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Physik 3: Integrierter Kurs *Physics 3: Integrated Course* - Einzelansicht

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Grunddaten
Veranstaltungsart Vorlesung/Übung Kurztext IK 3
Veranstaltungsnummer PHY-10275-20162 Rhythmus jedes 2. Semester
Semester WS 2016/17 Studienjahr
Erwartete Teilnehmer/-innen 80 Max. Teilnehmer/-innen
SWS 11 Sprache deutsch
Credits 13
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Termine: Vorlesung iCalendar Export
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Mo. 10:00 bis 11:30 wöchentl. R - R 711      
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Di. 08:15 bis 09:45 wöchentl. R - R 711      
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Mi. 13:30 bis 14:15 wöchentl. R - R 711      
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Fr. 11:45 bis 13:15 wöchentl. R - R 711      
Vorlesung:
 
 
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Mi. 08:15 bis 09:45 wöchentl. P - P 601     theo. Physik  
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Mi. 10:00 bis 11:30 wöchentl. P - P 601     theo. Physik  
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Mi. 10:00 bis 11:30 wöchentl. P - P 602     theo. Physik  
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Mi. 10:00 bis 11:30 wöchentl. P - P 712     theo. Physik  
Gruppe D:
 
 
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Mi. 15:15 bis 16:45 wöchentl. P - P 601     theo. Physik  
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Mi. 15:15 bis 16:45 wöchentl. P - P 712     theo. Physik  
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Mi. 15:15 bis 16:45 wöchentl. P - P 812     theo. Physik  
Gruppe H:
 
 
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Mi. 15:15 bis 16:45 wöchentl. P - P 912     theo. Physik  
Gruppe I:
 
 
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Fr. 08:15 bis 09:45 wöchentl. P - P 712     theo. Physik  
Gruppe L:
 
 
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Fr. 08:15 bis 09:45 wöchentl. P - P 812     theo. Physik  
Gruppe M:
 
 
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Fr. 08:15 bis 09:45 wöchentl. P - P 912     theo. Physik  
Gruppe N:
 
 
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Fr. 08:15 bis 09:45 wöchentl. P - P 1012     theo. Physik  
Gruppe O:
 
 
Termine: Gruppe P iCalendar Export
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Fr. 08:15 bis 09:45 wöchentl. Z - Z 1003     theo. Physik  
Gruppe P:
 
 
Termine: Gruppe Q iCalendar Export
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Fr. 13:30 bis 15:00 wöchentl. P - P 712     theo. Physik  
Gruppe Q:
 
 
Termine: Gruppe R iCalendar Export
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Fr. 13:30 bis 15:00 wöchentl. P - P 912     theo. Physik  
Gruppe R:
 
 
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Do. 11:45 bis 13:15 wöchentl. H - H 244 mit Rollstuhl nicht erreichbar     Tutoren Vorbesp.  
 
 


Zugeordnete Lehrpersonen
Zugeordnete Lehrpersonen Zuständigkeit
Fuchs, Matthias, Prof. Dr. verantwortlich
Keim, Peter, PD Dr. verantwortlich
Studiengänge
Abschluss Studiengang Semester Prüfungsversion
Physik, BA 3 - 3
StudIS-Prüfungen / Module
Prüfungsnummer Prüfungstext
PHY-10275 Integrierter Kurs III - Theoretische Physik
StudIS-Prüfungsorganisationssätze
Semester Termin Prüfer/-in Datum Beginn Dauer Raum Bemerkung Leistungsanmeldung Rücktritt bis StudIS-
Status
WS 2016/17 01 Fuchs, Matthias , Prof. Dr. 22.03.2017 08:00 A 701 15.10.2016 bis
14.03.2017
14.03.2017 StudIS-Prüfungsanmeldung beendet
WS 2016/17 02 Fuchs, Matthias , Prof. Dr. 05.04.2017 08:00 A 702 23.03.2016 bis
29.03.2017
29.03.2017 StudIS-Prüfungsanmeldung beendet
_______________
Nicht/noch nicht für die StudIS-Prüfungsanmeldung freigeschaltetNicht/noch nicht für die StudIS-Prüfungsanmeldung freigeschaltet
Für die StudIS-Prüfungsanmeldung freigeschaltet - Prüfungsanmeldung läuft noch nichtFür die StudIS-Prüfungsanmeldung freigeschaltet - Prüfungsanmeldung läuft noch nicht
Für die StudIS-Prüfungsanmeldung freigeschaltet - Prüfungsanmeldung läuft derzeitFür die StudIS-Prüfungsanmeldung freigeschaltet - Prüfungsanmeldung läuft derzeit
Anmeldezeitraum abgelaufen - Rücktritt noch möglichAnmeldezeitraum abgelaufen - Rücktritt noch möglich
StudIS-Prüfungsanmeldung beendetStudIS-Prüfungsanmeldung beendet
Zuordnung zu Einrichtungen
FB Physik
Inhalt
Kommentar

In der Vorlesung werden folgende Themen in einer Kombination von Experiment und Theorie behandelt:

