modulhandbuch bsc physik v10 160502 · Inhalt Geometrische Optik, Interferenz, Beugung,...

Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik

Modulhandbuch für den Bachelorstudiengang

Physik

mit Schwerpunkten Allgemeine Physik,

Biologische Physik, Technische Physik,

Physik & Philosophie, und Umweltphysik

Stand: 2. May 2016

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Inhalt EPA Experimentalphysik A: Mechanik, Elektrizität, Magnetismus 4 EPB Experimentalphysik B: Optik, Wärme, Atome, Kerne und Elementarteilchen 5 EPC Experimentalphysik C: Moleküle, Festkörper 6 TPA Physikalisches Rechnen 7 TPB Theoretische Physik B: Mechanik und Quantenmechanik 8 CP Chemie für Physiker 1 und 2 9 PPA Physikalisches Praktikum A 11MPA Grundlagen der Mathematik für Physiker 12MPB Höhere Mathematik für Physiker 13PPC Projektpraktikum mit Hauptseminar 14BA Bachelorarbeit 15TPCphys Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik 16PPBphys Physikalisches Praktikum Bphys 17PS Programmiersprachen 18TPCbio Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik

(Biologische Physik) 19

PPBbio Biophysikalisches Praktikum Bbio 20BCP1 Biochemie für Physiker 1 21BCP2 Biochemie für Physiker 2 22BIP Bioinformatik 23GENP Genetik 24BIOA Biophysik A 25TPCtec Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik

(Technische Physik) 26

PPBtec Praktikum Technische Physik Btec 27TECA Technische Physik A: Messmethoden 28KFPHY Konstruktion und Fertigung für Physiker 29MWPHY Materialwissenschaften 30JURPHY Patentrecht für Physiker 31BWLPHY Einführung in die Allgemeine Betriebwirtschaftlehre für Physiker 32TPCup Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik 33PPBup Physikalisches Praktikum Bup 34UPG Grundlagen der Umweltphysik 35UPÖ Ökologie und Umweltphysik 37UPF Geländepraktikum (Physikalische Feldmethoden) 39UPHA Transport und Reaktion in aquatischen Systemen und Einführung in

hydrologische Modellierung 40

UPHB Mathematische Modelle in der Hydrologie 41UPMBA Transportprozesse in Böden 42UPMBB Atmosphärische Messtechnik und Mikrometeorologie 43UPGÖA Simulationsmodelle in der Geoökologie 45TPCphi Theoretische Physik C. Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik 46PPBphi Physikalisches Praktikum Bphi 47Gphys1 Logik und Argumentationstheorie für Physiker 48Pphys1 Einführung in die philosophische Analyse I für Physiker 49Pphys1* Einführung in die philosophische Analyse II für Physiker 50Pphys5 Wissenschaftstheorie I 51Pphys5* Wissenschaftstheorie II 52

3

PPhys6.i Ethik Vertiefung für Physiker 53PPhys6.v Theoretische Philosophie 54PBWP1 Moderne Optik 55PBWP2 Prozessrechner und Elektronik 56PBWP3 Computik 57PBWP4 Kristallographie 58PBWP5 Computersimulation von Vielteilchensystemen 59PBWP6 Fortgeschrittenes Physikalisches Rechnen 60WPN01 Geophysik 61WPN02 Einführung in die Materialwissenschaften für Physiker 62WPN03 Einführung in die Konstruktion und Fertigung für Physiker 63WPN04 Geodynamik 64WPN05 Numerische Methoden in der Geophysik 65 Beispielstudienverlauf 66 Hinweise: 1. Die Angaben zur Verwendbarkeit der Module erheben keinen Anspruch auf

Vollständigkeit. 2. Die Veranstaltungen werden nicht einzelnen Lehrstühlen zugeordnet, sondern im

Wechsel von verschiedenen Dozenten gehalten.

4

Modul---EPA

Modulname Experimentalphysik A: Mechanik, Elektrizität, Magnetismus

Modulcode EPA

Bereich Experimentalphysik

Modulverantwortlich Dozenten der Experimentalphysik

Ansprechpartner: Dozent der Veranstaltung gemäß Vorlesungsverzeichnis

Lernziele Verständnis der physikalischen Arbeitsweise und Begriffsbildung

Kenntnis der grundlegenden Begriffe der klassischen Mechanik und der Elektrizitätslehre

Fähigkeit, experimentelle Befunde zu deuten und mathematisch zu beschreiben.

Inhalt Bewegung von Massenpunkten und festen Körpern, Energie, Impuls, Drehimpuls, bewegte Bezugssysteme, Mechanik deformierbarer Körper, Flüssigkeiten und Gase, Schwingungen und Wellen, relativistische Mechanik, Elektrostatik im Vakuum und in Materie, elektrischer Strom, stationäre Magnetfelder im Vakuum und in Materie, Induktion, Wechselströme und elektromagnetische Schwingungen, elektromagnetische Wellen

Dauer 2 Semester

Wintersemester: EPA1 (Mechanik)

Sommersemester: EPA2 (Elektrizität und Magnetismus)

Lehrformen und Umfang

EPA1: Vorlesung (4 SWS) mit Übungen (2 SWS)

EPA2: Vorlesung (4 SWS) mit Übungen (2 SWS)

LP 16 (EPA1: 8 LP; EPA2: 8 LP)

Voraussetzungen Keine

Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung.

Die Teilnahme an den Übungen kann Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung sein.

Studentischer Arbeitsaufwand

Präsenzzeit: 180 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 300 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang Physik

Angebotsturnus Jährlich

5

Modul---EPB

Modulname Experimentalphysik B: Optik, Wärme, Atome, Kerne und Elementarteilchen

Modulcode EPB




Lernziele Verständnis der Gültigkeitsbereiche von geometrischer Optik, Wellenoptik und Teilchenbild

Verständnis der Grundlagen der Wärmelehre, insbesondere der Hauptsätze

Verständnis der grundlegenden Phänomene des Atom- und Kernaufbaus

Verständnis des Standardmodells der Elementarteilchenphysik

Inhalt Geometrische Optik, Interferenz, Beugung, Polarisation, Absorption, Dispersion, Streuung, Gasgesetze, kinetische Gastheorie, Hauptsätze der Thermodynamik, reversible und irreversible Prozesse, Wärmekraftmaschinen, Wärmeleitung und Diffusion, Phasendiagramme, Stabilität von Kernen, radioaktiver Zerfall, Kernmodelle, Symmetrien und Invarianzen, Streuung am Nukleon, Elementarteilchen und Wechselwirkungen, Kernenergie, Fusion, Elemententstehung

Dauer 2 Semester

Wintersemester: EPB1 (Optik, Wärme)

Sommersemester: EPB2 (Atome, Kerne, Teilchen)


EPB1: Vorlesung (4 SWS) mit Übungen (2 SWS)

EPB2: Vorlesung (4 SWS) mit Übungen (2 SWS)

LP 15 (EPB1: 7 LP; EPB2: 8 LP)

Voraussetzungen Modul TPA

Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung






6

Modul---EPC

Modulname Experimentalphysik C: Moleküle, Festkörper

Modulcode EPC




Lernziele Verständnis des Aufbaus von Molekülen und der chemischen Bindung Verständnis der experimentellen Methoden zur Untersuchung von

Molekülen Verständnis des Aufbaus kristalliner Festkörper, ihrer Modellierung

als translationsinvariantes Gitter und der sich daraus ergebenden Konsequenzen

Verständnis des Zusammenhangs zwischen makroskopischen Festkörpereigenschaften und elementaren Anregungen bzw. Quasiteilchen

Verständnis der wichtigsten technologischen Anwendungen fester Körper

Inhalt Mechanische, dielektrische und magnetische Eigenschaften von Molekülen, Rotations-, Schwingungs- und elektronische Anregungen von Molekülen, Messmethoden, Struktur von Festkörpern, Streumethoden, Gitterschwingungen, Thermische Eigenschaften von Isolatoren, freie Elektronen und Elektronen im periodischen Potenzial, Energiebänder, Transporteigenschaften in Metallen, Supraleiter, Halbleiter (Grundlagen und wichtigste Bauelemente)

Dauer 2 Semester Wintersemester: EPC1 (Moleküle, Festkörper I) Sommersemester: EPC2 (Festköper II)


EPC1: Vorlesung (4 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (2 SWS)

EPC2: Vorlesung (4 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (2 SWS)

LP 16 (EPC1: 8 LP; EPC2: 8 LP)

Voraussetzungen Module EPA, TPA und MPA

Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung Die Teilnahme an den Übungen kann Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung sein.





7

Modul---TPA

Modulname Physikalisches Rechnen

Modulcode TPA

Bereich Theoretische Physik

Modulverantwortlich Dozenten der Theoretischen Physik


Lernziele Verständnis einfacher mathematischer Methoden zur Anwendung auf Probleme der Theoretischen Physik, insbesondere Mechanik und einfache Elektrodynamik

Fähigkeit zur Anwendung von Näherungsmethoden

Verständnis der Methoden der Theoretischen Physik

Inhalt Koordinaten-Systeme, Transformationen, Vektoren, Vektoranalysis, Integrale, Integralsätze, Integraltransformationen, Differentialgleichungen, höhere Funktionen, Matrizen und Operatoren, Fourier-Reihen, Anwendungen aus Mechanik, einfache Elektrodynamik

Dauer 1 Semester


Vorlesung (4 SWS) und Übungen (2 SWS)

LP 7







Angebotsturnus Wintersemester

8

Modul---TPB

Modulname Theoretische Physik B: Mechanik und Quantenmechanik

Modulcode TPB




Lernziele Verständnis der grundlegenden Konzepte der Mechanik und ihrer Anwendungen

Verständnis der Methoden der Theoretischen Physik Fähigkeit zur Lösung von Problemen mit den Methoden, die im

Rahmen der Theoretischen Mechanik und Quantenmechanik entwickelt werden

Verständnis der grundlegenden Konzepte der Quantenmechanik und ihrer Anwendungen

Interdisziplinäre Vernetzung zur Angewandten Mathematik und zu den Ingenieurwissenschaften

Inhalt Mechanik von Massenpunkten, Newtonsche Bewegungsgl., Zentralpotentiale, Keplerproblem, klass. Streutheorie, Zwangsbedingungen, Lagrangegl., kleine Schwingungen, nichtlin. Effekte, starrer Körper, Trägheitstensor, Eulersche Gleichung und Winkel, Hamiltonsche Mechanik, Hamiltonsches Prinzip, Symmetrien und Erhaltungssätze, Kanonische Transformationen; Wellenfunktion, Schrödingergleichung, Kontinuitätsgl., Heisenbergsche Unschärferelation, Wahrscheinlichkeitsinterpretation, freies Teilchen, Wellenpaket, stationäre Lösungen der Schrödingergl., Eigenwerte, eindimensionale Probleme, gebundene Zustände, Streuzustände, Hilbertraum, Operatoren, Erwartungswerte, Vollständigkeit, Harmonischer Oszillator, Zentralpotential, Bahndrehimpuls, Wasserstoffatom, Drehimpulsalgebra, Spin, zeitunabhängige Störungstheorie, Variationsverfahren, zeitabhängige Störungstheorie, goldene Regel

Dauer 2 Semester


TPB1: Vorlesung (4 SWS ) mit Übungen (2 SWS),

TPB2: Vorlesung (4 SWS) mit Übungen (2 SWS),

LP 16 (TPB1: 8 LP; TPB2: 8 LP)


Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung. Die Teilnahme an den Übungen kann Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung sein.





