BSc Modulbeschreibungen

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Anlage zur Studienordnung für den Bachelorstudiengang Physik:

Derzeitige Modulbeschreibungen

Module des Studiengangs Physik mit dem Abschluss „Bachelor of Science“ 2

Experimentalphysik 3

Höhere Experimentalphysik 5

Fortgeschrittenenpraktikum 7

Theoretische Physik I/II 9

Theoretische Physik III/IV 11

Mathematik für Physikerinnen und Physiker I/II 13

Mathematik für Physikerinnen und Physiker III/IV 15

Mathematische Methoden der Physik 17

Wahlmodule: 19

o Einführung in die Astronomie und Astrophysik 19

o Optik und Photonik I 22

o Optik und Photonik II 24

o Chemie für Physikerinnen und Physiker 26

o Seminar 28

o Experimente mit Synchrotronstrahlung 30

o Grundlagen wissenschaftlicher Programmierung 32

o Festplatte & Co. – Physik magnetischer Datenspeicher 34

o Leben auf anderen Planeten? - Eine Einführung in die Astrobiologie 36

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Module

des Studiengangs Physik

mit dem Abschluss

„Bachelor of Science“

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Experimentalphysik

Titel des Moduls: Experimentalphysik

LP (nach ECTS): 36

Verantwortliche/-r: Dähne Möller (Stellv.) Woggon (Stellv.) Lehmann (Stellv.)

Sekr.: EW 4-1 EW 3-1 ER 1-1 ER 1-1

Email: [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele

In dem Modul sollen in Vorlesungen und Praktika eine Einführung in die Experimentalphysik gegeben werden. Die Vorlesungen vermitteln einen systematischen Überblick, während in den Praktika die experimentellen Methoden der Experimentalphysik erlernt werden. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend (bitte die entsprechenden Kompetenz ankreuzen oder in % angeben):

Fachkompetenz Methodenkompetenz Systemkompetenz Sozialkompetenz

2. Inhalte Experimentalphysik I: Mechanik, Thermodynamik. Experimentalphysik II: Elektrodynamik, Optik. Experimentalphysik III: Atom- und Kernphysik, Quantenphysik, Laser, relativistische Effekte. Grundpraktikum I-III: Selbständige Durchführung ausgewählter Experimente. Projektlabor I-III: Selbständige Planung, Auswahl und Durchführung von Experimenten.

3. Modulbestandteile

LV-Titel LV-Art SWS LP (nach ECTS)

Pflicht(P) / Wahl(W)

Wahlpflicht(WP)

Semester (WiSe / SoSe)

Experimentalphysik I VL 4 6 P WiSe Experimentalphysik II VL 4 6 P SoSe Experimentalphysik III VL 4 6 P WiSe Grundpraktikum I PR 4 6 WP I WiSe / SoSe Projektlabor I PR +UE 4 + 4 6 WP I WiSe / SoSe Grundpraktikum II PR 4 6 WP II WiSe / SoSe Projektlabor II PR + UE 4 + 4 6 WP II WiSe / SoSe Grundpraktikum III PR 4 6 WP III WiSe / SoSe Projektlabor III PR + UE 4 + 4 6 WP III WiSe / SoSe 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesungen und Praktika. In jedem Praktikum ist der Erwerb eines unbenoteten Leistungsnachweises möglich. Es besteht semesterweise Wahlmöglichkeit zwischen Grundpraktikum und dem jeweiligen Projektlabor.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: --- b) wünschenswert: Differential- und Integralrechnung, Vektorrechnung, physikalische Grundkenntnisse

mailto:[email protected]

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6. Verwendbarkeit Grundlage für die Module „Höhere Experimentalphysik“ und „Theoretische Physik“

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Für jede Vorlesung „Experimentalphysik“ sind für den gesamten wöchentlichen Arbeitsaufwand 6 h und für die Prüfungsvorbereitung in der vorlesungsfreien Zeit 90 h anzusetzen. Dies ergibt einen gesamten Zeitaufwand von rund 180 h, entsprechend 6 Leistungspunkten. Für das Grundpraktikum sind 15 h wöchentlich bei 12 Terminen anzusetzen, die eine umfangreiche Nachbereitung und individuelle Protokollanfertigung sowie semesterweise Einführungs- und Einweisungsveranstaltungen enthalten, also insgesamt 180 h, entsprechend 6 Leistungspunkten. Für das Projektlabor sind wöchentlich ebenfalls 15 h anzusetzen, also insgesamt 180 h oder 6 Leistungspunkte. 8. Prüfung und Benotung des Moduls

Siehe auch die Prüfungsordnung „Bachelor Physik“. Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem/r der für das Modul bestellten Hochschullehrer/innen der Physik. Zur Anmeldung ist die Vorlage von drei Leistungsnachweisen (Praktikumsscheinen, WP I, II und III) erforderlich.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in 3 Semestern abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl

Für das Projektlabor ist die Teilnehmerzahl begrenzt.

11. Anmeldeformalitäten

Siehe auch die Prüfungsordnung „Bachelor Physik“. Mündliche Prüfungen werden nach vorheriger Terminabsprache mit dem/der Prüfer/in online angemeldet.

12. Literaturhinweise, Skripte

Skripte in Papierform vorhanden ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden? Zum Grundpraktikum: „Das Neue Physikalische Grundpraktikum“, im Buchhandel

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein Wenn ja Internetseite angeben:

Literatur: Meschede, „Gehrtsen Physik“ (Springer) Demtröder, „Experimentalphysik I-IV“ (Springer) Tipler, „Physik“ (Elsevier) Halliday, Resnick, Walker, „Physik“ (Wiley-VCH) Eichler, Kronfeldt, Sahm, „Das Neue Physikalische Grundpraktikum“ (Springer) Weitere Literatur wird in den Veranstaltungen bekannt gegeben 13. Sonstiges Die Vorlesungen des Moduls werden im Jahresrhythmus angeboten, die Praktika jedes Semester.

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Höhere Experimentalphysik

Titel des Moduls: Höhere Experimentalphysik (Bachelor)

LP (nach ECTS): 14

Verantwortlicher: Möller Dähne (Stellv.) Sandner (Stellv.)

Sekr.: PN 3-2 PN 4-1 P 1-1

Email: [email protected] [email protected]

Modulbeschreibung


In dem Modul sollen in Vorlesungen und Übungen die Grundlagen der modernen Experimentalphysik erarbeitet werden. Hierzu zählen die Atom-, Kern- und Strahlungsphysik und wahlweise Festkörperphysik oder Optik. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Sozialkompetenz ��

2. Inhalte

Experimentalphysik IV: Einführung in die Molekülphysik, Cluster und Nanostrukturen; Strahlungsphysik, Optische Spektroskopie, Laser (Anwendungen), Synchrotronstrahlung (Anwendungen). Experimentalphysik V: Einführung in die Festkörperphysik. Kristallstruktur, thermische und elektronische Eigenschaften, Halbleiterbauelemente, Magnetismus, Supraleitung. Experimentalphysik VI: Einführung in die Optik und Wellenoptik. Geometrische und Matrizen-Optik, Elektromagnetische Wellen, Grenzflächen, Polarisation, Interferenz, Holographie, Beugung, Doppelbrechung, Nichtlineare Optik, Lichtquellen und Detektion von Licht, Kohärenz, Wellen und Quanten, Elektronik und Optoelektronik.




