Modul Astronomie und Astrophysik: Sterne, Galaxien, Universum 1 Semester jedes Wintersemester - Einblick in die Grundlagen und Arbeitsmethoden der Astronomie und Astrophysik - Planung, Durchführung und Beurteilung astronomischer Beobachtungen - Durchführung astronomischer Berechnungen Vorlesung: - Überblick Astronomie, Orientierung an Sternbildern, Umgang mit Sternkarten, Koordinatensysteme, Erdbewegung, Zeit und Zeitmessung, Präzession und Nutation, scheinbare Sternbewegung und Sternzeit - Sterne: Klassifikation und Hertzsprung-Russell-Diagramm, Sternkataloge, Eigenbewegung, Dopplereffekt, Nebel und Galaxien - astronomische Instrumente und Beobachtungsmethoden, Meteoriten, Teilchenastrophysik, Beobachtungen mit Fernrohren, Montierung, Auflösung, Aberration, Einfluss der Atmosphäre, aktive Optik, Spektrometer, Radioastronomie - Himmelsmechanik, Keplersche Gesetze und Planetenbahnen, Newtonsche Bewegungsgleichungen, Lagrangepunkte, Bahnelemente, Ephemeriden, Sonnensystem, Erde und Mond, Finsternisse, Planeten, Planetoiden, Kometen, Sonne und Sonnenatmosphäre, Exoplaneten - Entfernungsmessung: Radar, trigonometrische Methoden und Sternparallaxen, photometrische Methoden und Standardkerzen, Rotverschiebung und Expansion des Universums Praktikum: - astronomische Berechnungen, Arbeiten mit Sternkarten, Spektralklassifikation, Höhenmessungen auf dem Mond, Sonnenrotation, astronomische Beobachtungen mit den Instrumenten der Sternwarte

22 Literaturangaben Bekanntgabe in den Lehrveranstaltungen Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Praktikumsveranstaltung Gesamt 4 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung Vorlesung (LSF) Lernformen Diskussionsrunden, Gruppenarbeit, Planspiel, Projektarbeit, Vorlesung, strukturiertes Selbststudium, Aufgabengruppen (Übungsaufgaben, praktische Aufgaben in Gruppenarbeit, astronomische Beobachtungen) Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 56 Std. Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 56 Std. Strukturiertes Selbststudium 48 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Lösung von 50% der geforderten Testate (mindestens je eines aus den drei Aufgabengruppen) 1. Prüfungsleistung: Klausur (120 Minuten) oder mündliche Prüfung (45 Minuten) Bekanntgabe spätestens in der zweiten Vorlesungswoche. Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Maximal 36 Studierende pro Praktikumsveranstaltung sowie pro Vorlesung Systemnummer

23 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Inhalt Astronomie und Astrophysik: Sterne, Galaxien, Universum Astronomie II Astronomy and Astrophysics: Stars, Galaxies and Universe 3 90 Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof. Dr. H. Stolz Deutsch Staatsexamen - weiterführend Modul Grundlagen der Astronomie und Astrophysik Grundkenntnisse in Differential- und Integralrechnung, gute Physikkenntnisse einschließlich Quanten-, Atom- und Kernphysik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester jedes Wintersemester Lern- und Qualifikationsziele Einblick in Ergebnisse und Methoden der klassischen und modernen Astrophysik (Kompetenzen) und Kosmologie Lehrinhalte Kosmische Informationsträger: geladene Teilchen, Neutrinos, Photonen, Photometrie, astronomische Helligkeit, Sterne: Zustandsgrößen, Farbe und Oberflächentemperatur, Spektralklassifikation und HRD, Sternpopulationen und chemische Zusammensetzung, Sternradien und Interferometer, Sternmassen und Doppelsterne, Masse-Leuchtkraft-Beziehung, Aufbau und Entwicklung, Sternentstehung durch Gravitation, Kernprozesse im Plasma, Neutrinos aus der Sonne, Energietransport, entartete Materiezustände, Entwicklungswege im HRD, pulsierende Sterne, Masseverluste, Endstadien der Sterne: Gravitationskollaps, Supernovae, Neutronensterne und Pulsare, Novae, weiße Zwerge, Allgemeine Relativitätstheorie und Schwarze Löcher, Galaxien: die Milchstraße, Hubble- Klassifikation, Seyfert-Galaxien, aktive Galaxienkerne, Gamma Ray Bursts, Quasare, Blasare, Galaxienhaufen und Masseverteilung im Universum, Evolution des Universums, Galaxienflucht, Weltmodelle der Allgemeinen Relativitätstheorie, Hintergrundstrahlung, Dunkle Materie und Dunkle Energie, Elementsynthese, Urknall und Inflation Literaturangaben Bekanntgabe in den Lehrveranstaltungen Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Gesamt * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Vorlesung (LSF) Lernformen Selbststudium, Vorlesung Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 28 Std.