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Modul---CP

Modulname Chemie für Physiker 1 und 2

Modulcode CP

Bereich Chemie

Modulverantwortlich Dozenten der Chemie


Lernziele Im Modul Chemie für Physiker eignen sich die Studierenden grundlegende Konzepte der allgemeinen, anorganischen und organischen Chemie an. Die Inhalte der Vorlesung werden durch Übungsaufgaben weiter vertieft. Die Übungen dienen auch dazu, die unterschiedlichen Vorkenntnisse der Studierenden aus der Schule auszugleichen. Die Inhalte von Vorlesung und Übungen werden durch ausgewählte Experimente im Praktikum ergänzt.

Inhalt In der Vorlesung Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker I (1. Semester) werden folgende Inhalte vorgestellt: Elementare Bausteine der Materie, Aufbau der Atome, Quantentheorie, Periodensystem der Elemente, chemische Bindung (kovalente und ionische Bindungen, Bindungsverhältnisse in Metallen), Aggregatzustände, ideale und reale Gase, Phasendiagramme, Thermodynamik (Enthalpie, Entropie, chemisches Gleichgewicht).

In der Vorlesung Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker II (2. Semester) wird eine kurze Einführung in die organische Chemie gegeben: Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe, Alkene, Alkine, Alkohole, Aromaten, Carbonylverbindungen, Amine, Polymere. Bei der Besprechung der einzelnen Stoffklassen werden übergeordnete Prinzipien wie die Chiralität organischer Verbindungen und wichtige Analysenmethoden wie die Infrarot- und NMR-Spektroskopie an Fallbeispielen demonstriert.

In den Übungen zu den beiden Vorlesungen werden die Inhalte der Vorlesung vertieft. Hierbei steht das Verständnis chemischer Zusammenhänge und nicht das Lösen chemischer ‚Rechenaufgaben’ im Vordergrund.

Im Praktikum werden von den Studierenden Versuche zu den Themengebieten grundlegende Labortechniken, qualitative und quantitative Analyse, Veresterung einer Carbonsäure, Farbstoffe und Kunststoffe durchgeführt. Dabei werden grundlegende Trenn- und Reinigungsmethoden wie die Kristallisation, Destillation, Dünnschicht- und Säulenchromatographie an Fallbeispielen in den einzelnen Versuchen vermittelt

Dauer 2 Semester


CP1: Vorlesung Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker I (2 SWS) + Übungen (1 SWS) im Wintersemester

CP2: Vorlesung Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker II (2 SWS) und Praktikum (Blockpraktikum nach dem 2. Semester, 3 SWS) im Sommersemester

LP 10 (CP1: 5 LP; CP2: 5 LP)


Leistungsnachweise Das Modul wird mit je einer schriftlichen Prüfung zu den beiden Vorlesungen nach dem ersten und dem 2. Semester bewertet. Im Praktikum werden von den

10

Studierenden zu den einzelnen Versuchen Protokolle verfasst. Der erfolgreiche Abschluss des Praktikums wird durch einen Schein dokumentiert.


Im 1. Semester pro Woche 3 Lehrveranstaltungsstunden und ca. 4 Stunden zur Vor- und Nachbereitung. Ergibt 105 Stunden plus 45 Stunden Prüfungs-vorbereitung, insgesamt 150 Stunden.

Im 2. Semester pro Woche 5 Lehrveranstaltungsstunden und ca. 3 Stunden zur Vor- und Nachbereitung. Ergibt 120 Stunden plus 30 Stunden Prüfungs-vorbereitung, insgesamt 150 Stunden.

Für beide Semester ergibt sich eine Arbeitsbelastung von 300 Stunden



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Modul---PPA

Modulname Physikalisches Praktikum A

Modulcode PPA




Lernziele Fehlerrechnung

Funktionsweise und Bedienung von Messgeräten

Erstellung eines Protokolls von physikalischen Experimenten

Darstellung der Ergebnisse physikalischer Experimente in Form eines Ergebnisberichtes

Vertiefung des Verständnisses physikalischer Zusammenhänge an Hand der praktischen Realisation und der quantitativen Vermessung physikalischer Effekte

Inhalt 12 Versuche in Anlehnung an den Vorlesungsstoff des 1. - 4. Semesters

Dauer 2 Semester

Sommersemester: PPA1

Wintersemester: PPA2


PPA1: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (2.5 SWS)

PPA2: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (2.5 SWS)

LP 6 (PPA1: 3 LP; PPA2: 3 LP)


Leistungsnachweise Schriftlicher Arbeitsbericht





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Modul---MPA

Modulname Grundlagen der Mathematik für Physiker

Modulcode MPA

Bereich Mathematik

Modulverantwortlich Dozenten der Mathematik (insbesondere Lehrstuhl Nichtlineare Analysis und Mathematische Physik)

Lernziele Verständnis der für die Physik wichtigen mathematischen Konzepte

Verfahren zur Gewinnung von Grenzwerten, Ableitungen, Extrema, Integralen für Funktionen in einer und in mehreren reellen Variablen, Verständnis der algebraischen Grundstrukturen, Verfahren zur Darstellung und Analyse linearer Abbildungen mit geometrischen Anwendungen

Verständnis des physikalischen und des anschaulichen Hintergrundes

Fähigkeit, eigene mathematische Überlegungen schriftlich und mündlich angemessen darzustellen

Inhalt Reelle und komplexe Zahlen, Folgen und Reihen, Differentialrechnung einer reellen Variablen, Potenzreihen und spezielle Funktionen, Integration in einer Variablen, Gruppen, Ringe, Körper, Vektorräume, lineare Abbildungen und Gleichungssysteme, Determinanten und multilineare Abbildungen, Eigenwerte, Spektraltheorie für normale Matrizen, Hauptachsentransformation, Differentialrechnung in Rn, Kurvenintegrale, Divergenz und Rotation

Dauer 2 Semester

Wintersemester: MPA1

Sommersemester: MPA2


MPA1: Vorlesung (4 SWS) und Übung (2 SWS)

MPA2: Vorlesung (4 SWS) und Übung (2 SWS)

LP 15 (MPA1: 8 LP; MPA2: 7 LP)



Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung kann die Teilnahme an den Übungen sein.





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Modul---MPB

Modulname Höhere Mathematik für Physiker

Modulcode MPB

Bereich Mathematik

Modulverantwortlich Dozenten der Mathematik (Lehrstuhl Angewandte Mathematik)

Lernziele Verständnis der für die Physik wichtigen mathematischen Konzepte

Verfahren zur Lösung einfacher Differentialgleichungen unter Anfangs- und Randwertbedingungen und deren Einordnung in die allgemeine Lösungstheorie. Sicherer Umgang mit den grundlegenden Sätzen der Vektoranalysis, der mehrdimensionalen Integrationstheorie, der Fourieranalysis und der Funktionentheorie.

Verständnis des physikalischen und des anschaulichen Hintergrundes

Fähigkeit, eigene mathematische Überlegungen schriftlich und mündlich angemessen darzustellen

Inhalt Satz von Picard-Lindelöf, lineare Differentialgleichungen, mehrdimensionales Lebesgue-Integral und Lp-Räume, Fourierreihen und Fouriertransformation,

Integration auf Untermannigfaltigkeiten, Integralsätze, Poincare-Lemma, holomorphe Funktionen, Cauchy-Integralsatz und Integralformeln, Laurentreihen, Residuensatz mit Anwendungen

Dauer 1 Semester


Vorlesung (4 SWS) und Übung (2 SWS)

LP 7



Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung kann die Teilnahme an den Übungen sein.





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Modul---PPC

Modulname Projektpraktikum mit Hauptseminar

Modulcode PPC

Bereich Experimentalphysik oder Theoretische Physik

Modulverantwortlich Dozenten der Physik


Lernziele Befähigung zum projektorientierten Arbeiten

Literaturrecherche und Umgang mit Primärliteratur

Positionierung der eigenen Arbeit innerhalb eines größeren Forschungskontextes

Anfertigung eines Vortragsmanuskriptes

Präsentation von Arbeitsergebnissen unter Verwendung verschiedener Medien

Inhalt Literaturrecherche, Spezifizierung und Auswahl wissenschaftlicher Geräte bzw. Erlernen spezieller analytischer und numerischer Rechentechniken, Dokumentation und Organisation wissenschaftlicher Arbeit, Vertieftes Erlernen experimenteller oder theoretischer Verfahren an ausgesuchten Beispielen, schriftliche Ausarbeitung und Präsentation

Dauer 1 Semester


PPC1: Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum (2 SWS)

PPC2: Hauptseminar (2 SWS)

LP 6

Voraussetzungen

Leistungsnachweise Vortrag




Angebotsturnus Jedes Semester

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Modul---BA

Modulname Bachelorarbeit

Modulcode BA

Bereich Experimentelle oder Theoretische Physik

Modulverantwortlich Dozenten der Physik

Lernziele Selbständiges Lösen von physikalischen Problemen

schriftlichen Darstellung wissenschaftlicher Ergebnisse

Inhalt Der Inhalt der Bachelorarbeit wird durch die Wahl eines speziellen Arbeitsgebiets der Experimentellen oder Theoretischen Physik festgelegt