  • Optik (Elektromagnetische Wellen, Brechung und Reflexion, geometrische Optik, Interferenz, Beugung, Streuung)
  • Thermische Physik (Temperatur, ideale und reale Gase, Hauptsätze der Thermodynamik, Irreversibilität und Entropie, Grundlagen der Statistischen Physik)
  • Analytische Mechanik (Lagrange Formalismus, Hamiltonsche Mechanik, Symmetrien und Erhaltungssätze, nichtlineare Dynamik)
Lerninhalte

Optik: Licht als elektromagnetische Welle, Polarisation, klassische Modelle der Licht-Materie-Wechselwirkung, Brechungsindex und Dispersion, geometrische Optik, Wellenoptik, Interferenz, Beugung, Streuung

spez. Relativitätstheorie: Relativitätsprinzip und Lorentz-Transformation, Einsteinsche Bewegungsgleichungen

Thermodynamik: Grundgrößen der Thermodynamik (Energie, Entropie, Temperatur, Druck, Volumen, Teilchenzahl, chemisches Potential) und ihre experimentelle Bestimmung, ideale und reale Gase, thermische Eigenschaften der Materie, Hauptsätze der Thermodynamik, Entropie und Irreversibilität, formale Aspekte der Thermodynamik, Phasenübergänge

analytische Mechanik: Formulierungen der Mechanik nach Lagrange und Hamilton, Variationsprobleme, Symmetrien und Erhaltungssätze; Störungsrechnung und Näherungsverfahren

***

Optics: light as an electromagnetic wave, polarisation, classical models of light-matter interaction, refractive index and dispersion, geometrical optics, wave optics, interference, diffraction, scattering

Special relativity theory: Special theory of relativity: relativity and Lorentz transformation, Einstein's equations of motion

Thermodynamics: basic variables of thermodynamics (energy, entropy, temperature, pressure, volume, particle number, chemical potential) and their experimental determination, ideal and real gases, thermal properties of matter, laws of thermodynamics, entropy and irreversibility, formal aspects of thermodynamics, phase transitions

Analytical mechanics: formulations of mechanics by Lagrange and Hamilton, variational problems, symmetries and conservation laws; perturbation theory and approximation methods

Lernziel

Die Studierenden sind in der Lage, die in der Vorlesung behandelten Inhalte wiederzugeben und zu erklären. Sie ziehen die Beschreibung von Licht als elektromagnetische Welle zur Erklärung auch unbekannter Effekte heran und können Phänomene der geometrischen Optik mit Hilfe des Wellenmodels erklären und entsprechende Aufgaben lösen. Insbesondere kennen sie unterschiedliche Arten der Wechselwirkung mit Materie und können qualitative und quantitative Vorhersagen über unbekannte Systeme machen.

Sie kennen die grundlegenden Vorhersagen und Rechenmethoden der speziellen Relativitätstheorie und nutzen sie zum Lösen einfacher auch unbekannter Aufgaben. Sie bedienen sich dieser um Beispiele zu erklären, an denen relativistische Effekte beobachtbar sind, und können vorhersagen, ob relativistische Effekte in konkreten Situationen berücksichtig werden müssen.

Die Studierenden nutzen die makroskopische Beschreibung der Thermodynamik zur Beschreibung bekannter und unbekannter Systeme. Sie können den Begriff der Entropie erklären und anhand von Beispielen veranschaulichen.

Sie können die Methoden der analytischen Mechanik auf einfache mechanische Systeme anwenden und deren Verhalten vorhersagen. Die Unterschiede der Beschreibung nach Lagrange und Hamilton können Sie erklären.

Sie können Aufgaben zu allen genannten Bereichen und Kompetenzniveaus selbstständig lösen und sich dazu geeigneter mathematischer Hilfsmittel bedienen. Bei allen Themen nutzen sie geeignete Fachsprache sowie mathematischen Methoden.

***

You are able to reproduce and explain the matters discussed in the lecture. You use the description of light as an electromagnetic wave to explain even unknown effects and can explain phenomena of geometrical optics using the wave model and solve corresponding problems. In particular, you are familiar with the various modes of interaction with matter and can make qualitative and quantitative predictions about unknown systems.

You know the basic predictions and calculation methods of special relativity and use them to solve simple, unknown tasks. You apply these to explain examples where relativistic effects are observable, and can predict if relativistic effects must be considered in specific situations.

You use the macroscopic description of thermodynamics to describe both known and unknown systems. You can explain the concept of entropy and illustrate them with examples.

You can apply the methods of analytical mechanics to simple mechanical systems and predict their behaviour. You are able to explain the differences between the Lagrangian and Hamiltonian descriptions.

You can independently perform tasks in all the aforementioned areas and competence levels and implement the appropriate mathematical tools. You use the appropriate terminology and mathematical methods in all topics.

Arbeitsaufwand

165 Stunden Präsenzstudium; 180 Stunden Vor- und Nachbereitung (12h pro Woche); 45 Stunden Prüfungsvorbereitung

***

165 h lectures; 180 h preparation and revision (12 h per week); 45 h exam preparation 


Strukturbaum
Keine Einordnung ins Vorlesungsverzeichnis vorhanden. Veranstaltung ist aus dem Semester WS 2016/17 , Aktuelles Semester: WS 2017/18
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