Wahlpflicht(WP)


Experimentalphysik IV VL + UE 3 + 1 7 P SoSe

Experimentalphysik V VL + UE 3 + 1 7 WP WiSe

Experimentalphysik VI VL + UE 3 + 1 7 WP WiSe

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung mit Übungsaufgaben bzw. Integrierte Veranstaltung. In jeder Veranstaltung ist der Erwerb eines unbenoteten Nachweises über Studienleistungen möglich.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: keine b) wünschenswert: Inhalte von Experimentalphysik I–III und Inhalte der Vorlesungen Mathematik I–III, Mathematische Methoden, Programmierkenntnisse.

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Für jede der drei Veranstaltungen beträgt der gesamte wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 4,5 h und für die Übungen 3 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind pro Veranstaltung jeweils 90 h anzusetzen. Dies ergibt für jede Veranstaltung einen gesamten Zeitaufwand von rund 210 h, entsprechend 7 Leistungspunkten.

8. Prüfung und Benotung des Moduls

Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem der für dieses Modul bestellten Hochschullehrerinnen oder Hochschullehrer. Zur Anmeldung ist die Vorlage von einem Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) erforderlich.

9. Dauer des Moduls


13. Sonstiges

Das Modul wird im Jahresrhythmus angeboten.

6. Verwendbarkeit

Grundlage für die Bachelorarbeit sowie verschiedene Wahlpflichtfächer im Masterstudiengang Physik.


nicht begrenzt


Mündliche Prüfungen werden nach vorheriger Terminabsprache mit der Prüferin oder dem Prüfer im Prüfungsamt angemeldet.


Skripte in Papierform vorhanden: ja ΟΟΟΟ nein ⊗⊗⊗⊗

Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja ΟΟΟΟ nein ⊗⊗⊗⊗ Literatur: H. Haken, H.C. Wolf, „Atom- und Quantenphysik“ (Springer) H. Haken, H.C. Wolf, „Molekülphysik und Quantenchemie“ (Springer) Bergmann-Schaefer, „Vielteilchen-Systeme“ und „Optik“ (de Gruyter) C. Kittel, „Einführung in die Festkörperphysik“ (Oldenbourg) H. Ibach und H. Lüth, „Festkörperphysik“ (Springer) „Optical Physics“ S.G. Lipson, H. Lipson, D.S. Tannhauser, „Optical Physics“ (Cambridge University Press) .... Weitere Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

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Fortgeschrittenenpraktikum

Titel des Moduls: Fortgeschrittenenpraktikum

LP (nach ECTS): 12

Verantwortlicher: Kneissl

Sekr.: EW 6-1

Email: [email protected]

Modulbeschreibung


Im Fortgeschrittenenpraktikum sollen die Grundlagen der modernen Experimentalphysik vermittelt werden. Neben dem selbstständigen Erarbeiten der physikalischen Inhalte steht das Erlernen und Erarbeiten der experimentellen Methoden und Fähigkeiten im Mittelpunkt. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz ΟΟΟΟ Sozialkompetenz ⊗⊗⊗⊗

2. Inhalte

Moderne Experimente zu grundlegenden physikalischen Effekten und Methoden aus den Gebieten Atom- und Molekülphysik, Kernphysik, Festkörperphysik und Optik.




Wahlpflicht(WP)


Fortgeschrittenenpraktikum PR 12 12 P WiSe / SoSe


Praktikum in den Labors aller experimentellen physikalischen Institute unter Anleitung durch Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der einzelnen Arbeitsgruppen. Das Fortgeschrittenenpraktikum beinhaltet standardisierte Versuche sowie Projektversuche mit einer weiter gefassten Aufgabenstellung, flexiblerer Versuchsdurchführung und einem etwa doppelt so großen Umfang. Das Fortgeschrittenenpraktikum ist innerhalb von einem oder zwei Semestern abzuschließen. Hierbei sind entweder 8 Standardversuche durchzuführen, wobei zwei Standardversuche durch einen Projektversuch ersetzt werden können. Jede Gruppe sollte mindestens einen Projektversuch durchführen. Die Bearbeitungszeit eines Standardversuchs beträgt zwei Wochen, die eines Projektversuchs vier Wochen. Die Versuche werden in Gruppen zu je zwei Studierenden durchgeführt.


a) obligatorisch: Experimentalphysik, Mathematik für Physikerinnen und Physiker I/II, 1 Übungsschein aus Theoretische Physik I/II b) wünschenswert: Inhalte von Experimentalphysik IV, Mathematik III/IV, Theoretische Physik I/II

6. Verwendbarkeit

Grundlage für die Bachelorarbeit sowie das Masterstudium.

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Für das Fortgeschrittenenpraktikums ist ein durchschnittlicher wöchentlicher Arbeitsaufwand von 20 h bei einer jeweiligen Dauer des Praktikums von 16 Wochen anzusetzen. Dies ergibt einen gesamten Zeitaufwand von rund 320 h, entsprechend 12 Leistungspunkten.


Die einzelnen Versuche im Fortgeschrittenenpraktikum stellen Prüfungsäquivalente Studienleistungen dar und werden benotet. Die Gesamtnote ergibt sich aus dem Mittel der Einzelnoten, wobei die Standardversuche einfach und die Projektversuche doppelt gewichtet werden.

9. Dauer des Moduls

2 Semester, wobei in einem Semester zwei und im anderen sechs Standardversuche absolviert werden.


Die Teilnehmerzahl ist begrenzt durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Versuche.


Die Anmeldung erfolgt bei der verantwortlichen Hochschullehrerin bzw. dem verantwortlichen Hochschullehrer. Die Einteilung der einzelnen Standard- und Projektversuche zu Beginn des Praktikums berücksichtigt die vorhandenen Kapazitäten an Experimenten und Betreuenden im Rahmen einer Vorauswahl die inhaltlichen Wünsche der Studierenden.


Skripte in Papierform vorhanden: ja ⊗⊗⊗⊗ nein ΟΟΟΟ Skripte zu den einzelnen Versuchen werden durch die jeweiligen Betreuerinnen und Betreuer ausgegeben. Teilweise werden sind sie auch elektronisch per Email vom Betreuer verschickt.

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja ⊗⊗⊗⊗ nein ΟΟΟΟ Zu den Standardversuchen existieren Kurzbeschreibungen in elektronischer Form auf http://www.ifkp.tu-berlin.de/menue/arbeitsgruppen/agkneissl/lehre/fp_fortgeschrittenen_praktikum/. Teilweise finden sich dort Verweise auf elektronsiche Version der Skripte. Literatur: Neben den Standardlehrbüchern der Experimentalphysik werden in den Skripten oder durch die Betreuer weitere Literatur empfohlen.

13. Sonstiges

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Theoretische Physik I/II

Titel des Moduls: Theoretische Physik I/II (Mechanik + Quantenmechanik I)

LP (nach ECTS): 21

Verantwortlicher: H. Engel A. Knorr, E. Schöll, S. Hess (bzw. Nachf.), Nachf. W. Muschik

Sekr.: PN 7-1


Modulbeschreibung


In der Lehrveranstaltung werden die Konzepte und Methoden der theoretischen Mechanik und der Quantenmechanik systematisch entwickelt. Dargestellt werden sowohl die Grundlagen als auch moderne Entwicklungen und Anwendungen. Das in der Vorlesung vermittelte Wissen wird in den Übungen vertieft und auf die Lösung konkreter Probleme angewandt. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz �� Sozialkompetenz ⊗⊗⊗⊗

2. Inhalte

Mechanik: Kinematik, Newton´sche Axiome, Anwendungen, Kanonische Mechanik, Symmetrien und Erhaltungssätze, Mechanik des starren Körpers, dynamische Systeme Quantenmechanik: Wellenmechanik, Formalisierung der Quantenmechanik, Drehimpuls und Spin, Wasserstoffatom, Störungstheorie




Wahlpflicht(WP)


Theoretische Physik I: Mechanik

VL + UE 4 + 2 11 P WiSe

Theoretische Physik II: Quantenmechanik I

VL + UE 4 + 2 10 P SoSe


Vorlesungen mit Übungen. Bei der Lösung der Übungsaufgaben (Zweier- oder Dreier-Gruppen) müssen mindestens 50 % der Punkte erreicht werden, um an der Klausur teilnehmen zu können. Werden in der Klausur mindestens 50 % der möglichen Punkte erreicht, wird ein unbenoteter Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) erteilt. Ein Übungsschein kann in jeder der beiden Lehrveranstaltungen erworben werden.


a) obligatorisch: keine b) wünschenswert: Mathematische Methoden der Physik, Mathematik für Physikerinnen und Physiker I/II, Grundkenntnisse der Experimentalphysik.