Dauer 1 Semester


Bachelorarbeit

LP 12

Voraussetzungen

Leistungsnachweise Bachelorarbeit


Präsenzzeit und Vor- und Nachbereitungszeit: 360 Stunden


Angebotsturnus Nach Bedarf

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Modul---TPCphys

Modulname Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik

Modulcode TPCphys




Lernziele Verständnis elektrischer und magnetischer Phänomene

Erkenntnis, wie beobachtete Einzelphänomene zu einem einheitlichen theoretischen Konzept vereinigt werden

Erweiterung des Wissens über die Methoden der theoretischen Physik, insbes. auch Anwendungen der Funktionentheorie

Fähigkeit zum Lösen elektrodynamischer Probleme

Verständnis der grundlegenden Konzepte der Thermodynamik und Statistischen Physik

Fähigkeiten in elementaren statistischen Vielteilchenmethoden

Verständnis thermodynamischer Prozesse und ihrer Anwendungen

Inhalt Elektrostatik, Magnetostatik, Maxwellsche Gleichungen, Materialien, Ladungsdynamik, Strahlung, relativistische Elektrodynamik, ausgewählte vertiefende Kapitel der Elektrodynamik;

Thermodynamische Zustandsgrößen und Potentiale, Hauptsätze der Thermodynamik, Kreisprozesse, Mehrphasen- und Mehrkomponentensysteme, klassische Gase, Bose- und Fermistatistik mit einfachen Anwendungen, Reale Gase, Phasenübergänge

Dauer 2 Semester


TPCphys1: Vorlesung (4 SWS) mit Übung (3 SWS)

TPCphys2: Vorlesung (4 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (2 SWS)

LP 17 (TPCphys1: 9 LP; TPCphys2: 8 LP)






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik


17

Modul---PPBphys

Modulname Physikalisches Praktikum Bphys

Modulcode PPBphys




Lernziele Verständnis der Funktionsweise von Messgeräten und deren Bedienung

Erstellung eines Protokolls von Physikalischen Experimenten



Inhalt 6 Versuche, ausgewählt in Anlehnung an den Vorlesungsstoff des 1. - 4. Semesters, im Sommersemester und 5 Versuche im Wintersemester

Dauer 2 Semester

Sommersemester: PPBphys1

Wintersemester: PPBphys2


PPBphys1: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (3 SWS)

PPBphys2: Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum (5 SWS)

LP 9 (PPBphys1: 3 LP; PPBphys2: 6 LP)





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik


18

Modul---PS

Modulname Programmiersprachen

Modulcode PS

Bereich Mathematik

Modulverantwortlich Rechenzentrum


Lernziele Erlernen einer höheren Programmiersprache

Umgang mit Datentypen und Funktionen

Entwicklung von Algorithmen

Inhalt Datentypen, Operatoren, Kontrollstrukturen, Funktionen und Programmstruktur, Zeiger und Vektoren, Eingabe und Ausgabe, Sprachbeschreibung gemäß gewählter höherer Programmiersprache

Dauer 1 Semester


Vorlesung mit Übung (3 SWS)

LP 3





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Allgemeine Physik und im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik

Angebotsturnus Jährlich im Sommersemester

19

Modul---TPCbio

Modulname Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik (Biologische Physik)

Modulcode TPCbio











Inhalt Elektrostatik, Magnetostatik, Maxwellsche Gleichungen, Materialien, Ladungsdynamik, Strahlung, relativistische Elektrodynamik;


Dauer 2 Semester


TPCbio1: Vorlesung (4 SWS) mit Übung (2 SWS)

TPCbio2: Vorlesung (4 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (2 SWS)

LP 16 (TPCbio1: 8 LP; TPCbio2: 8 LP)






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Biologische Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann auch Modul TPCphys verwendet werden


20

Modul---PPBbio

Modulname Biophysikalisches Praktikum Bbio

Modulcode PPBbio









Dauer 2 Semester

Sommersemester: PPBbio1

Wintersemester: PPBbio2


PPBbio1: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (3 SWS)

PPBbio2: Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum (5 SWS)

LP 9 (PPBbio1: 3 LP; PPBbio2: 6 LP)





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Biologische Physik des Bachelorstudiengangs Physik


21

Modul---BCP1

Modulname Biochemie für Physiker 1

Modulcode BCP1

Bereich Chemie

Modulverantwortlich Dozenten der Biochemie


Lernziele Verständnis der Strukturen und Funktionen der Biomoleküle.

Verständnis der Mechanismen biochemischer Reaktionen.

Verständnis des Grundstoffwechsels, ihre Vernetzung und ihre Regulation.

Verständnis der Grundlagen der biochemischen Messmethoden.

Inhalt Aminosäuren, Nukleotide und Nukleinsäuren, Struktur und Funktion von Proteinen, Enzymkinetik, ausgewählte Enzymmechanismen, Regulation der enzymatischen Aktivität, Membranen, Bioenergetik, Glycolyse, Citratcyclus, Glycogenmetabolismus, Aminosäurestoffwechsel, Fettstoffwechsel, Oxidative Phosphorylierung, Pentosephophatweg, Gluconeogenese.

In den Übungen werden Themen aus der Vorlesung aufgegriffen und vertiefend geübt

Dauer 1 Semester


Vorlesung (3 SWS) mit Übungen (1 SWS)

LP 5

Voraussetzungen





Angebotsturnus Jährlich im Wintersemester

22

Modul---BCP2

Modulname Biochemie für Physiker 2

Modulcode BCP2

Bereich Chemie

Modulverantwortlich Dozenten der Biochemie


Lernziele Verständnis der grundlegenden biochemischen Vorgänge der Verarbeitung der genetischen Information.

Verständnis der Prinzipien der Signaltransduktion, des zellulären Transports, der Membranfunktion und der Immunantwort.

Inhalt Nukleinsäurestoffwechsel, Struktur der RNA und DNA, Replikation, Transkription, Translation, Proteintransport, Signaltransduktion, Biochemie der Bewegungssysteme, Immunchemie, Membranbiochemie.

In den Übungen werden Themen aus der Vorlesung aufgegriffen und vertiefend geübt

Dauer 1 Semester



LP 5

Voraussetzungen






23

Modul---BIP

Modulname Bioinformatik: Molekulare Modellierung

Modulcode BIP

Bereich Biochemie

Modulverantwortlich Dozenten der Bioinformatik


Lernziele Verständnis der Methoden der molekularen Modellierung biologischer Makromoleküle

Verständnis der Anwendungen der molekularen Modellierung biologischer Makromoleküle

Fähigkeit zur Durchführung molekularer Modellierung biologischer Makromoleküle mit geeigneter Computersoftware

Inhalt In der Vorlesung Bioinformatik und molekulare Modellierung werden die theoretischen Grundlagen der molekularen Modellierung (Molekulare Kraftfelder, biomolekulare Elektrostatik, klassische und statistische Mechanik), deren numerische Ausführungen (Molekulardynamik--Simulationen, Energieminimierung und Normalmoden--Analyse, Monte-Carlo-Simulationen), Grundlagen quantenchemischer Methoden sowie die Modellierung biochemischer Reaktionen und Ligandenbindung behandelt.

Im Praktikum molekulare Modellierung werden verschiedene Techniken (u.a. Analyse biomolekularer Strukturen, Berechnung elektrostatischer Eigenschaften von Biomolekülen, Normalmoden-Analyse und einführende quantenchemische Methoden) exemplarisch an ausgewählten Fallbeispielen durchgeführt, um den Studierenden die praktischen Ausführungen dieser Methoden zu vermitteln

Dauer 1 Semester (Vorlesung) und Blockveranstaltung (Praktikum) in der vorlesungsfreien Zeit des Semesters


Vorlesung (2 SWS) und Praktikum (4 SWS)

LP 5

Voraussetzungen Module BIOCHEM1 oder vergleichbare Veranstaltungen



Präsenzzeit: 30 Stunden Vorlesung und 60 Stunden Praktikum, Vor- und Nachbereitungszeit: 60 Stunden



24

Modul---GENP

Modulname Genetik

Modulcode GENP

Bereich Biologie

Modulverantwortlich Dozenten der Genetik


Lernziele Verständnis der Grundlagen der klassischen und molekularen Genetik

Verständnis der Prinzipien der wichtigen gentechnischen Anwendungen

Inhalt In der Vorlesung werden die Grundlagen der klassischen und molekularen Genetik behandelt: Struktur der Erbinformation (DNA, RNA, Chromosomen), Weitergabe der Erbinformation (DNA-Replikation, Mitose, Meiose), Funktion der Erbinformation (Transkription, Prozessierung, Translation, Regulation der Genexpression), Stabilität der Erbinformation (spontane und induzierte Mutationen, DNA-Reparatur, Rekombination, bewegliche genetische Elemente, Viren, Krebs).

Die wichtigsten gentechnischen Anwendungen, die sich aus dem theoretischen Verständnis ergeben haben, werden vorgestellt: DNA-Hybridisierung, DNA-Chips, Polymerasekettenreaktion (PCR), DNA-Sequenzierung, Genomprojekte, rekombinante Gentechnologie, Klonierung, gentechnisch veränderte Organismen (GVO), gezielte Geninaktivierung, Reporterkonstrukte, Expressionsvektoren, RNA-Interferenz.

Die theoretische Behandlung in der Vorlesung wird mit dem parallel laufenden Seminar/Übungen vertieft. An jedem Vorlesungstermin wird dem Studierenden ein Frageblatt zur Bearbeitung übergeben; Antworten werden am folgenden Übungstermin vorgestellt und diskutiert.

Dauer 1 Semester


Vorlesung (2 SWS) und Seminar/Übung (1 SWS)

LP 4







25

Modul---BIOA

Modulname Biophysik A

Modulcode BIOA




Lernziele Grundlegendes Verständnis der Struktur und Funktion von DNA und Proteinen

Grundlegendes Verständnis von Transportmechanismen in lebenden Zellen

Grundlegendes Verständnis mechanischer Eigenschaften von Zellen

Grundlegendes Verständnis der Physik von Nervenzellen

Inhalt Aufbau und Konformationen von RNA/DNA, Primär-, Sekundär- und Tertiärstruktur von Proteinen, Röntgenbeugung an Proteinkristallen; Diffusion und gerichteter Transport, Aufbau und Funktion von Motorproteinen, Ratschenmodelle; Aufbau und Dynamik des Zytoskeletts (Aktin und Mikrotubuli), Aufbau und Dynamik von Membranen; Elektrodiffusion, Nernst-Gleichung, Aktionspotentiale, Hodgkin-Huxley-Modell.