24 Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 42 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise 1. Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) oder mündliche Prüfung (30 Minuten) Bekanntgabe spätestens in der zweiten Vorlesungswoche. Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

25 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Kern-, Teilchen- und Astrophysik Experimentalphysik VI Nuclear, Particle and Astrophysics Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) PD Dr.R.Waldi Deutsch Staatsexamen - weiterführend Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Physik der Atome und Moleküle - Grundlagen: Theoretische Mechanik - Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik - Lehramt an Gymnasien: Grundlagen: Theoretische Quantenphysik - Lehramt an Regionalen Schulen: Grundkurs Moderne Physik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester jedes Sommersemester Kennenlernen der Grundlagen von Kern-, Teilchen- und Astrophysik. Erwerb der Fähigkeit, die erarbeiteten Gesetzmäßigkeiten und Konzepte qualitativ und quantitativ zu benutzen. - physikalische Grundlagen: relativistische Kinematik, Beschleuniger und Detektoren - Kernphysik: Eigenschaften der Kerne, Stabilität und geometrische Gestalt der Kerne, Kernkraft, Aufbau der Kerne, Kerntechnik - Teilchenphysik: Struktur der Nukleonen, Quarkmodell, geladene Leptonen und Neutrinos, Starke und Schwache Wechselwirkung, Austauschteilchen, Paritätsverletzung, Standard-Modell - Astrophysik: Ausdehnung des Universums, Hintergrundstrahlung, Elementensynthese, Geschichte des Universums, Sternentwicklung, Sonne, Supernova Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Übung Gesamt 3 SWS 1 SWS 4 SWS

26 Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Vorlseung (LSF) Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Literaturstudium Präsenzzeit 56 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 64 Std. Lösen von Übungsaufgaben 40 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. 1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

27 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Physik der Atome und Moleküle Experimentalphysik IV Physics on Atoms and Molecules Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof. Dr. S. Lochbrunner Deutsch Staatsexamen - weiterführend Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Module - Festkörperphysik - Kern-, Teilchen- und Astrophysik - Lehramt an Gymnasien: Grundpraktikum: Relativität, Quanten, Atome 1 Semester jedes Sommersemester Die Studierenden sollen - experimentelle Grundlagen der Atom- und Molekülphysik kennenlernen, - in der Lage sein, die erarbeiteten Zusammenhänge und Gesetze qualitativ und quantitativ zu benutzen. Atomphysik: - Quantelung von Energie und Drehimpuls im Wasserstoffatom - Stern-Gerlach-Versuch und Elektronenspin, Gesamtdrehimpuls und Spin-Bahn- Kopplung, Relativistische Korrekturen, Wasserstoffatom im Magnetfeld, Zeeman und Paschen-Back-Effekt, Lambverschiebung, Hyperfeinstruktur, Exotische Atome Mehrelektronensysteme: - Helium-Atom, Pauli-Prinzip, Kopplungsschema für Elektronendrehimpulse, Periodensystem der Elemente, Alkaliatome, Edelgase, Hundsche Regeln Atomspektroskopie: - angeregte Atomzustände, induzierte und spontane Übergänge, Übergangswahrscheinlichkeiten und Auswahlregeln, Parität eines Zustandes, Lebensdauer von Atomzuständen, Linienbreiten, Laser Molekülphysik: - Bindungsmechanismen: ionische, kovalente und Van-der-Waals-Bindung, Beschreibung von [H2+]-Molekülionen und H2-Molekülen, Anregungen zweiatomiger Moleküle, Rotationen und Schwingungen zweiatomiger Moleküle, mehratomige Moleküle Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert Vorlesung 3 SWS