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Für jede der beiden Veranstaltungen „Theoretische Physik I,II“ beträgt der gesamte wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 8 h und für die Übungen 7 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind pro Veranstaltung jeweils 90 h anzusetzen. Dies ergibt für die Veranstaltung „Theoretische Physik I: Mechanik“ im Wintersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 330 h, entsprechend 11 Leistungspunkten, und für die Veranstaltung „Theoretische Physik II: Quantenmechanik I“ im Sommersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 300 h, entsprechend 10 Leistungspunkten.


Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem der für dieses Modul bestellten Hochschullehrerinnen oder Hochschullehrer. Zur Anmeldung ist die Vorlage von je einem Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) der beiden Veranstaltungen erforderlich.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Das Modul ist Grundlage für die Module Theoretische Physik III/IV und V/VI und die Wahlpflichtveranstaltungen der Theoretischen Physik im Masterstudiengang.


nicht begrenzt




Skripte in Papierform vorhanden ja �� nein ��

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja �� nein �� Literatur: Mechanik: W. Nolting: Grundkurs der Theoretischen Physik, Bd. 1 und 2, Springer, Berlin 2002. H. Stephani, G. Kluge: Theoretische Mechanik, Spektrum, Heidelberg 1995. T. Fließbach: Mechanik, Spektrum, Heidelberg 1996. L. D. Landau, E. M. Lifschitz: Lehrbuch der Theor. Physik I, Mechanik, Akademie-Verlag, Berlin 1987. Quantenmechanik: F. Schwabl: Quantenmechanik, Springer, Berlin 1993. U. Scherz: Quantenmechanik, B. G. Teubner, Stuttgart 1999. E. Fick: Einführung in die Grundlagen der Quantentheorie, Aula-Verlag, Wiesbaden 1979. Weitere Literatur wird in den Lehrveranstaltungen bekanntgegeben.

13. Sonstiges

Die Lehrveranstaltung wird im Jahresrhythmus angeboten.

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Theoretische Physik III/IV

Titel des Moduls: Theoretische Physik III/IV (Elektrodynamik, Thermodynamik/Statistik)

LP (nach ECTS): 21

Verantwortlicher: A. Knorr H. Engel, E. Schöll, S. Hess (bzw. Nachf.), Nachf. W. Muschik

Sekr.: PN 7-1


Modulbeschreibung


In der Lehrveranstaltung werden die theoretischen Konzepte und Methoden der Elektrodynamik, Statistischen Physik und Thermodynamik systematisch entwickelt. Dargestellt werden sowohl die Grundlagen als auch moderne Entwicklungen und Anwendungen. Das in der Vorlesung vermittelte Wissen wird in den Übungen vertieft und auf die Lösung konkreter Probleme angewandt. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:


2. Inhalte

Elektrodynamik: Elektro- und Magnetostatik, Maxwell-Gleichungen, elektromagnetische Wellen, Elektrodynamik der Kontinua, relativistische Formulierung der Mechanik und Elektrodynamik Statistische Physik: Wahrscheinlichkeit und Entropie, Gleichgewichtsverteilungen, klassische und quantenmechanische Modellsysteme Thermodynamik: Hauptsätze, thermodynamische Potentiale, thermodynamische Stabilität




Wahlpflicht(WP)


Theoretische Physik III: Elektrodynamik

VL + UE 4 + 2 11 P WiSe

Theoretische Physik IV: Thermodynamik, Statistik

VL + UE 4 + 2 10 P SoSe


Vorlesungen mit Übungen. Bei der Lösung der Übungsaufgaben (Zweier- oder Dreier-Gruppen) müssen mindestens 50 % der Punkte erreicht werden, um an der Klausur teilnehmen zu können. Werden in der Klausur mindestens 50 % der möglichen Punkte erreicht, wird ein unbenoteter Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) erteilt. Ein Übungsschein kann in jeder der beiden Lehrveranstaltungen erworben werden.


a) obligatorisch: keine b) wünschenswert: Mathematische Methoden der Physik, Theoretische Physik I/II, Mathematik für Physikerinnen und Physiker I und II, Grundkenntnisse der Experimentalphysik

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Für jede der beiden Veranstaltungen „Theoretische Physik III,IV“ beträgt der gesamte wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 8 h und für die Übungen 7 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind pro Veranstaltung jeweils 90 h anzusetzen. Dies ergibt für die Veranstaltung „Theoretische Physik III: Elektrodynamik“ im Wintersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 330 h, entsprechend 11 Leistungspunkten, und für die Veranstaltung „Theoretische Physik IV: Thermodynamik/Statistik“ im Sommersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 300 h, entsprechend 10 Leistungspunkten.



9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Das Modul ist die Grundlage für das Modul Theoretische Physik V/VI und die Wahlpflichtveranstaltungen der Theoretischen Physik im Masterstudiengang.


nicht begrenzt




Skripte in Papierform vorhanden ja �� nein ��

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja �� nein �� Literatur: Elektrodynamik: J. D. Jackson: Klassische Elektrodynamik, de Gryuter, Berlin 2002. W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Bd. 3, Elektrodynamik, Springer, Berlin 2002. T. Fließbach: Elektrodynamik, Spektrum, Heidelberg 1995. Statistische Physik: F. Reif: Statistische Physik und Theorie der Wärme, de Gruyter, Berlin 1987. F. Schlögl: Probability and Heat. Fundamentals of Thermostatistics, Vieweg, Braunschweig 1989. L. D. Landau, E. M. Lifschitz: Lehrbuch der Theoretischen Physik V, Statistische Physik, Akademie-Verlag, Berlin 1987. Thermodynamik: G. Kluge, G. Neugebauer, Grundlagen der Thermodynamik, Spektrum, Heidelberg 1994. H. Stumpf, A. Rieckers, Thermodynamik , Bd. 1 und 2, Vieweg, Braunschweig 1976/77. R. Kubo: Thermodynamics. An advanced course with problems and solutions, North-Holland, Amsterdam 1968. Weitere Literatur wird in den Lehrveranstaltungen bekanntgegeben.

13. Sonstiges


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Mathematik für Physikerinnen und Physiker I/II

Titel des Moduls: Mathematik für Physikerinnen und Physiker I/II

LP (nach ECTS): 19

Verantwortlicher: Prof. U. Pinkall

Sekr.: MA 3-2


Modulbeschreibung


Beherrschung der linearen Algebra, der Differential- und Integralrechnung einer Veränderlichen und der Differentialrechnung mehrerer Veränderlicher. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz �� Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz �� Sozialkompetenz ��

2. Inhalte

Vektorräume und lineare Abbildungen, lineare Gleichungssysteme, Determinanten, Folgen und Reihen, differenzierbare Funktionen, Integration von Funktionen einer Variablen.