Dauer 1 Semester


Vorlesung (3 SWS) mit Übung (1 SWS)

LP 5

Voraussetzungen



Präsenzzeit: 60 Stunden, Vor- und Nachbereitung: 60 Stunden; Zusätzliche Prüfungsvorbereitung: 30 Stunden.

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Biologische Physik und Wahlpflichtmodul in den Schwerpunkten Allgemeine Physik und Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik; Wahlmodul im Masterstudiengang Biochemie


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Modul---TPCtec

Modulname Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik (Technische Physik)

Modulcode TPCtec






Erweiterung des Wissens über die Methoden der Theoretischen Physik






Spezielle Kapitel aus: Thermodynamische Zustandsgrößen und Potentiale, Hauptsätze der Thermodynamik, Kreisprozesse, Mehrphasen- und Mehrkomponentensysteme, klassische Gase, Bose- und Fermistatistik mit einfachen Anwendungen, Reale Gase, Phasenübergänge

Dauer 2 Semester


TPCtec1: Vorlesung (4 SWS) mit Übung (2 SWS)

TPCtec2: Vorlesung (2 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (1 SWS)

LP 12 (TPCtec1: 8 LP; TPCtec2: 4 LP)






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann auch Modul TPCphys oder TPCbio verwendet werden


27

Modul---PPBtec

Modulname Praktikum Technische Physik Btec

Modulcode PPBtec









Dauer 2 Semester

Sommersemester: PPBtec1

Wintersemester: PPBtec2


PPBtec1: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (3 SWS)

PPBtec2: Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum (5 SWS)

LP 9 (PPBtec1: 3 LP; PPBtec2: 6 LP)





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik


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Modul---TECA

Modulname Technische Physik A: Messmethoden

Modulcode TECA




Lernziele Fähigkeit zur Beschreibung und Abschätzung der Genauigkeit physikalischer Messgrößen und daraus abgeleiteter Größen

Kenntnis der wichtigsten in der Physik auftretenden statistischen Verteilungen und ihrer mathematischen Grundlagen

Kenntnis fundamentaler Rauschquellen in der physikalischen Messtechnik und von Methoden zur Minimierung des Rauschens

Verständnis der Grundlagen moderner Messtechniken aus ausgewählten Bereichen der Experimentalphysik

Kenntnis der wichtigsten Eigenschaften der zugehörigen Detektoren und Messgeräte

Inhalt Datenanalyse und Messfehler, wichtige statistische Verteilungen, Messverfahren basierend auf optischen, elektrischen und weiteren Methoden, Rauschen und Verfahren zur Rauschunterdrückung

Dauer 1 Semester



LP 5






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik und Wahlpflichtmodul in den Schwerpunkten Allgemeine Physik und Biologische Physik des Bachelorstudiengangs Physik


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Modul---KFPHY

Modulname Konstruktion und Fertigung für Physiker

Modulcode KFPHY

Bereich Ingenieurswissenschaften

Modulverantwortlich Lehrstühle für Konstruktionslehre und CAD der FAN


Lernziele Grundverständnis für wichtige Aufgaben und Arbeitsgebiete eines Ingenieurs

Kenntnis bereichsspezifischer Softwarewerkzeuge

Inhalt Konstruktion und Berechnung von Maschinenelementen und daraus zusammengesetzter Maschinen; Einführung in die 3D-Konstruktion mittels CAD, in das technische Zeichnen und in einfache Finite-Elemente-Berechnungen

Dauer 2 Semester


Vorlesung , Übungen und Seminar

Nr. Kennung Veranstaltung SWS

1 KFPHY1 Konstruktionslehre und CAD I 2V + 2Ü

2 KFPHY2 Maschinenelemente 6S

LP 9


Leistungsnachweise Schriftliche Prüfung


KFPHY1: Präsenzzeit: 60 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 90 Stunden KFPHY2: Präsenzzeit: 90 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 30 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann das Modul Materialwissenschaften für Physiker (MWPHY) verwendet werden. Wahlpflichtfach nichtphysikalischer Richtung (Modul WPN) im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Nur eines der beiden Module KFPHY (9 LP) oder WPN03 (5 LP) kann gewählt werden.


30

Modul---MWPHYS

Modulname Materialwissenschaften

Modulcode MWPHY


Modulverantwortlich Materialwissenschaftliche Lehrstühle der FAN


Lernziele Verständnis der Struktur- und Funktionseigenschaften verschiedener Werkstoffe

Kenntnis von Verformungsmechanismen sowie von festigkeits- und funktionsbeeinflussenden Materialparametern

Einblick in die Verfahren zur technischen Herstellung von Werkstoffen

Verständnis der ingenieurmäßigen Vorgehensweise bei der Entwicklung von Bauteilen aus materialwissenschaftlicher Sicht

Inhalt Geschichte, Bedeutung, grundlegende Eigenschaften und technische Anwendung metallischer, keramischer und polymerer Werkstoffe sowie von Funktionswerkstoffen

Dauer 2 Semester


Vorlesung

Gewählt werden müssen 3 Veranstaltungen aus MW1 bis MW4


1 MW1 Aufbau und Eigenschaften von Metallen 2V

2 MW2 Aufbau und Eigenschaften von Polymeren 2V

3 MW3 Aufbau und Eigenschaften von Keramiken 2V

4 MW4 Aufbau und Eigenschaften von Funktionsmaterialien

2V

LP 9


Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung über die gewählte Veranstaltungen



Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann das Modul Konstruktion und Fertigung für Physiker (KFPHY) verwendet werden. Wahlpflichtfach nichtphyskalischer Richtung (Modul WPN) im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Nur eines der beiden Module MWPHY (9 LP) oder WPN02 (6 LP) kann gewählt werden


31

Modul---JURPHY

Modulname Patentrecht für Physiker

Modulcode JURPHY

Bereich Rechtswissenschaften

Modulverantwortlich Lehrstuhl Zivilrecht 8

Lernziele Überblick über die Rechte geistigen Eigentums

Grundverständnis der wirtschaftlichen und praktischen Bedeutung von Patent und Marke

Kenntnis von Schutzvoraussetzungen und Schutzbereich des Patents

Kenntnis von Schutzvoraussetzungen und Schutzbereich der Marke

Überblick über verwandte Rechte (Gebrauchsmuster, Geschmackmuster

Inhalt Allgemeine Grundsätze des geistigen Eigentums;

Patentrecht: Erteilungsvoraussetzungen, Erteilungsverfahren, Auslegung von Patentansprüchen, Schranken und Ende des Schutzes, Patentlizenz;

Markenrecht: Entstehungsvoraussetzungen der Kennzeichenrechte, Verletzung von Kennzeichenrechten, Schranken und Ende des Schutzes, Markenlizenz;

Überblick über das Geschmacks- und Gebrauchsmusterrecht

Dauer 1 Semester


Vorlesung (2 SWS)

LP 3





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Wahlpflichtfach nichtphysikalischer Richtung (Modul WPN) im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik


32

Modul---BWLPHY

Modulname Einführung in die Allgemeine Betriebswirtschaftslehre für Physiker

Modulcode BWLPHY

Bereich Wirtschaftswissenschaften

Modulverantwortlich Lehrstuhl BWL II

Lernziele Die Veranstaltung "Einführung an die Allgemeine Betriebswirtschaftslehre - Lecture Course" soll auf Basis von Fallstudien und durch ein von Tutoren gelenktes selbständiges Erarbeiten von Textquellen einen Überblick über die Teilbereiche der Betriebswirtschaftslehre und deren Zusammenhang geben

Neben den betriebswirtschaftlichen Funktionen stehen insbesondere konstitutive Entscheidungen im Mittelpunkt

Die Studierende sollen nach einer Einführungsphase in Tutorien Fallstudien lösen und in Kleingruppen unter Moderation eines Tutors besprechen

Inhalt Konstitutive Entscheidungen

Unternehmensführung

Betrieblicher Leistungsprozess

Finanzierung und Investition

Unternehmensrechnung

Dauer 1 Semester


Tutorien, die der gemeinsamen Bearbeitung von Fallstudien dienen. Ergänzend wird zu Beginn eine Einführungsvorlesung angeboten. (2 SWS)

LP 3




Präsenzzeit Tutorien und eine Einführungsveranstaltung: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 40 Stunden, Prüfungsvorbereitung: 20 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Technische Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Wahlpflichtfach nichtphysikalischer Richtung (Modul WPN) im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik

Angebotsturnus Jährlich im Wintersemester und im Sommersemester

33

Modul---TPCup

Modulname Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik (Umweltphysik)

Modulcode TPCup













Dauer 2 Semester


TPCup1: Vorlesung (4 SWS) mit Übung (2 SWS)

TPCup2: Vorlesung (4 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (2 SWS)

LP 16 (TPCup1: 8 LP; TPCup2: 8 LP)






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann auch Modul TPCphys verwendet werden


34

Modul---PPBup

Modulname Umweltphysikalisches Praktikum Bup

Modulcode PPBup









Dauer 2 Semester

Sommersemester: PPBup1

Wintersemester: PPBup2


PPBup1: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (3 SWS)

PPBup2: Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum (3 SWS)

LP 6 (PPBup1: 3 LP; PPBup2: 3 LP)





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


35

Modul---UPG

Modulname Grundlagen der Umweltphysik

Modulcode UPG

Bereich Umweltphysik

Modulverantwortlich Dozenten der Umweltwissenschaften


Lernziele Grundlagen und Vertiefung der Kenntnis physikalischer Bodeneigenschaften und bodenphysikalischer Prozesse in Böden

Durchführung einfacher bodenphysikalischer Berechnungen

Komponenten des Wasserhaushalts

Grundlagen der Grundwasserhydrologie

Kenntnis der Statik, Thermodynamik und Dynamik der Atmosphäre zum Verständnis der Atmosphäre als kompressibles Medium

Fähigkeit der mathematischen Beschreibung ihrer Grundgleichungen (barometrische Höhenformel, thermodynamisches Diagrammpapier, Windsysteme)

Kenntnis der Besonderheiten der bodennahen Schicht und das Verständnis der Relevanz der atmosphärischen Prozesse für terrestrische Ökosysteme

Inhalt Bodenphysikalische Grundlagen, Textur und Struktur von Böden, Korngrößenverteilung, Eigenschaften des Bodenwassers, Kapillarität, Benetzbarkeit, Wasserbilanz, Wassertransport, Messverfahren, Lösungstransport, Wärmetransport in Böden, bodenmechanische Grundbegriffe;

Wasserhaushaltsgleichung, Niederschlag, Verdunstung, Abfluss, Niederschlags-Abfluss-Beziehung, Abflussmessung, hydraulisches Potential gesättigte und ungesättigte Zone, Matrixpotenzial, Darcy-Gleichung, hydraulische Leitfähigkeit, Grundwasserbewegung (Dupuit-Gleichung), Infiltration, Wasserbewegung im Boden;

Gasgleichung, barometrische Höhenformel, Poisson-Gleichung, Navier-Stokes Gleichung (Bewegungsgleichung und Dynamik), Clausius-Clapeyron Gleichung, Statische und Dynamische Stabilität, Wolkenbildung, Zirkulationsformen, bodennahe Turbulenz, Strahlungs- und Energiebilanz an der Erdoberfläche, Ähnlichkeitstheorien, Experimentelle und Modellansätze zur Verdunstungsbestimmung, Optik der Atmosphäre

Dauer 2 Semester,

Wintersemester: UP3 (Bodenphysik)

Sommersemester: UP4 (Hydrologie) und UP5 (Meteorologie)


UP3: Vorlesung (1 SWS) mit Übung (1 SWS)


36


LP 9






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik. Wahlpflichtfach für den Bachelorstudiengang Physik in anderen Schwerpunkten.