28 nach Form der Lehrveranstaltung Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Übung Gesamt 1 SWS 4 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Vorlesung (LSF) Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Literaturstudium Präsenzzeit 56 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 64 Std. Lösen von Übungsaufgaben 40 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. 1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

29 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Festkörperphysik Experimentalphysik V Solid-state Physics Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof.Dr.H.Stolz Deutsch Staatsexamen - weiterführend Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Physik der Atome und Moleküle - Grundlagen: Theoretische Mechanik - Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik - Lehramt an Gymnasien: Grundlagen: Theoretische Quantenphysik - Lehramt an Regionalen Schulen: Grundkurs Moderne Physik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester jedes Wintersemester Gründliches Verständnis der fundamentalen Eigenschaften von kondensierter Materie und Festkörpern und Kennenlernen der wesentlichen experimentellen Methoden. In dieser Vorlesung erkennen die Studierenden insbesondere die Vernetzung mit dem in den vorangegangenen Modulen zur Experimental- und Theoretischen Physik erarbeiteten Wissen. Ein Seminarvortrag dient zur Entwicklung eigener wissenschaftlicher Fähigkeiten. - Strukturen: Beugung, reziprokes Gitter, Beugung von Wellen und Teilchen am Kristallgitter, Bindungsverhältnisse in Festkörpern, Realstrukturen, Fehlstellen, Versetzungen - Gitterschwingungen: Grundlagen der Elastizität, Dispersionsbeziehungen, Streuquerschnitte, Zustandsdichten (ein- und mehrdimensional), spezifische Wärme, anharmonische Effekte - Elektronengas: freies Elektronengas, Dimensionalität, Leitfähigkeit, Bändermodell, Klassifizierung von Festkörpern, Bandstrukturen typischer Elemente, Fermiflächen - Halbleiter: Ladungsträgerkonzentration, Ferminiveau, hochdotierte, amorphe Halbleiter, p-n-übergang, Solarzelle, Transistoren - Supraleiter : BCS-Theorie, High-Tc - dielektrische Eigenschaften: Polarisierbarkeit, Ferroelektrizität, Piezoelektrizität - Magnetismus: Klassifizierung, Grundlagen, Spektroskopie Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche

30 Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Vorlesung Übung Gesamt 3 SWS 1 SWS 4 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Vorlesung (LSF) Übung Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Literaturstudium Präsenzzeit 56 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 64 Std. Lösen von Übungsaufgaben 40 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. 1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

31 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Grundlagen: Theoretische Quantenphysik Grundlagen Theoretische Physik III Fundamentals of Theoretical Quantum Physics Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Deutsch Staatsexamen - weiterführend Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik Module - Grundlagen:Thermodynamik und statistische Physik - Festkörperphysik - Kern-,Teilchen- und Astrophysik 1 Semester jedes Wintersemester Studierende beherrschen grundlegende Konzepte, Methoden und Denkweisen der Quantenphysik. Zustände und Operatoren: Quantenmechanische Systeme, Dualismus Welle- Korpuskel, Übergangswahrscheinlichkeit und Wahrscheinlichkeitsamplitude, Basissysteme und Darstellungen, Orts-und Impulsdarstellung, Zustandsfunktion, Messprozess und Operatorbegriff, lineare Operatoren und Hilbertraum, Darstellung von Operatoren, Vertauschungsrelationen, Unschärferelation, Beispiel: Linearer harmonischer Oszillator. Zeitliche Entwicklung und Schrödingergleichung: Schrödingergleichung, Stationäre Zustände, eindimensionale Probleme Drehimpuls und Wasserstoffatom: Algebraische Behandlung des Drehimpulses in der Quantenmechanik, Bahndrehimpuls, Spin, Bewegung im Zentralkraftfeld, Wasserstoffatom Identische Teilchen: Prinzip der Ununterscheidbarkeit identischer Teilchen, Basiszustände für Fermionen und Bosonen, Austauschwechselwirkung und Pauli- Prinzip Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Vorlesung Übung Gesamt 4 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Lernformen Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 56 Std. (LSF)