Wahlpflicht(WP)


Mathematik für Physikerinnen und Physiker I: Analysis im 1-D

VL + UE 4 + 2 10 P WiSe

Mathematik für Physikerinnen und Physiker II: Lineare Algebra

VL + UE 4 + 2 9 P SoSe


Vorlesung, Übungen als Tutorium.


a) obligatorisch: keine b) wünschenswert: keine

6. Verwendbarkeit

Grundlage für die mathematische Formulierung der Physik. Voraussetzung für das Modul Mathematik für Physikerinnen und Physiker III/IV und für spätere Wahlpflichtfächer aus dem Bereich der Mathematik.

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Für jede der beiden Veranstaltungen „Mathematik für Physikerinnen und Physiker I,II“ beträgt der gesamte wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 8 h und für die Übungen 6 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind pro Veranstaltung jeweils 80 h anzusetzen. Dies ergibt für die Veranstaltung „Mathematik für Physikerinnen und Physiker I: Analysis im 1-D“ im Wintersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 300 h, entsprechend 10 Leistungspunkten, und für die Veranstaltung „Mathematik für Physikerinnen und Physiker II: Lineare Algebra“ im Sommersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 270 h, entsprechend 9 Leistungspunkten.


Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem der für dieses Modul bestellten Hochschullehrerinnen oder Hochschullehrer. Zur Anmeldung ist die Vorlage von je einem Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) der beiden Veranstaltungen erforderlich.

9. Dauer des Moduls



nicht begrenzt




Skripte in Papierform vorhanden ja �� nein ⊗⊗⊗⊗

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja ⊗⊗⊗⊗ nein �� Literatur: R. Wüst: „Mathematik für Physiker und Mathematiker“ (Wiley-VCH) O. Forster: „Analysis“ (Vieweg) K. Jänich: „Lineare Algebra“ (Springer)

13. Sonstiges


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Mathematik für Physikerinnen und Physiker III/IV

Titel des Moduls: Mathematik für Physikerinnen und Physiker III/IV

LP (nach ECTS): 19

Verantwortlicher: Prof. U. Pinkall

Sekr.: MA 3-2


Modulbeschreibung


Beherrschung der mehrdimensionalen Integralrechnung, der Vektoranalysis und der Theorie von Differentialgleichungen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz �� Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz �� Sozialkompetenz ��

2. Inhalte

Integralrechnung in mehreren Veränderlichen, Vektoranalysis, gewöhnliche Differentialgleichungen, lineare partielle Differentialgleichungen, komplexe Funktionentheorie.




Wahlpflicht(WP)


Mathematik für Physikerinnen und Physiker III: Analysis im Mehrdimen-sionalen, gewöhnliche Differentialgleichungen

VL + UE 4 + 2 10 P WiSe

Mathematik für Physikerinnen und Physiker IV: Funktionentheorie, partielle Differentialgleichungen



Vorlesung, Übungen als Tutorien.


a) obligatorisch: keine b) wünschenswert: Mathematik für Physikerinnen und Physiker I/II

6. Verwendbarkeit

Grundlage für die mathematische Formulierung der Physik. Voraussetzung für spätere Wahlpflichtfächer aus dem Bereich der Mathematik.

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Für jede der beiden Veranstaltungen „Mathematik für Physikerinnen und Physiker III,IV“ beträgt der gesamte wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 8 h und für die Übungen 6 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind pro Veranstaltung jeweils 80 h anzusetzen. Dies ergibt für die Veranstaltung „Mathematik f. Physiker III: Analysis im Mehrdim., gew. Diffgl.“ im Wintersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 300 h, entsprechend 10 Leistungspunkten, und für die Veranstaltung „Mathematik f. Physiker IV: Funktionentheorie, part. Diffgl.“ im Sommersemester einen gesamten Zeitaufwand von rund 270 h, entsprechend 9 Leistungspunkten.



9. Dauer des Moduls



nicht begrenzt





Skripte in elektronischer Form vorhanden ja �� nein ⊗⊗⊗⊗ Literatur: R. Wüst: „Mathematik für Physiker und Mathematiker“ (Wiley-VCH) O. Forster: „Analysis“ (Vieweg)

13. Sonstiges


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Mathematische Methoden der Physik

Titel des Moduls: Einführung in die mathematischen Methoden der Physik

LP (nach ECTS): 4

Verantwortlicher: H. Engel A. Knorr, E. Schöll, S. Hess (bzw. Nachf.), Nachf. W. Muschik

Sekr.: PN 7-1


Modulbeschreibung


In diesem Modul werden konzentriert mathematische Methoden der Physik vermittelt, um rechtzeitig ein zwar relativ beschränktes aber unverzichtbares Repertoire mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten bereitzustellen. Auf vollständige mathematische Beweise wird weitgehend zugunsten einer rezeptartigen Darstellung verzichtet. Die Anwendung der Methoden auf Beispiele aus der Physik (insbesondere der Mechanik und Elektrodynamik) steht im Vordergrund. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:


2. Inhalte

Vektorrechnung, Koordinatentransformationen, Matrizen und Determinanten; Tensoren; skalare und vektorielle Felder, partielle Ableitungen, Gradient, Divergenz, Rotation; Kurven-, Flächen- und Volumenintegrale, Integralsätze von Gauß und Stokes; Differentialoperatoren und Integration in krummlinigen Koordinaten; gewöhnliche Differentialgleichungen; einfache lineare partielle Differentialgleichungen, insbesondere Wellen- und Wärmeleitungsgleichung.




Wahlpflicht(WP)


Einführung in die mathematischen Methoden der Physik



Vorlesung mit Tutorien/Übungen, in denen der in der Vorlesung vermittelte Stoff intensiv anhand physikalischer Beispiele geübt wird. Im Mittelpunkt steht das Training der Rechentechniken und die Entwicklung von Strategien zur Lösung physikalischer Probleme.


a) obligatorisch: schulmathematische Grundkenntnisse b) wünschenswert: Mathematik für Physikerinnen und Physiker I (Analysis), Grundkenntnisse der Experimentalphysik

6. Verwendbarkeit

Im Rahmen des Moduls werden unverzichtbare mathematische Hilfsmittel erarbeitet, deren Beherrschung Voraussetzung für eine erfolgreiche Teilnahme an den Modulen der Theoretischen Physik ist.

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Der wöchentliche Arbeitsaufwand für die Veranstaltung „Mathematische Methoden der Physik“ beträgt für die Vorlesung 4 h und für die Übung 5 h. Dies ergibt für das Modul einen gesamten Zeitaufwand von rund 120 h, entsprechend 4 Leistungspunkten.


Für die erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung wird ein unbenoteter Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) ausgestellt.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden.


nicht begrenzt


Die Anmeldung zum Modul erfolgt in den ersten Veranstaltungen.



Skripte in elektronischer Form vorhanden ja �� nein ⊗⊗⊗⊗ Literatur: S. Großmann: Mathematischer Einführungskurs für die Physik, Teubner-Verlag, Stuttgart 2000. R. Wüst: Höhere Mathematik für Physiker, de Gruyter, Berlin 1995. G. Berendt, E. Weimar: Mathematik für Physiker, Bd. 1 und 2, Akademie-Verlag, Berlin 1983. Weitere Literatur wird in den Lehrveranstaltungen bekanntgegeben.