37

Modul---UPÖ

Modulname Ökologie und Umweltphysik

Modulcode UPÖ


Modulverantwortlich Dozenten der Umweltwissenschaften


Lernziele die Begriffe aus dem biologischen Schulstoff und die spezifischen Ansätze der Ökologie erläutern.

Natur- und Evolutionsgeschichte sowie die menschliche Nutzungsgeschichte von Ökosystemen beschreiben und interpretieren.

den Aufbau, die Organisation und die Anpassung von Organismen und Ökosystemen beschreiben und auf neue Beispiele übertragen.

Umweltbegriff aus ökologischer Sicht definieren

Begriffe der Zeitreihenstatistik kennen und an Umweltbeispielen interpretieren.

Methoden der Zeitreihenanalyse in ihren Grenzen und Möglichkeiten kennen und einfache Analyse durchführen.

Typische Anwendungsbeispiele analysieren.

Begriffe der Umweltphysik auf Beispiele anwenden.

Fallbeispiel analysieren und vorstellen.

Verwandte Methoden in unterschiedlichen Disziplinen in Beziehung setzen

Inhalt Organismen, Populationen und Ökosysteme unter den Aspekten ihrer Geschichte und von Anpassungsleistungen. Interaktionen und Wechselwirkungen zwischen der Erd- und Evolutionsgeschichte, Nutzungssysteme, sowie aktuelle Umweltprobleme bieten den Rahmen in dem einzelne Prozesse und Beispiele vertieft werden. In den tierökologischen Themen werden Physiologie, Wachstum, Verhalten, Ausbreitung, Sukzession behandelt.

Wiederholung von Grundbegriffe von statistischen Tests und deren Übertragung auf Zeitreihen. An Methoden werden vorgestellt: Trendanalyse, (Kreuz-)Korrelation, ARMA; ARIMA, Fourier, Wavelet, SSA.

Grundlegende Gleichungen für Bilanzen, Flüsse, Potenziale, etc. in allen Kompartimenten (Hydrosphäre, Pedosphäre, Biosphäre, Atmosphäre) basieren auf ähnlichen Abstraktionen, weisen aber spezifische Besonderheiten auf. Ausgehend von einer allgemeinen physikalischen Definition der relevanten Grundgleichungen werden ihre kompartiment-bezogenen Besonderheiten dargestellt und die Grenzen ihrer Anwendbarkeit aufgezeigt

Dauer 3 Semester

38

Wintersemester: UP1 (ökologische Modellbildung) und UP2 (Zeitreihen)

Sommersemester: UP6 (Grundgleichungen Umweltphysik)


UP1: Vorlesung (2 SWS)


UP6: Seminar (2 SWS)

LP 8

Voraussetzungen R-Kurs für UP2





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik. Wahlpflichtfach für den Bachelorstudiengang Physik in anderen Schwerpunkten.


39

Modul---UPF

Modulname Geländepraktikum (Physikalische Feldmethoden)

Modulcode UPF


Modulverantwortlich Lehrstuhl für Hydrologie

Lernziele Praktische Umsetzung des erworbenen theoretischen Wissens um physikalische Gesetzmäßigkeiten des Energie- und Wasserhaushalts im System Atmosphäre-Pflanze-Boden-Grundwasser.

Kennenlernen moderner Feldmessmethoden

Erlernen von Präsentationstechniken (wissenschaftliche Berichte und Vorträge)

Inhalt Das Modul vermittelt Kenntnisse über die Anwendung von Methoden zur Quantifizierung von Wasser - und Energieflüssen im System Atmosphäre Pflanze-Boden-Grundwasser. Insbesondere werden folgende Inhalte vermittelt: Messmethoden für Verdunstung, Niederschlag, Infiltration, Abfluss, Bodenwassergehalt, Pumpversuch zur Bestimmung hydraulischer Eigenschaften. Das Modul dient auch der Vermittlung von Präsentationstechniken und der Abfassung wissenschaftlicher Berichte

Dauer 1 Semester


Großpraktikum: 3 SWS

LP 4 LP


Leistungsnachweise Protokoll über die Auswertung der Experimente


Geländepraktikum: 42 Stunden, Auswertung und Protokollerstellung: 60 Stunden, Präsentation einschliesslich Vorbereitung: 18 Stunden.

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


40

Modul---UPHA

Modulname Transport und Reaktion in aquatischen Systemen und Einführung in hydrologische Modellierung

Modulcode UPHA

Bereich Hydrologie

Modulverantwortlich Lehrstuhl für Hydrologie

Lernziele Kenntnis der grundlegenden physikalisch-chemischen Konzepte von Transport- und Reaktionsprozessen in aquatischen Systemen

Fähigkeit, physikalische Transportprobleme für diverse hydrologische Fragestellungen zu simulieren und zu interpretieren

Inhalt Diffusion, Advektion, Dispersion, Stofftransport in porösen Medien, entsprechenden Gleichungen und analytische Lösungen, Pecletzahl, Reaktionskinetik, Reaktionsordnungen, Kopplung Transport und Reaktion, Damköhlerzahlen;

Umgang mit einer Software zur Simulation von Transportprozessen in hydrologischen Systemen und Bearbeiten von verschiedenen hydrologisch relevanten, angewandten Fragestellungen

Dauer 2 Semester

Sommersemester: UPH1 (aquatische Systeme)

Wintersemester: UPH2 (hydrologische Modellierung)


UPH1: Vorlesung mit Übung: 2 SWS

UPH2: Vorlesung mit Übung: 2 SWS

LP 6

Voraussetzungen UP4





Verwendbarkeit Pflichtmodul in der Spezialisierung Hydrologie im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


41

Modul---UPHB

Modulname Mathematische Modelle in der Hydrologie

Modulcode UPHB

Bereich Hydrologie

Modulverantwortlich Lehrstuhl Hydrologie

Lernziele Einblick in die Grundlagen und Gleichungen des Wasser-, Wärme- und Stofftransports in Böden/Aquiferen

Einblick in numerische Methoden der Prozessmodellierung

Entwicklung von numerischen Modellen für die Anwendung auf Strömungs- und Transportprobleme in der Hydrologie

Inhalt Grundgleichungen der Strömungs- und Transportmodellierung stationärer und in-stationärer Systeme, numerische Methoden der Prozessmodellierung (Finite Differenzen, Finite Elemente), Übergang von kontinuierlicher zu diskreter Formulierung der Gleichungen, Probleme bei der Modellierung von advektiven Transportprozessen (numerische Dispersion/Oszillation)

Dauer 1 Semester



LP 5

Voraussetzungen UP4

Leistungsnachweise Erfolgreiche Teilnahme dokumentiert durch Anwesenheit und Bearbeitung der Übungsaufgaben



Verwendbarkeit Pflichtmodul in der Spezialisierung Hydrologie und Pflichtmodul in der Spezialisierung Ökologische Modellbildung im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


42

Modul---UPMBA

Modulname Transportprozesse in Böden

Modulcode UPMBA

Bereich Bodenphysik

Modulverantwortlich Abteilung Bodenphysik

Lernziele Grundlagen und Gleichungen des Wasser-, Wärme- und Stofftransports in Böden

Prinzipien der Prozessmodellierung

Modellgestützte Prozessanalyse mit einem numerischen Simulationsmodell

Grundgleichungen und Modelle der Bodenhydrologie

Säulenexperimente und Modellierung hydrologischer Prozesse in Böden

Inhalt Mechanismen des Wasser-, Wärme- und Stofftransports in Böden, Grundgleichungen der Transportmodellierung, modellgestützte Parameteridentifikation durch inverse Modellierung, Sensitivitäts- und Systemanalysen mit einem numerischen Prozessmodell;

Transportgleichungen, lokale Bilanz, Richardsgleichung, Quellen und Senken, Parameterfunktionen, Heterogenität, Anisotropie, Infiltration, Redistribution, Pedotransferfunktionen, numerische Modellierung, inverse Modellierung, Säulenexperimente, Durchführung von Transportexperimenten.

