Experimentalphysik

MN-GEO-NF3

Zuordnung:

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlagen

Basismodul

Lehr-
veranstaltungen
1.-3. Semester

Experimentalphysik für Studierende der Naturwissenschaften

V

3 SWS

Übungen zur Experimentalphysik für Studierende der Naturwissenschaften

Ü

1 SWS

Physikalisches Praktikum für Studierende der Naturwissenschaften (Teil 1 und 2)

P

3 SWS

Lehrinhalte

Experimentalphysik für Studierende der Naturwissenschaften

Grundzüge der klassischen Physik: Mechanik, Wärmelehre, Elektrizität, Magnetismus und Optik; kurzer Einblick in Atom- und Kernphysik.
Definition der Grundgrößen in der Mechanik, Erhaltungssätze, Statik und Dynamik von festen Körpern, Statik und Dynamik von Flüssigkeiten und Gasen, Grenzflächen, Schwingungen. Thermodynamische Größen, Hauptsätze der Thermodynamik, thermodynamische Materialeigenschaften. Grundbegriffe der Elektrizität und des Magnetismus, elektromagnetische Grundgesetze, elektrische Schaltungen, Formen und Speicherung elektrischer Energie; magnetische Phänomene und Ordnung; elektromagnetische Wellen. Wellen- und Teilchencharakter des Lichtes, Beugung und Reflektion, Interferenzeffekte, Strahlenoptik, optische Instrumente, polarisiertes Licht. Während der Vorlesung werden ausgewählte Experimente vorgeführt.

Übungen zur Experimentalphysik für Studierende der Naturwissenschaften

Vertiefung des Stoffes der Vorlesung anhand von für Naturwissenschaftler relevanten Beispielen.

Physikalisches Praktikum für Studierende der Naturwissenschaften (Teil 1 und 2)

Kennenlernen und Üben physikalischen Experimentierens anhand einfacher Versuche aus Gebieten der klassischen Mechanik, der Wärmelehre, der Elektrizität, des Magnetismus und der Optik: Quantitatives Messen, Messgeräte, Auswertung von Messreihen, Abschätzung der Messunsicherheiten, Protokollführung, Versuchsbericht.

Lernziele/vermittelte fachliche Kompetenzen

Ziel des Moduls ist der Erwerb grundlegender Kenntnisse der Physik für Naturwissenschaftler. Im Physikpraktikum werden weiterhin physikalische Grundlagen an Hand von eigenständig durchzuführenden Experimenten vermittelt, Die Kenntnisse sind angesichts der in der Lithosphäre, der Hydrosphäre und Atmosphäre ablaufenden physikalischen Prozesse, des Einsatzes physikalischer Methoden zur Erkundung des Untergrundes (Geophysik, vgl. Modul MN-GEO-WP10) und zahlreiche physikalischer Messinstrumente in den Geowissenschaften (vgl. Modul MN-GEO-P9) unabdingbar.

Literatur

• Bergmann & Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. I-III. de Gruyter.

• Eichler, Kronfeld & Sahm; das Neue Physikalische Grundpraktikum. Springer.

• Gerthsen: Physik. Springer.

• Geschke: Physikalisches Praktikum. Teubner.

• Halliday, Resnick, Walker & Koch: Physik-Bachelor Edition. Wiley-VCH.

• Tipler: Physik. Spektrum Verlag.

Lehr- und Prüfungsformen
 
 
 
Anmeldung zur Prüfung
 

Lehrformen: Dozentenpräsentation, Anleitung zu selbstständigem Arbeiten im Labor
Prüfungsformen: Vorlesung und Übung Experimentalphysik: ohne Prüfung, aber obligatorische Voraussetzung zur Teilnahme am Physikalischen Praktikum; das erfolgreiches Bestehen von 12 Praktikumsversuchen als Zulassung zur mündlichen Modulprüfung.
 
Die Anmeldung zur Prüfung erfolgt über das Prüfungsamt für den Bachelorstudiengang Geowissenschaften in Rücksprache mit den Koordinatoren des Physikpraktikums.
 

Arbeitsaufwand, Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Experimentalphysik für Studierende d. Naturwissenschaften (V+Ü)

2 LP

Teilnahme

Regelmäßige Teilnahme, Vor- und Nachbereitung

3+1 SWS / 150 Std.

Physikalisches Praktikum 1-2 (P)

6 LP

Versuchsdurchführungen, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung

3 SWS / 180 Std.

Summe

8 LP

7 SWS / 360 Std.

Bemerkung: Die Leistungspunkte werden für das Gesamtmodul vergeben. Die vorgenommen Verteilung auf die Einzelveranstaltungen ist deswegen nur als informelle Berechnung der Arbeitslast zu verstehen.

Mündliche Modulabschlussprüfung. Prüfungsinhalt: Stoff der Einzelveranstaltungen

Modulbewertung

Die Modulnote entspricht der Note der Modulabschlussprüfung.

Anrechnung in Endnote

Keine Anrechnung

Kompensierbarkeit

Nicht kompensierbares Pflichtmodul

Position i. Studienplan
Häufigkeit d. Angebots

1.-3. Semester
Dreisemestriges Modul:
Experimentalphysik incl. Übungen jeweils im WS, Physikalisches Praktikum 1 jeweils im SS, Physikalisches Praktikum 2 jeweils im WS

Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul und den Einzelveranstaltungen

Modul: Studienplatz.
Einzelveranstaltungen: Bei mehrfach durchgeführten Veranstaltungen besteht kein Wahlrecht für eine bestimmte Veranstaltung/ einen bestimmten Dozenten; die Teilnahme wird im gegenseitigen Einvernehmen der Studierenden festgelegt, andernfalls entscheidet das Los.

Lehrende

Professorinnen und Professoren und wiss. Mitarbeiterinnen und wiss. Mitarbeiter der Institute für Physik

Koordinatoren

Vorsitzende oder Vorsitzender des Prüfungsausschusses des Bachelorstudiengangs Geowissenschaften in Abstimmung mit den Koordinatoren in der Physik (Vorlesung: Prof. Krabbe, Prof. Abd-Elmeguid; Praktikum: Dr. Straubmeier, Dr. Koethe)

Bearbeitungsstand

April 2011