13. Sonstiges


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Grundlagen der Astronomie und Astrophysik

Titel des Moduls: Grundlagen der Astronomie und Astrophysik

LP (nach ECTS):

9 - 24

Verantwortlicher: Breitschwerdt Patzer (Stellvertreterin)

Sekr.: EW 8-1


Modulbeschreibung


Das Modul führt mit Vorlesungen und Übungsaufgaben in die Astronomie und Astrophysik ein. Dabei soll sowohl ein Überblick über den Aufbau des Universums und der Wechselwirkung seiner Bestandteile, als auch ein Grundverständnis zugrundeliegender astronomischer Beobachtungsmethoden und astrophysikalischer Modelle und Theorien vermittelt werden. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz O Sozialkompetenz ⊗⊗⊗⊗

2. Inhalte

a) Sterne und lokale Organisation der Materie (WiSe) - Lokale Organisation der Materie im Universum - Entwicklung der astronomischen Welterkenntnis - Himmelsmechanik - Planetensysteme - Wechselwirkung Strahlung/Materie (Quantentheorie, Atomphysik, Spektrallinien) - Teleskope, Satelliten und Detektoren - Physik der Sterne (z.B. HRD, Sternatmosphären, Aufbau und Entwicklung der Sterne,

Endstadien der Entwicklung: weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher) b) Kosmologie und globale Organisation der Materie (SoSe) - Großräumige Organisation der Materie im Universum - Sternentstehung - Interstellares Medium, Supernovae, Kosmische Strahlung - Bau der Milchstraße - Normale und aktive Galaxien (Galaxientypen, Spiralstruktur) - Galaktischer Materiekreislauf, Wechselwirkung von Galaxien - Gruppen und Haufen von Galaxien - Großräumige Struktur des Universums - Kosmologie (Urknall, Mikrowellenhintergrund, Strukturbildung) - Einheit der Natur

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Wahlpflicht(WP)


Sterne und lokale Organisation der Materie

VL 4 9 WP WiSe

Übungen zur VL Sterne und lokale Organisation der Materie

UE 2 3 W WiSe

Kosmologie und globale Organisation der Materie

VL 4 9 WP SoSe

Übungen zur VL Kosmologie und globale Organisation der Materie

UE 2 3 W SoSe


Vorlesungen mit Übungen. Das Modul besteht aus den Themenbereichen „Sterne und lokale Organisation der Materie“ sowie „Kosmologie und globale Organisation der Materie“ und kann wahlweise durch Besuch beider Vorlesungen oder durch Besuch einer der beiden Vorlesungen (bei entsprechend geringerer Anzahl an Leistungspunkten) absolviert werden.. Zu jeder VL gehört jeweils eine Übung, deren Besuch für Studierende der Physik verpflichtend ist. Es werden Aufgaben in 2er-Gruppen bearbeitet, zu denen Protokolle angefertigt bzw. Übungszettel gelöst werden. Durch Besuch der Übungen ist der Erwerb jeweils eines Nachweises über Studienleistungen (Übungsschein) möglich.


obligatorisch: / wünschenswert: Grundkenntnisse in Physik und Mathematik


Der Zeitaufwand für jede der beiden Vorlesungen wird mit jeweils 10h/Woche und für jede der beiden Übungen mit 6h/Woche angesetzt. Die Prüfungsvorbereitung wird pro Vorlesung mit 120h veranschlagt. Dies ergibt für das Modul einen maximalen Gesamtzeitaufwand von rund 720 h, entsprechend 24 Leistungspunkten, die maximal in diesem Modul erreicht werden können.


Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls. Zur Anmeldung ist für Studierende der Physik für ein Modul mit 12 Leistungspunkten die Vorlage von einem Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) bzw. für ein Modul mit 24 Leistungspunkten von zwei Nachweisen über Studienleistungen (Übungsscheinen) erforderlich.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Grundlage für das Wahlpflichtmodul „Astronomie und Astrophysik“ im Masterstudiengang Physik sowie für eine Bachelorarbeit im Bereich der Astronomie und Astrophysik.

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Die Teilnehmer(innen)zahl ist pro Übung auf 16 begrenzt. Damit ergeben sich maximal 128 Übungsplätze pro Jahr.




Skripte in Papierform vorhanden ja �� nein ⊗⊗⊗⊗ Das Skript kann in der Übung erworben werden.

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja ⊗⊗⊗⊗ nein �� Literatur: Wird in den jeweiligen Veranstaltungen bekannt gegeben.Die Folien der Vorlesungen, sowie Lehrmaterial (Animationen, Movies) werden elektronisch zur Verfügung gestellt.

13. Sonstiges


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Optik und Photonik I

Titel des Moduls: Optik und Photonik I

LP (nach ECTS): 12

Verantwortlicher:

O. Dopfer, S. Eisebitt, H. Hübers, B.

Kanngiesser, M. Lehmann, T. Möller, S.

Orlic, W. Sandner, U. Woggon, N.N.

Sekr.:

ER 1-1

email: O. Dopfer [email protected] S. Eisebitt [email protected] H. Hübers [email protected] B. Kanngiesser [email protected] M. Lehmann [email protected] T. Möller [email protected] S. Orlic [email protected] W. Sandner [email protected] U. Woggon [email protected]

Modulbeschreibung


Das Modul führt in die Grundlagen der Optik und Photonik ein und vermittelt zu ausgewählten Themen (s.u. 2. Inhalte) tiefergehende Kenntnisse. Die Vorlesungen und begleitenden Rechen- und praktischen Übungen vermitteln ein Grundverständnis optisch-physikalischer Phänomene und geben einen Überblick über optische Komponenten, optische Geräte und integrierte Bauteile aus der Optik, Photonik und Nanophotonik einschließlich moderner Anwendungsbeispiele.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz Methodenkompetenz

Systemkompetenz Sozialkompetenz

2. Inhalte

Strahlenoptik: Definition und Grenzen, Fermat´sches Prinzip, Reflexion und Brechung, Matrixoptik

Wellenoptik: Elektromagnetische Welle, Interferenz, Beugung, Holographie

Laserphysik: Struktur der Materie, Absorption und Emission von Licht, Laseraufbau – Aktives

Medium und Resonator, Laser – Eigenschaften und Anwendungen

Strahlungsquellen und Detektoren: Klassische Lichtquellen, Moderne Lichtquellen,

Photodetektoren

Optische Informationstechnologien: Datenspeicherung, Datenübertragung, Bildverarbeitung

Optische Spektroskopie: Spektroskopische Verfahren, Spektren und deren Aussagen, Beispiele

Ausgewählte, aktuelle Themen: Wahlweise nach Interesse und aus der aktuellen Forschung




Wahlpflicht(WP)


Optik und Photonik I VL + Ü/PR 4 + 2 12 P WiSe


Vorlesungen, Rechenübungen und praktische Übungen. Erwerb von Leistungsnachweisen als Wahlfach (unbenoteter Schein).








23


obligatorisch: keine


Wöchentlicher Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 8 h und für Übungen/Praktikum 6 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind 150 h anzusetzen. Gesamtzeitaufwand für das Modul beträgt 360 h, entsprechend 12 Leistungspunkten.


Mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem/einer der für dieses Modul bestellten Hochschullehrer/Hochschullehrerin. Zur Anmeldung ist die Vorlage von einem Nachweis über erbrachte Studienleistungen (Schein) erforderlich.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Wahlmodul im Bachelor-Studiengang Physik Grundlage für eine Bachelorarbeit in Optik und Photonik


Nicht begrenzt.


Mündliche Prüfungen werden nach vorheriger Terminabsprache mit dem/der Prüfer/in im Prüfungsamt angemeldet.


Skripte in Papierform vorhanden ja nein Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein

13. Sonstiges

Das Modul wird im Jahresrhythmus angeboten. Die Reihenfolge der Module Optik und Photonik I und Optik und Photonik II ist frei wählbar. Die vermittelten Inhalte bauen nicht aufeinander auf.

24

Optik und Photonik II

Titel des Moduls: Optik und Photonik II

LP (nach ECTS): 12

Verantwortlicher:

O. Dopfer, S. Eisebitt, H. Hübers, B.

Kanngießer, M. Lehmann, T. Möller, S.

Orlic, W. Sandner, U. Woggon, N.N.