Dauer 2 Semester

Sommersemester: UPM1 (Transportprozesse in Böden)

Wintersemester: UPM4 (Bodenhydrologie)


UPM1: Vorlesung mit Übungen (3 SWS)


LP 6

Voraussetzungen UP3

Leistungsnachweise Erfolgreiche Teilnahme dokumentiert durch Anwesenheit, schriftlicher Bericht und Präsentation



Verwendbarkeit Pflichtmodul in der Spezialisierung Meteorologie und Bodenphysik im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


43

Modul---UPMBB

Modulname Atmosphärische Messtechnik und Mikrometeorologie

Modulcode UPMBB

Bereich Umweltphysik – Meteorologie und Bodenphysik

Modulverantwortlich Mikrometeorologie

Lernziele Praktische und theoretische Kenntnis der Funktionsweise und Bedienung von meteorologischen Umweltsensoren

Fähigkeit zur quantitativen Auswertung von Messungen mit Umweltsensoren und Abschätzung des Messfehlers

Darstellung der Ergebnisse in Form von schriftlichen Ergebnisberichten

Kenntnis und Verständnis der Raum- und Zeitskalen atmosphärischer Prozesse in der Grenzschicht

Verständnis der Zusammenhänge zwischen den theoretischen Prinzipien der Massen-, Impuls-, und Energieerhaltung, deren mathematischer Beschreibung, und den praktischen experimentellen und modellierenden Ansätzen für den bodennahen Energie- und Stoffaustausch

Kenntnis der Besonderheiten des atmosphärischen bodennahen Transports in heterogenem, gegliedertem und komplexem Gelände und bei stabiler Schichtung

Bearbeitung einfacher Aufgaben basierend auf Beobachtungen und Entwicklung anwendungsspezifischer Mess- und Modellkonzepte

Inhalt Ermittlung des Strahlungsfehlers bei der Temperaturmessung, Hüttenfehler, Einfluss der Belüftungsgeschwindigkeit auf die Bestimmung der Luftfeuchtigkeit mit einem Aspirationspsychrometer, dynamische Fehler (Einschwingverhalten) bei Windmesssystemen, Messung mit Ultraschallanemometern und Bestimmung von Ausbreitungsklassen, Ermittlung der Strahlungsbilanzkomponenten und der Albedo verschiedener Oberflächen, Luftdruckmessungen, synoptische Standardbeobachtungen;

Raum- und Zeitskalen, Feuchtemaße, Navier-Stokes-Gleichung, Turbulente Bewegungsgleichung, Turbulente Kinetische Energiegleichung, Ähnlichkeitstheorien, Eddy-Kovarianzmethode, Gradientansätze, Fluss-Varianzansätze, Akkumulationsmethoden, Energiebilanzverfahren, Widerstandsansätze, Penman-Monteith Verfahren.

Dauer 1 Semester


UPM2: Wahlweise Vorlesung (1 SWS) oder Praktikum, angeboten als 2-tägiges Blockpraktikum (1 SWS)


LP 5

44

Voraussetzungen UP5


Die Teilnahme an den Übungen oder Schriftliches Protokoll des Praktikums kann Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung sein.



Verwendbarkeit Pflichtmodul in der Spezialisierung Meteorologie und Bodenphysik im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


45

Modul---UPGÖA

Modulname Simulationsmodelle in der Geoökologie

Modulcode UPGÖA

Bereich Geoökologie

Modulverantwortlich Lehrstuhl Ökologische Modellbildung

Lernziele Eigenständige Erstellung von Prozess-und Agenten-Modellen mit Simulationsumgebungen,

Interpretation und Analyse von Modellergebnissen und -verhalten anhand von ökologischen Beispiel-Themen.

Die Umsetzung einer ökologischen Fragestellung in ein Simulationsprogramm.

Inhalt Populationswachstum, Räuber-Beute Modelle, Agentenmodelle, Sensitivitätsanalyse

Dauer 1 Semester


Vorlesung (1 SWS) mit Übung (3 SWS)

LP 6


Leistungsnachweise Präsentation oder Ausarbeitung



Verwendbarkeit Pflichtmodul in der Spezialisierung Ökologische Modellbildung im Schwerpunkt Umweltphysik des Bachelorstudiengangs Physik.


46

Modul---TPCphi

Modulname Theoretische Physik C: Elektrodynamik, Thermodynamik und Statistik

Modulcode TPCphi











Inhalt Elektrostatik, Magnetostatik, Maxwellsche Gleichungen, Materialien, Ladungsdynamik, Strahlung, relativistische Elektrodynamik, ausgewählte vertiefende Kapitel der Elektrodynamik;


Dauer 2 Semester


TPCphi1: Vorlesung (4 SWS) mit Übung (2 SWS)

TPCphi2: Vorlesung (4 SWS) mit Physikalischer Kleingruppen-Übung (2 SWS)

LP 16 (TPCphi1: 8 LP; TPCphys2: 8 LP)






Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann auch Modul TPCphys verwendet werden


47

Modul---PPBphi

Modulname Physikalisches Praktikum Bphi

Modulcode PPBphi









Dauer 2 Semester

Sommersemester: PPBphi1

Wintersemester: PPBphi2


PPBphi1: Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum (3 SWS)

PPBphi2: Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum (5 SWS)

LP 9 (PPBphi1: 3 LP; PPBphi2: 6 LP)





Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik. Alternativ kann auch Modul PPBphys verwendet werden.


48

Modul---Gphys1

Modulname Logik und Argumentationstheorie für Physiker

Modulcode Gphys1

Bereich Philosophie

Modulkoordination Lehrstuhl Philosophie I

Lernziele Die Studierenden sollen lernen, mit komplexen argumentativen Lagen umzugehen. Sie sollen hilfreiche Strukturierungstechniken erlernen, einen präzisen Sinn für gute und schlechte Argumente entwickeln, ein explizites Wissen über die dabei leitenden Beurteilungsgesichtspunkte erwerben und dadurch zugleich verblüffungsresistent gegen bloße rhetorische Tricks werden.

Inhalt Techniken des Strukturierens von informalen Argumenten Evaluationskriterien für deduktive und induktive Argumente Aussagenlogische Sprache und wahrheitsfunktionale Charakterisierung

von Operatoren. Werkzeuge des logischen Schließens Behandlung von informalen Argumentationsfehlern bzw.

Argumentationsproblemen

Dauer 1 Semester


Vorlesung (4 SWS); Übung (2 SWS)

LP 5

Voraussetzungen Keine.



Präsenzzeit Vorlesung: 56 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit der Vorlesung: 28 Stunden, Präsenzzeit Übungen: 28 Stunden, Vorbereitung auf die Prüfung: 38 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik; Wahlpflichtmodul nichtphysikalischer Richtung (WPN).


49

Modul---Pphys1

Modulname Einführung in die philosophische Analyse I für Physiker

Modulcode Pphys1

Bereich Philosophie

Modulkoordination Studiengangsmoderator des Bachelorstudiengangs „Philosophy & Economics“

Lernziele Vermittlung eines Sinns für die Eigenarten philosophischer Fragen und die Möglichkeiten ihrer Beantwortung.

Einsicht in die Bedeutung begrifflicher Vorklärung

Vermittlung der Idee, dass philosophische Fragen zwar häufig zu keiner definitiven Antwort geführt haben, gleichwohl aber Gütekriterien formuliert bzw. entwickelt werden können, die erlauben, bessere von schlechteren Antworten zu unterscheiden bzw. jedenfalls Klärungsgewinne als solche zu erkennen

Inhalt Erkenntnis und Wahrheit Wissen und Glaube Sprache und Bedeutung Gründe und Beweise Beschreibung und Wertung Normen und Gesetze Möglichkeit und Grenzen der philosophischen Analyse

Dauer 1 Semester


Vorlesung (2 SWS); Übung (2 SWS)

LP 5




Präsenzzeit Vorlesung: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit der Vorlesung: 30 Stunden, Präsenzzeit Übungen: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitung der Übung: 30 Stunden, Vorbereitung auf die Prüfung: 30 Stunden



50

Modul---Pphys1*

Modulname Einführung in die philosophische Analyse II für Physiker

Modulcode Pphys1*

Bereich Philosophie


Lernziele Analog zu Modul Pphys1 Vermittlung eines Sinns für die Eigenarten philosophischer Fragen und die Möglichkeiten ihrer Beantwortung.

Erlernen eigenständiger Anwendung und kritischer Reflexion der entsprechenden philosophischen Theorien in Vortrag und Diskussion

Inhalt Erkenntnis und Wahrheit Wissen und Glaube Sprache und Bedeutung Gründe und Beweise Beschreibung und Wertung Normen und Gesetze Möglichkeit und Grenzen der philosophischen Analyse

Dauer 1 Semester


Seminar (2 SWS)

LP 2

Voraussetzungen Keine. Empfohlen Pphys1 als Parallelveranstaltung

Leistungsnachweise Essay oder Vortrag





51

Modul---Pphys5

Modulname Wissenschaftstheorie I für Physiker

Modulcode Pphys5

Bereich Philosophie


Lernziele Die Studierenden sollen einen Sinn für die Ziele, Ansätze, Verfahren, Leistungen, Möglichkeiten und auch Grenzen der Wissenschaften entwickeln. Es soll ein Verständnis für Unterschiede und Gemeinsamkeiten verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen und für die Kontroversität und Vielfalt wissenschaftlicher Methodologie vermittelt werden.

Inhalt Wissenschaft und Wissenschaftsreflexion von der Antike bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts

Moderne Wissenschaftstheorie: Logischer Empirismus (Sinn- und Basisproblem), Popperscher Falsifikationismus, Kuhns Paradigmenlehre, Theoriegeladenheit der Beobachtung, Holismus, Strukturalismus, Kohärentismus, Kriterien des wissenschaftlichen Fortschritts und der Güte wissenschaftlicher Theorien

Zentrale wissenschaftstheoretische Diskussionen: Der Begriff des Gesetzes und der Begriff der wissenschaftlichen Erklärung.

Dauer 1 Semester


Vorlesung (2 SWS) und Übung (2 SWS)

LP 5

Voraussetzungen Keine. Empfohlene Vorkenntnisse Pphys1, Pphys1*



Präsenzzeit Vorlesung: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit der Vorlesung: 30 Stunden, Präsenzzeit Übungen: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitung der Übung: 30 Stunden, Vorbereitung auf die Prüfung: 30 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik


52

Modul---Pphys5*

Modulname Wissenschaftstheorie II für Physiker

Modulcode Pphys5*

Bereich Philosophie


Lernziele Ergänzend zu Modul Pphys5 sollen die Studierenden einen Sinn für die Ziele, Ansätze, Verfahren, Leistungen, Möglichkeiten und auch Grenzen der Wissenschaften entwickeln. Es soll ein Verständnis für Unterschiede und Gemeinsamkeiten verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen und für die Kontroversität und Vielfalt wissenschaftlicher Methodologie vermittelt werden.

Inhalt Wissenschaft und Wissenschaftsreflexion von der Antike bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts

Moderne Wissenschaftstheorie: Logischer Empirismus (Sinn- und Basisproblem), Popperscher Falsifikationismus, Kuhns Paradigmenlehre, Theoriegeladenheit der Beobachtung, Holismus, Strukturalismus, Kohärentismus, Kriterien des wissenschaftlichen Fortschritts und der Güte wissenschaftlicher Theorien

Zentrale wissenschaftstheoretische Diskussionen: Der Begriff des Gesetzes und der Begriff der wissenschaftlichen Erklärung.