32 Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 64 Std. Lösen von Übungsaufgaben 40 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 180 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: Klausur (120 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

33 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Grundlagen: Thermodynamik und statistische Physik Grundlagen Theoretische Physik IV Fundamentals of Thermodynamics and Statistical Physics 3 90 Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Prof. Dr. R. Redmer, Prof. Dr. D. Bauer Deutsch Staatsexamen - weiterführend Module - Mathematische Methoden, - Grundlagen: Theoretische Mechanik - Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik - Grundlagen: Theoretische Quantenphysik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester jedes Wintersemester Im Modul erwerben die Studierenden ein grundlegendes Verständnis fundamentaler thermodynamischer Begriffe wie z. B. Energie, Temperatur und Entropie. Die universelle Anwendbarkeit der Thermodynamik wird am Beispiel konkreter Modellsysteme geübt. Nach der phänomenologischen Einführung in die Thermodynamik folgt eine Vertiefung durch Elemente der Statistischen Physik, sowie eine Einführung in die Quantenstatistik. Grundbegriffe der Thermodynamik, Hauptsätze der Thermodynamik, Energie, Temperatur, Entropie, ideales Gas, Zustandsgleichungen, thermodynamische Potentiale, thermisches Gleichgewicht, thermodynamische Prozesse, Phasenübergänge, Grundlagen der Statistischen Physik, statistische Ensembles, Quantenstatistik, ideale Fermi- und Bose-Gase Bereitstellung eines Vorlesungsmanuskripts (mit weiteren Literaturempfehlungen) Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Lehrveranstaltungen Lernformen Arbeitsaufwand für die Studierenden Vorlesung Übung 1 SWS Gesamt 3 SWS * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung Präsenzzeit 42 Std. Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 18 Std. Lösen von Übungsaufgaben 20 Std. Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 10 Std. (LSF)

34 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. (Prüfungs)Vorleistungen (Art, Umfang) Prüfungsleistungen/ Voraussetzungen für einen erfolgreichen Modulabschluss (Art, Umfang) Regelprüfungstermin Bewertung Hinweise Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 1. Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und Systemnummer

35 Kategorie Untertitel (englisch) Leistungspunkte und Modulverantwortlich Ansprechpartnerinnen/ Ansprechpartner Sprache Zulassungsbeschränkung Modulniveau Zwingende Empfohlene Zuordnung zu Curricula Beziehung zu Folgemodulen/fachlichen Teilgebieten Dauer des Moduls Termin/Angebotsturnus des Moduls Lern- und Qualifikationsziele (Kompetenzen) Lehrinhalte Literaturangaben Inhalt Didaktisches Seminar der Schulphysik Educational Seminar on School Physics 3 90 Stunden MNF/Institut für Physik (IfPH) Priv.-Doz. Dr. Heidi Reinholz Deutsch Staatsexamen - spezialisierend Module - Experimentalphysik: Mechanik, Wärme - Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik - Grundlagen: Theoretische Mechanik - Lehramt an Gymnasien: Relativität und Quantenphysik - Lehramt an Regionalen Schulen: Grundkurs Moderne Physik Lehramt an Gymnasien - Physik Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 1 Semester unregelmäßig Wissen zur Verwendung und Konstruktion von Aufgabentypen in den verschiedenen Bereichen der Schulphysik. - Erstellen und Lösen von verschiedenen Aufgabentypen, didaktische Analyse von Aufgabentypen unter Berücksichtigung von Präkonzepten - exemplarische Auswahl des zu vertiefenden Bereiches aus den Gebieten Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik, Wärmelehre, Relativitätstheorie, Quantenphysik Lehrzeit in SWS differenziert nach Form der Lehrveranstaltung Seminar Gesamt * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Lehrveranstaltungen Seminar (LSF) Lernformen Gruppenarbeit, Halten von Referaten, Literaturstudium, Selbststudium Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 28 Std. Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 62 Std. 90 Std. * Falls weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. Ggf. 50 % Übungsaufgaben