Sekr.:

ER 1-1

email: O. Dopfer [email protected] S. Eisebitt [email protected] H. Hübers [email protected] B. Kanngiesser [email protected] M. Lehmann [email protected] T. Möller [email protected] S. Orlic [email protected] W. Sandner [email protected] U. Woggon [email protected]

Modulbeschreibung


Das Modul führt in die Grundlagen der Optik und Photonik ein und vermittelt zu ausgewählten Themen (s.u. 2. Inhalte) tiefergehende Kenntnisse. Die Vorlesungen und begleitenden Rechen- und praktischen Übungen vermitteln ein Grundverständnis optisch-physikalischer Phänomene und geben einen Überblick über optische Komponenten, optische Geräte und integrierte Bauteile aus der Optik, Photonik und Nanophotonik einschließlich moderner Anwendungsbeispiele.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz Methodenkompetenz

Systemkompetenz Sozialkompetenz

2. Inhalte

Optische Effekte im Alltag: Streuung, Absorption, Polarisationseffekte

Optische Instrumente und Kuriositäten: Historische und moderne Anwendungen und optische

Geräte

Hochpräzise optische Messtechniken: Frequenzkämme, Atomuhren, Normale

Optik „Extreme“: Hochleistungsoptik, ultraschnelle Optik, Nanooptik, UV- und THz-Optik,

nichtlineare Optik

Röntgenoptik: Reflektive, refraktive und diffraktive optische Elemente, Abbildungsverfahren

Elektronenoptik: Elektronenquellen und Beschleuniger, Elektromagnetische Linsen, Korrektoren,

Monochromatoren und abbildende Filter, Detektoren

Ausgewählte, aktuelle Themen: Wahlweise nach Interesse und aus der aktuellen Forschung




Wahlpflicht(WP)


Optik und Photonik II VL + Ü/PR 4 + 2 12 P SoSe


Vorlesungen, Rechenübungen und praktische Übungen. Erwerb von Leistungsnachweisen als Wahlfach (unbenoteter Schein).








25


obligatorisch: keine


Wöchentlicher Arbeitsaufwand für die Vorlesungen 8 h und für Übungen/Praktikum 6 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind 150 h anzusetzen. Gesamtzeitaufwand für das Modul beträgt 360 h, entsprechend 12 Leistungspunkten.


Mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem/einer der für dieses Modul bestellten Hochschullehrer/Hochschulehrerin. Zur Anmeldung ist die Vorlage von einem Nachweis über erbrachte Studienleistungen (Schein) erforderlich.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Wahlfach im Bachelor-Studiengang Physik Grundlage für eine Bachelorarbeit in Optik und Photonik


Nicht begrenzt.


Mündliche Prüfungen werden nach vorheriger Terminabsprache mit dem/der Prüfer/in im Prüfungsamt angemeldet.


Skripte in Papierform vorhanden ja nein Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein

13. Sonstiges

Das Modul wird im Jahresrhythmus angeboten. Die Reihenfolge der Module Optik und Photonik I und Optik und Photonik II ist frei wählbar. Die vermittelten Inhalte bauen nicht aufeinander auf.

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Chemie für Physikerinnen und Physiker

Titel des Moduls: Chemie für Physikerinnen und Physiker

LP (nach ECTS): 15

Verantwortlicher: Zouni/Dreismann

Sekr.: PC 14


Modulbeschreibung


Das Modul führt mit Vorlesungen und Übungen in die Chemie ein. Hierbei werden die chemischen Grundlagen der Teilbereiche der anorganischen, physikalischen und organischen Chemie sowie der Biochemie vermittelt. Diese Lerninhalte sollen selbständig in dem hierfür eigens vorgesehenen Praktikum umgesetzt werden. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Sozialkompetenz ⊗⊗⊗⊗

2. Inhalte

a.) Allgemeine und Anorganische Chemie - Chemische Grundbegriffe/ Massenwirkungsgesetz etc. - Atomaufbau/Mehrelektronensystem/ Aufbau des Periodensystems - Metalle/Nichtmetalle/ Eigenschaften ausgewählter Elemente - Chemische Bindungen/ Phasen; Säure- und Basentheorie, pH-Wert; Puffer b.) Physikalische Chemie - Thermodynamik/ Kinetik/ Elektrochemie c.) Organische Chemie - Grundbegriffe der organischen Chemie/ Reaktionsmechanismen/ Detergentien d.) Biochemie - Grundbegriffe der Biochemie/ Zelle, Membranen und Lipide - Proteinbiochemie/ Desoxyribonucleinsäure (DNA) e.) Einblick in die neueste Forschung - Photosynthese (AG Zouni)/ Quantenmechanik (AG Dreismann)




Wahlpflicht(WP)


Chemie für Physikerinnen und Physiker

VL 4 8 P WiSe/SoSe

UE 2 3 P WiSe/SoSe

PR 4 4 P SoSe


Vorlesungen und Übungen und ein halbtätiges Praktikum/Woche. Hierbei ist die selbständige Durchführung (mit Vorsprache) von anspruchsvollen Experimenten der verschiedenen Teilbereiche der Chemie obligatorisch. Die Auswertung der Experimente (Interpretation der Messdaten und Diskussion der Ergebnisse) findet in Form von Protokollen statt. Nach einer intensiven Rücksprache der angefertigten Protokolle ist der Erwerb eines Praktikum-Nachweises über Studienleistungen möglich.

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a) obligatorisch: / b) wünschenswert: Grundlagen der anorganischen, organischen und physikalischen Chemie


In der Veranstaltung „Chemie für Physikerinnen und Physiker“ beträgt der wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesung 6 h und für die intensive Prüfungsvorbereitung in der semesterfreien Zeit sind 150 h anzusetzen. Für die Übung mit der nötigen Vor- und Nachbearbeitung des Lehrstoffes ergibt sich ein Zeitaufwand von 6 h. Für das halbtätige/pro Woche stattfindende Praktikum ist ein gesamter Arbeitsaufwand mit intensiver Vor- und Rücksprachen von etwa 10 h vorgesehen. Dies ergibt einen gesamten Zeitaufwand von rund 450 h, entsprechend 15 Leistungspunkten.


Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem der für dieses Modul bestellten Hochschullehrerinnen oder Hochschullehrer. Zur Anmeldung ist die Vorlage von einem Nachweis über Studienleistungen (Praktikumsschein) erforderlich.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in 1 Semester (SS) oder aber in 2 Semestern abgeschlossen werden.

6. Verwendbarkeit

Als Grundlage für die experimentellen sowie theoretischen Bachelor- und Masterarbeiten in den interdisziplinären Wissenschaftsbereichen von Vorteil.


Die Teilnehmer(innen)zahl des Praktikums ist auf maximal 20 begrenzt. Somit beträgt auch die maximale jährliche Teilnehmer(innen)zahl 20.




Skripte in Papierform vorhanden: ja ⊗⊗⊗⊗ nein ��

Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja �� nein ⊗⊗⊗⊗ Literatur: Chemie, Die zentrale Wissenschaft, Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten (Verlag Pearson Education), 2007 Chemie/ Das Basiswissen der Chemie; Mit Übungsaufgaben; Charles E. Mortimer 6. Auflage; 1996 Georg Thime Verlag Stuttgaet, New York.

13. Sonstiges


-28-

Seminar

Titel des Moduls: Seminar (Bachelor)

LP (nach ECTS): 3

Verantwortliche/-r: Studiendekan z. Zt. Dähne z. Zt. Knorr (Stellv.)