Dauer 1 Semester


Seminar (2 SWS)

LP 2

Voraussetzungen Keine. Empfohlene Vorkenntnisse Pphys1, Pphys1*, Pphys5

Leistungsnachweise Essay oder Vortrag


Präsenzzeit Seminar: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 30 Stunden.

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik


53

Modul---Pphys6.i

Modulname Logik Vertiefung für Physiker

Modulcode Pphys6.i

Bereich Philosophie

Modulkoordination Lehrstuhl Philosophie I

Lernziele Seminare in diesem Modul reflektieren die Vielfalt philosophischer Logik (philosophische Logik beschäftigt sich traditionell mit Schlussfolgerungen, Beweisen, Wahrheit und Paradoxien; heutzutage wird sie in einem erheblich erweiterten Rahmen genutzt, der Erkenntnistheorie, Spieltheorie, Ethik und Werttheorie, Theorien kollektiver Wahl und auch den Alltagsverstand umfasst), vermitteln aber auch die zentralen mathematischen Begriffe, die der Vielfalt logischer Anwendungen zugrunde liegen. Die Studierenden lernen die zuverlässige Beherrschung der Methoden und Anwendungen der Logik.

Inhalt Logische Modelle von Wissen, Überzeugungen und Informationsänderung

Präferenzlogik, Werttheorie, Präferenz- und Urteilsaggregierung Alltägliches und juristisches Denken über Verpflichtungen, Erlaubnisse

und andere normative Begriffe Theorien des nicht-deduktiven und des ceteris-paribus-Schließens

in Wissenschaftstheorie und Rechtsphilosophie Wahrheitstheorien, Paradoxien, Konventionen Philosophie der Logik und spieltheoretische Grundlagen Beweistheorie, Modelltheorie, Berechenbarkeitstheorie

Dauer 1 Semester


Seminar (2 SWS)

LP 5

Voraussetzungen Pphys1, Pphys1*

Leistungsnachweise Hausarbeit


Präsenzzeit: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 60 Stunden, Hausarbeit/ Essays/ Prüfungsvorbereitung: 60 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik.


54

Modul---Pphys6.v

Modulname Theoretische Philosophie für Physiker

Modulcode Pphys6.v

Bereich Philosophie


Lernziele Vertiefung des Wissens in der Theoretischen Philosophie, das in den Einführungsveranstaltungen [insbesondere „Logik und Argumentationstheorie" (Gphys1) und „Wissenschaftstheorie“ (Pphys5, Pphys5*)] erworben wurde. Thematisiert werden Erkenntnistheorie, Wissenschaftstheorie der Natur- und Sozialwissenschaften sowie Sprachphilosophie.

Inhalt Theorien des Wissens

Theorien der Wissenschaft und des wissenschaftlichen Fortschritts

Theorien der Sprache

Dauer 1 Semester


Seminar (2 SWS)

LP 5

Voraussetzungen Gphys1, Pphys1, Pphys1*, Pphys5, Pphys5*

Leistungsnachweise Hausarbeit


Präsenzzeit: 30 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 60 Stunden, Hausarbeit/ Essays/ Prüfungsvorbereitung: 60 Stunden

Verwendbarkeit Pflichtmodul im Schwerpunkt Physik & Philosophie des Bachelorstudiengangs Physik.


55

Modul---PBWP1

Modulname Moderne Optik

Modulcode PBWP1

Bereich Physik



Lernziele Verständnis der physikalischen Grundlagen und Eigenschaften der Lichtausbreitung in Wellenleiterstrukturen

Kenntnis der wichtigsten Bauelemente im Bereich der integrierten Optik

Kenntnis moderner Methoden der optischen Daten- und Signalverarbeitung, z. B. optische Korrelatoren und Fourier-Optik

vertieftes Verständnis von Kohärenz, Interferenz und Beugung im Zusammenhang mit optischen Messverfahren

Kenntnis moderner optischer Messtechniken und ihrer Anwendungsmöglichkeiten aus ausgewählten Gebieten, z.B. Mikroskopieverfahren

Inhalt Wellenleiterstrukturen und Faseroptik, Interferenz, Kohärenz und Beugung;

Informationsübertragung durch optische Systeme moderne Verfahren der optischen Messtechnik, z. B. Mikroskopietechniken

Dauer 1 Semester

Lehrformen und SWS


LP 5

Voraussetzungen Modul EPA



Präsenzzeit: 60 Stunden; Vor- und Nachbereitungszeit: 60 Stunden; zusätzliche Prüfungsvorbereitung: 30 Stunden

Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul für den Bachelorstudiengang Physik (WPP und WPPtec)


56

Modul---PBWP2

Modulname Prozessrechner und Elektronik

Modulcode PBWP2

Bereich Physik



Lernziele Verständnis der physikalischen Grundlagen der computergestützten Datenerfassung

Programmierung eines Mikrocontrollers

Aufbau eines Mikrocontrollersystems

Verständnis und Anwendung elementarer Algorithmen der digitalen

Signalverarbeitung

Inhalt Grundlagen der Digitalelektronik, AD-Wandler, DA-Wandler, Zähler, Taktgeber, Mikroprozessoren, Rechnerarchitekturen, Schnittstellen, Digitale Filter, Digitale Regler, Analysemethoden für digitale Messwerte

Dauer 1 Semester



LP 5




Präsenzzeit: 60 Stunden; Vor- und Nachbereitungszeit: 60 Stunden; zusätzliche Prüfungsvorbereitung: 30 Stunden.



57

Modul---PBWP3

Modulname Computik

Modulcode PBWP3

Bereich Physik



Lernziele Fähigkeit zur Modellbildung

Fähigkeit zur Umsetzung physikalischer Fragestellungen in computerlösbare Probleme

Verständnis grundlegender mathematisch-numerischer Techniken

Inhalt Numerische Darstellung von Funktionen (Basisfunktionen, Gittertechniken),Numerisches Differenzieren, Numerisches Integrieren, Gleichungssysteme, Differentialgleichungen

Dauer 1 Semester



LP 5


Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung. Die Teilnahme an den Übungen kann Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung sein.




Angebotsturnus Jährlich im Sommer- oder Wintersemester

58

Modul---PBWP4

Modulname Kristallographie

Modulcode PBWP4

Bereich Physik

Modulverantwortlich Lehrstuhl für Kristallographie

Ansprechpartner: Prof. Sander van Smaalen

Lernziele Kenntnis der Symmetrie kristalliner Festkörper

Verständnis der Symmetrie physikalischer Eigenschaften kristalliner Festkörper

Verständnis der physikalischen Grundlagen der Röntgenbeugung

Kenntnis der modernen Methoden zur Kristallstrukturbestimmung

Inhalt Punktgruppen, Raumgruppen, Gruppentheorie; Phasenumwandlungen; Tensoreigenschaften; Röntgenstrahlung; Wechselwirkung Röntgenstrahlung und Materie; Röntgenbeugung; Fourierkarten; Patterson Funktion; Charge-Flipping; Maximum Entropie Methode (MEM).

Dauer 1 Semester

Lehrformen und SWS


LP 5







59

Modul---PBWP5

Modulname Computersimulation von Vielteilchensystemen

Modulcode PBWP5

Bereich Physik



Lernziele Kenntnis grundlegender mikroskopischer Vielteilchenmodelle

Kenntnis relevanter physikalischer Observablen

Fähigkeit zur Entwicklung von Simulationscodes

Kritisches Verständnis numerisch berechneter physikalischer Größen

Fähigkeit zur Visualisierung von numerischen Eigenschaften

Inhalt Formen mikroskopischer Modelle und Wechselwirkungen, statische und dynamische Mittelwerte und Korrelationsfunktionen, Algorithmen wie z.B. Molekulardynamik und Monte Carlo-Methode, Verbindungen zur Vielteilchentheorie

Dauer 1 Semester

Lehrformen und SWS


LP 5






Angebotsturnus unregelmäßig

60

Modul---PBWP6

Modulname Fortgeschrittenes Physikalisches Rechnen

Modulcode PBWP6

Bereich Physik



Lernziele Kenntnis fortgeschrittener Rechenmethoden

Fähigkeit zur Anwendung höherer analytischer und symbolischer Lösungsverfahren

Sicherer Umgang mit Computeralgebrasystemen (optional)

Fähigkeit zur Visualisierung von Ergebnissen

Inhalt Fortgeschrittenen Rechenmethoden, wie zum Beispiel Laplacetransformation, Laurentreihen, asymptotische Entwicklung, ausgewählte Themen der komplexen Analysis, Funktionalanalysis, Gruppentheorie etc.

Dauer 1 Semester

Lehrformen und SWS


LP 5






Angebotsturnus unregelmäßig

61

Modul---WPN01

Modulname Geophysik

Modulcode WPN01

Bereich Geologie und Geophysik

Modulkoordination Bayerisches Geoinstitut (Gerd Steinle-Neumann)

Lernziele Verständnis der Prozesse und Eigenschaften der Erde

Verständnis der zu geophysikalischen Erkenntnissen führenden Methoden und Inversionstechniken

Anwendung fundamentaler wissenschaftlicher (vor allem physikalischer) Prinzipien in einem chemisch und physikalisch komplexen System, der Erde

Einblick in die Modelbildung und die dabei vorgenommenen Näherungen

Inhalt Einführung in die Struktur der festen Erde und ihrer Oberflächenprozesse; Grundlagen der Geologie; geophysikalische Prinzipien: Plattentektonik, Schwerefeld der Erde, seismische Struktur und das Magnetfeld der Erde.