Sekr.: PN 4-1 PN 7-1


Modulbeschreibung


In dem Modul werden spezielle physikalische Themen durch Studierende erarbeitet und vorgetragen. Hierbei stehen das Erlernen von Präsentationstechniken und didaktische Aspekte im Vordergrund. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:


2. Inhalte

Das Seminar knüpft inhaltlich an eine Lehrveranstaltung im Rahmen des Bachelorstudiums Physik an. Innerhalb eines Seminars werden einzelne Themen an die Studierenden vergeben und in ca. 20minütigen Vorträgen vorgestellt.




Wahlpflicht(WP)


Seminar (Bachelor) SE 2 3 W WiSe / SoSe


Seminar mit studentischen Vorträgen. Die einzelnen Vorträge werden von den Studierenden weitgehend selbstständig unter Anleitung durch eine Betreuerin oder einen Betreuer erarbeitet.


a) obligatorisch: / b) wünschenswert: Grundkenntnisse im Umgang mit Präsentations-PC-Programmen.


Für das Seminar ist ein durchschnittlicher wöchentlicher Arbeitsaufwand von 3 h anzusetzen. Für die Vorbereitung des eigenen Vortrags sind insgesamt 45 h vorgesehen. Dies ergibt für das Modul einen gesamten Zeitaufwand von rund 90 h, entsprechend 3 Leistungspunkten.

6. Verwendbarkeit

Grundkenntnisse und Erfahrung in der Präsentation eigener Arbeiten und Ergebnisse.

-29-


Prüfungsäquivalente Studienleistung

9. Dauer des Moduls



Wird durch die Veranstalterin bzw. den Veranstalter bekannt gegeben.


Die Anmeldung zu einem Seminar und die Einteilung der Vorträge erfolgt – soweit nicht anders angegeben – in der ersten Veranstaltung bei der veranstaltenden Hochschullehrerin oder dem veranstaltenden Hochschullehrer.



Skripte in elektronischer Form vorhanden ja �� nein ⊗⊗⊗⊗ Literatur: Die notwendige Literatur wird von der Betreuerin oder dem Betreuer genannt oder selbstständig recherchiert.

13. Sonstiges

Das Modul wird je nach Verfügbarkeit angeboten.

-30-

Experimente mit Synchrotronstrahlung

Titel des Moduls: Experimente mit Synchrotronstrahlung

LP (nach ECTS): 2

Verantwortlich: Stefan Eisebitt Wolfgang Eberhardt Philippe Wernet

Sekr.: ER 1-1

Email: [email protected] [email protected] [email protected]

Modulbeschreibung


In dieser integrierten Lehrveranstaltung sammeln die Studierenden eigene Erfahrungen im Experimentieren an einer Großforschungseinrichtung. An der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II, die vom Helmholtz Zentrum Berlin in Adlershof betrieben wird, lernen die Teilnehmer, kurze eigenständige Forschungsprojekte durchzuführen. Diese sind typischerweise in aktuelle Forschungsvorhaben eingebettet. In der zugehörigen Blockvorlesung lernen die Studierenden die Grundlagen zu Synchrotronstrahlungsquellen und –experimenten kennen. Die Studierenden werden in projektorientiertes Arbeiten eingeführt, wie es in der Praxis an einer Röntgenquelle für eine internationale Nutzerschaft üblich ist (Vorbereitung – Messzeit – Auswertung - Präsentation). Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Methodenkompetenz ⊗⊗⊗⊗ Systemkompetenz �� Sozialkompetenz ��

2. Inhalte

- Synchrotronstrahlungsquellen und Freie Elektronen Laser - Ausgewählte Methoden der Röntgenphysik - Instrumentierung und Anwendungen für Röntgenexperimente - Experimentieren im einem internationalem Nutzerlabor an aktuellen Forschungsthemen




Wahlpflicht(WP)


Experimente mit Synchrotronstrahlung

IV 2 2 P WiSe/SoSe


Integrierte Lehrveranstaltung (Vorlesung & Experimente) als Blockveranstaltung in der vorlesungsfreien Zeit. Der Erwerb eines Nachweises über Studienleistungen ist möglich.


-31-


Der Arbeitsaufwand beträgt 18 h für die Vorlesung (3 Tage x 6 h incl. Vor- und Nachbereitung), 32 h für das Praktikum (4 Tage x 8 h für Messungen und Datenauswertung) und 10 h für die Präsentation. Dies ergibt für das Modul einen gesamten Zeitaufwand von rund 60 h, entsprechend 2 Leistungspunkten.


Der/die betreuende Hochschullehrer/in bescheinigt das Modul als bestanden, sobald (1) das zugewiesene Experiment durchgeführt und ein Protokoll angefertigt wurde und (2) die Ergebnisse im Vortrag präsentiert worden sind.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Veranstaltung im Wahlbereich B.Sc. und M.Sc. Physik.


max. 20


Anmeldung per email an [email protected]


Skripte in Papierform vorhanden ja �� nein ⊗⊗⊗⊗ Das Skript kann in der Vorlesung erworben werden.

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja ⊗⊗⊗⊗ nein �� ULiteratur: Falta, Möller, Forschung mit Synchrotronstrahlung (Vieweg+Teubner, Wiesbaden, 2010)

13. Sonstiges

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Grundlagen wissenschaftlicher ProgrammierungTitel des Moduls:Grundlagen wissenschaftlicher Programmierung

LP (nach ECTS):6

Verantwortlicher:Ch. Hennig

Sekretariat:EW 2-1

E-Mail:[email protected]

Modulbeschreibung


Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Teilnehmenden in der Lage, beste-hende Programme zur Lösung numerischer Probleme – etwa aus dem Bereich der Theoretischen Physik oder der Astrophysik – zu verstehen und zu erweitern sowie selbständig Ansätze für die Lö-sung numerischer Aufgabenstellungen zu programmieren.

Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: Fachkompetenz, Methodenkompetenz

2. Inhalte

Kurzeinführung Unix/Linux (Aufbau, Dateisystem, Prozesse, Shell, Manpages) Werkzeuge für die Programmierung (Editor, Compiler, Debugger) Rechneraufbau und Informationsverarbeitung im Computer (binäre Zahlendarstellung, etc.) Grundlegende Programmierkonzepte am Beispiel von C++ (Schleifen, Kontrollstrukturen, etc.) Vertiefung C++ (Datentypen, Funktionen, Speicherverwaltung, etc.) Objektorientierte Programmierung (Klassen, Objekte, Methoden, Vererbung) Verwendung von Bibliotheken



Pflicht (P)Wahl (W)Wahlpflicht (WP)

Semester(WiSe/SoSe)

Grundlagen wissenschaftli-cher Programmierung

VL 2 3 W SoSe

UE 2 3 W SoSe


Vorlesung und betreute Programmierübungen im PC-Pool Physik oder am eigenen Rechner Lösung von Übungsaufgaben zur Programmierung in C++


obligatorisch: Übung im Umgang mit Rechnern wünschenswert: Kenntnisse der HM für Physiker

6. Verwendbarkeit

Programmierkenntnisse stellen heutzutage eine wichtige Qualifikation in allen natur- und ingenieur-wissenschaftlichen Disziplinen dar. Die in dieser LV vermittelten grundlegenden Inhalte lassen sich daher universell einsetzen und dienen als Basis für die Entwicklung komplexer Anwendungen oder das Erlernen weiterer Programmiersprachen.

-33-


Für die Lehrveranstaltung „Grundlagen wissenschaflicher Programmierung“ beträgt der wöchentli-che Arbeitsaufwand für die Vorlesung 4 h und für die Übung 6 h. Für die Prüfungsvorbereitung in den Semesterferien sind 30 h anzusetzen. Dies ergibt einen gesamten Zeitaufwand von rund 180 h, entsprechend 6 Leistungspunkten.

8. Prüfung und Benotung des Modul

Prüfungsäquivalente Studienleistung, benotet. Die Benotung des Moduls erfolgt über den Erwerb von Punkten in den Übungsaufgaben (Gewichtung 1) und eine mündliche Rücksprache (Gewich-tung 2).

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Anzahl der Teilnehmenden

Durch die praktischen Übungen an den Rechnern des PC-Pools und aufgrund der begrenzten Per-sonalressourcen für die Betreuung der Studierenden und die Korrektur der Übungsaufgaben ist die Teilnehmeranzahl begrenzt. Details zur maximalen Teilnehmeranzahl und zur Registrierung können der Internetseite zur Lehrveranstaltung entnommen werden.


Die Registrierung zur Teilnahme an der Lehrveranstaltung erfolgt über ein Formular auf der ent-sprechenden Internetseite. Studierende des Studiengangs MINTgrün werden bei der Registrierung bevorzugt.Nach erfolgreicher Registrierung muss die Teilnahme als Prüfungsäquivalente Studienleistung im Prüfungsamt angemeldet werden. Die Anmeldung muss vor dem Erbringen der ersten Teilleistung erfolgen, also am Anfang des Semester.


Skripte in Papierform vorhanden: ja ¡ nein ⊗ Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja ¡ nein ⊗ Literatur:Wird in der VL bekannt gegeben.

Festplatte & Co. – Physik magnetischer Datenspeicher Titel des Moduls: Festplatte & Co. – Physik magnetischer Datenspeicher

30BLP (nach ECTS): 2

Verantwortlich: Stefan Eisebitt

Sekr.: ER 1-1

14BEmail: Hei [email protected]

46BModulbeschreibung 1. Qualifikationsziele

Die Studierenden haben eine Überblick über die technologischen und physikalischen Grundlagen magnetischer Datenspeicher. Sie verstehen die der Datenspeicherung zugrunde liegenden Prinzipien und die physikalischen Begrenzungen für eine Erhöhung der Speicherdichte und Verringerung der Zugriffszeiten. Die Teilnehmer kennen die Lösungskonzepte in existierenden Speichermedien und sind befähigt, die Lösungsansätze für aktuell in der Entwicklung befindliche Speicherkonzepte auf der Basis ihrer physikalischen Grundlagen nachzuvollziehen. Sie kennen aktuelle Methoden der Charakterisierung magnetischer Nanostrukturen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz ⊗ Methodenkompetenz ⊗ Systemkompetenz Sozialkompetenz 2. Inhalte

- Übersicht, Historisches, Grundlagen - Speichermedien und das superparamagnetische Limit - Neue Speichermedien und –konzepte - Leseprozesse in Festplatten, GMR und MRAM - Abbildung Magnetischer Domänen - Magnetisierungsdynamik und fundamentale Begrenzungen - Spininjektion/Spintronics, 3D Integration, Racetrack Memory




Wahlpflicht(WP)


Festplatte & Co. VL 2 2 P SoSe 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung. Der Erwerb eines Nachweises über Studienleistungen ist möglich.


Grundkenntnisse in Festkörperphysik werden vorausgesetzt. 6. Verwendbarkeit

Wahlfach u.a. im Bachelor- und Masterstudiengang Physik.

Andre

Typewriter

Andre

Typewriter

Janina

Schreibmaschinentext

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Der wöchentliche Arbeitsaufwand für die Vorlesung Festplatte & Co. beträgt 2h (2h x 15 Wochen = 30 h). Für die Prüfungsvorbereitung in der vorlesungsfreien Zeit sind 30 h anzusetzen. Dies ergibt für das Modul einen gesamten Zeitaufwand von rund 60 h, entsprechend 2 Leistungspunkten.


Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls bei einem der für dieses Modul bestellten Hochschullehrerinnen oder Hochschullehrer.

9. Dauer des Moduls



Zur Zeit nicht begrenzt.




Skripte in Papierform vorhanden ja nein ⊗ Das Skript kann in der Vorlesung erworben werden.

Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein ⊗ ULiteratur: Plumer, van Eck, Weller, The Physics of Ultra-High-Density Magnetic Recording, Springer Series in Surface Sciences 41 (Springer, Berlin, 2001). Stöhr, Siegmann, Magnetism, (Springer, Berlin, 2006).

13. Sonstiges

Janina


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Leben auf anderen Planeten? - Eine Einführung in die Astrobiologie

Titel des Moduls:

Leben auf anderen Planeten? - Eine Einführung in die Astrobiologie

LP (nach ECTS):

9 / 18

Verantwortlicher: Schulze-Makuch

Sekr.: EW 8-1


Modulbeschreibung


Die Studierenden kennen die Grundlagen der Astrobiologie und verfügen über einen Überblick über die unterschiedlichen thematischen Bereiche und Aspekte der Astrobiologie als auch deren methodische Grundlagen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:

Fachkompetenz Methodenkompetenz Systemkompetenz O Sozialkompetenz O

2. Inhalte

a) Einführung in die Astrobiologie (Teil I) (WiSe) - Definition des Lebens - Ursprung des Lebens - Generelle Konzepte möglichen Lebens - Entwicklung des Lebens - Mögliche Lebensräume im Universum - Extrasolare Planeten b) Einführung in die Astrobiologie (Teil II) (SoSe) - Lebensräume in unserem Sonnensystem: terrestrische Planeten und Monde - Fokus im inneren Sonnensystem: Planeten - Mars, Venus - Fokus im äusseren Sonnensystem: Monde - Europa, Titan, Enceladus - Geosignaturen und Biosignaturen des Lebens - Relevante NASA und ESA Missionen für die Astrobiologie - Die Zukunft des Lebens




Wahlpflicht(WP)


Leben auf anderen Planeten? - Einführung in die Astrobiologie I

VL 4 9 P WiSe

Leben auf anderen Planeten? - Einführung In die Astrobiologie II

VL 4 9 P SoSe



Janina

Notiz

Marked festgelegt von Janina

Janina


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Vorlesungen Zielgruppe: Studierende im BSc Physik sowie Hörer aller Fachrichtungen


obligatorisch: / wünschenswert: Naturwissenschaftliche Grundkenntnisse


Der Zeitaufwand für jede der beiden Vorlesungen wird mit jeweils 10h/Woche angesetzt. Die Prüfungsvorbereitung wird mit 120h veranschlagt. Dies ergibt für das Modul einen maximalen Gesamtzeitaufwand von rund 540 h, entsprechend 18 Leistungspunkten, die maximal in diesem Modul erreicht werden können. Das Modul kann wahlweise über ein Semester mit 9 Leistungspunkten oder über zwei Semester mit 18 Leistungspunkten absolviert werden.


Eine mündliche Prüfung nach Absolvierung des Moduls.

9. Dauer des Moduls


6. Verwendbarkeit

Ergänzend für das Wahlpflichtmodul „Astronomie und Astrophysik“ im Masterstudiengang Physik sowie für eine Bachelorarbeit im Bereich der Astronomie und Astrophysik.


Die Teilnehmerzahl ist prinzipiell nicht begrenzt.


Mündliche Prüfungen werden nach vorheriger Terminabsprache mit dem Prüfer im Prüfungsamt angemeldet.


Skripte in Papierform vorhanden ja nein Skripte in elektronischer Form vorhanden ja nein Literatur: 'Cosmic Biology: How Life Could Evolve on Other Worlds', N.L. Irwin, D. Schulze-Makuch, 2011, Springer Praxis Books. Weitere Literatur wird in den jeweiligen Veranstaltungen bekannt gegeben.

13. Sonstiges


Janina

Notiz

Marked festgelegt von Janina

Janina


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BSc Modulbeschreibungen

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