Dauer 2 Semester


Vorlesung Allgemeine Geologie (2 SWS) im WS und Vorlesung 'Introduction to Geophysics' (2 SWS; in englischer Sprache) im SS

LP 5


Leistungsnachweise Eine mündliche oder schriftliche Prüfung über das gesamte Modul


Präsenzzeit: 60 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 45 Stunden, Vorbereitung auf Prüfungen: 45 Stunden

Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul nichtphysikalischer Richtung für den Bachelorstudiengang Physik (WPN)


62

Modul---WPN02

Modulname Einführung in die Materialwissenschaften für Physiker

Modulcode WPN02


Modulverantwortlich Materialwissenschaftliche Lehrstühle der FAN


Lernziele Verständnis der Struktur- und Funktionseigenschaften verschiedener Werkstoffe

Kenntnis von Verformungsmechanismen sowie von festigkeits- und funktionsbeeinflussenden Materialparametern

Einblick in die Verfahren zur technischen Herstellung von Werkstoffen

Verständnis der ingenieurmäßigen Vorgehensweise bei der Entwicklung von Bauteilen aus materialwissenschaftlicher Sicht

Inhalt Geschichte, Bedeutung, grundlegende Eigenschaften und technische Anwendung metallischer, keramischer und polymerer Werkstoffe sowie von Funktionswerkstoffen

Dauer 1 oder 2 Semester


Vorlesung

Gewählt werden müssen 2 Veranstaltungen aus MW1 bis MW4


1 MW1 Aufbau und Eigenschaften von Metallen 2V

2 MW2 Aufbau und Eigenschaften von Polymeren 2V

3 MW3 Aufbau und Eigenschaften von Keramiken 2V

4 MW4 Aufbau und Eigenschaften von Funktionsmaterialien

2V

LP 6


Leistungsnachweise Schriftliche oder mündliche Prüfung über die gewählte Veranstaltungen.



Verwendbarkeit Wahlpflichtfach nichtphysikalischer Richtung (Modul WPN) im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Nur eines der beiden Module MWPHY (9 LP) oder WPN02 (6 LP) kann gewählt werden


63

Modul---WPN03

Modulname Einführung in die Konstruktion und Fertigung für Physiker

Modulcode WPN03


Modulverantwortlich Lehrstühle für Konstruktionslehre und CAD der FAN


Lernziele Grundverständnis für wichtige Aufgaben und Arbeitsgebiete eines Ingenieurs

Kenntnis bereichsspezifischer Softwarewerkzeuge

Inhalt Konstruktion und Berechnung von Maschinenelementen und daraus zusammengesetzter Maschinen.

Dauer 1 Semester


Vorlesung und Übungen

Kennung Veranstaltung SWS

KFPHY1 Konstruktionslehre und CAD I 2V + 2Ü

LP 5





Verwendbarkeit Wahlpflichtfach nichtphysikalischer Richtung (Modul WPN) im Schwerpunkt Allgemeine Physik des Bachelorstudiengangs Physik. Nur eines der beiden Module KFPHY (9 LP) oder WPN03 (5 LP) kann gewählt werden


64

Modul---WPN04

Modulname Geodynamik

Modulcode WPN04



Lernziele Verständnis der verschiedenen dynamischen Prozesse, die die Erde und andere erdähnliche Planeten formen

Praktische Beispiele, die diese Konzepte illustrieren

Vermittlung eines Überblicks der Methoden, die zum Studium der Dynamik des Erdinnern angewandt werden

Entwicklung einfacher mathematischer Modelle, die quantitative und physikalische Einblicke in dynamische Prozesse in der Erde bieten.

Inhalt Methoden zum Erforschung des Erdinneren sowie anderer Planeten Thermochemischer Zustand und Struktur, sowie Entwicklung, des

Erinnern Wärmetransport im Erdinnern Thermodynamik im Innern von Planeten Strömungsmechanik und Erhaltungsätze Dimensionslose Zahlen und Gleichungen zum Studium von

Strömungsmechanik Typische Näherungen und Vereinfachungen Beispielrechnungen mit Anwendungen:

- Isostasie - Abkühlung eines Halbraums - Couette und Poisseuille Strömungen

Dauer 1 Semester


Vorlesung (3 SWS) in Englischer Sprache

LP 3




Präsenzzeit: 45 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 15 Stunden, Vorbereitung auf Prüfungen: 30 Stunden


Angebotsturnus Jährlich (im Sommersemester)

65

Modul---WPN05

Modulname Numerische Methoden in der Geophysik

Modulcode WPN05



Lernziele Einführung in die numerische Lösung von Differentialgleichungen mit Fokussierung auf geophysikalische Problemstellungen (Wellenfortpflanzung, Advektions- und Diffusions-Prozesse, Stokes-Strömungen, Konvektion mit finiter Prandtlzahl)

Identifizierung, Auswahl, und Vereinfachung der mathematischen Beschreibung einer physikalischen Fragestellung, und die Herleitung einer numerischen Näherung zur ihrer Beantwortung

Verständnis der Lösung mit Hilfe von Stabilitätsanalysen.

Vorstellung von Visualisierungstechniken

Inhalt Einführung in die Methode finiter Differenzen Kosistenz- und Stabilitätsanalyse Lösung von Gleichungssystemen Programmierung und Visualisierung Anwendungen:

- Elliptische und parabolische ein- und zweidimensionale Laplace und Poisson-Gleichung.

- Ein- und zweidimensionale Advektions-Diffusions-Gleichung. - Hyperbolische zwei- und dreidimensionale skalare Wellengleichung. - Gekoppelte Systeme von partiellen Differentialgleichungen.

Dauer 1 Semester


Vorlesung (3 SWS) in Englischer Sprache.

LP 3

Voraussetzungen Keine formalen Voraussetzungen. Im Rahmen von praktischen Übungen und der schriftlichen Prüfung ist die Programmierung von Aufgaben erforderlich. Der Inhalt der Vorlesung ist jedoch nicht die Vermittlung von Programmiertechniken oder einer Programmiersprache. Deshalb sind vorherige Programmierkenntnisse wünschenswert.



Präsenzzeit: 45 Stunden, Vor- und Nachbereitungszeit: 15 Stunden, Vorbereitung auf die Prüfung: 30 Stunden


Angebotsturnus Jährlich (im Wintersemester)

Modul---END

66

Beispielstudienverlauf

In der folgenden Tabelle werden Beispiele für ein Bachelorstudium Physik, mit den Schwerpunkten Allgemeine Physik, Biologische Physik und Technische Physik gegeben. FS bezeichnet das Fachsemester; SWS = Umfang in Semesterwochenstunden; LP = Umfang in Leistungspunkten nach dem European Credit Transfer System; V = Vorlesung; Ü = Übung; KÜ = Physikalische Kleingruppen-Übung; P = Praktikum; PG = Physikalisches Kleingruppen-Grundpraktikum; PH = Physikalisches Kleingruppen-Hauptpraktikum; HS = Hauptseminar; PR = schriftliche oder mündliche Prüfung; HA = Hausarbeit. Unbenotete Leistungsnachweise sind: AB = schriftlicher Arbeitsbericht; ES = Essay; VO = Vortrag; ET = erfolgreiche Teilnahme.

FS

LP

Module und Teilmodule

SWS

LP

Prüfung oder

Leistungs-nachweis

1 28

EPA1: Experimentalphysik A1 (Mechanik) V4+Ü2 8 PRTPA : Physikalisches Rechnen V4+Ü2 7 PRMPA1: Grundlagen der Mathematik für Physiker 1 V4+Ü2 8 PRCP1: Chemie für Physiker 1 V2+Ü1 5 PR

2 31

EPA2: Experimentalphysik A2 (Elektrizität und

Magnetismus)V4+Ü2 8 PR

TPB1: Theoretische Physik B1 (Theoretische

Mechanik) V4+Ü2 8 PR

PPA1: Physikalisches Praktikum A1 PG2,5 3 ABMPA2: Grundlagen der Mathematik für Physiker 2 V4+Ü2 7 PRCP2: Chemie für Physiker 2 V2+P3 5 PR

67

Drittes bis Sechstes Semester im Schwerpunkt Allgemeine Physik:

FS

LP


SWS

LP

Prüfung oder

Leistungs-nachweis

3 30

EPB1: Experimentalphysik B1 (Optik, Wärme) V4+Ü2 7 PRTPB2: Theoretische Physik B2 (Quantenmechanik) V4+Ü2 8 PRPPA2: Physikalisches Praktikum A2 PG2,5 3 ABMPB: Höhere Mathematik für Physiker V4+Ü2 7 PRInformatik für Mathematiker (Modul E2. Informatik im

Modulhandbuch Bachelorstudiengang Mathematik;

Wahlpflichtfach nicht-physikalischer Richtung, WPN)

V2+Ü2 5 PR

4 28

EPB2: Experimentalphysik B2 (Atome, Kerne,

Teilchen) V4+Ü2 8 PR

TPCphys1: Theoretische Physik C1 (Elektrodynamik) V4+Ü3 9 PRPPBphys1: Physikalisches Praktikum Physik Bphys1 PG3 3 ABPS: Vorlesung Programmiersprachen V2+Ü1 3 ETWPN01: Geophysik

(Wahlpflichtfach nicht-physikalischer Richtung, WPN) V4 5 PR

5 32

EPC1: Experimentalphysik C1

(Moleküle, Festkörper I) V4+KÜ2 8 PR

PPBphys2: Physikalisches Praktikum Bphys2 PH5 6 ABTPCphys2: Theoretische Physik C2 (Thermodynamik

und Statistische Mechanik)V4+KÜ2 8 PR

PBWP2: Prozessrechner und Elektronik

(Wahlpflichtfach physikalischer Richtung, WPP)V2+Ü2 5 PR

PBWP3: Computik

(Wahlpflichtfach physikalischer Richtung, WPP) V2+Ü2 5 PR

6 31

EPC2: Experimentalphysik C2 (Festkörper II) V4+KÜ2 8 PRPBWP1: Moderne Optik

(Wahlpflichtfach physikalischer Richtung, WPP) V3+Ü1 5 PR

PPC1: Projektpraktikum PH2 3 ETPPC2: Hauptseminar HS2 3 VOBA: Bachelorarbeit (Physik) 12

Summe Bachelorstudium 133 180

68

Drittes bis Sechstes Semester im Schwerpunkt Biologische Physik:

FS

LP


SWS

LP

Prüfung oder

Leistungs-nachweis

3 30

EPB1: Experimentalphysik B1 (Optik, Wärme) V4+Ü2 7 PRTPB2: Theoretische Physik B2 (Quantenmechanik) V4+Ü2 8 PRPPA2: Physikalisches Praktikum A2 PG2,5 3 ABMPB: Höhere Mathematik für Physiker V4+Ü2 7 PRBCP1: Biochemie für Physiker 1 V3+Ü1 5 PR

4 29



TPCbio1: Theoretische Physik C1 (Elektrodynamik) V4+Ü2 8 PRPPBbio1: Biophysikalisches Praktikum Bbio1 PG3 3 ABTECA: Messmethoden

(Wahlpflichtfach physikalischer Richtung, WPPbio) V3+Ü1 5 PR

BCP2: Biochemie für Physiker 2 V3+Ü1 5 PR

5 31



TPCbio2: Theoretische Physik C2 (Thermodynamik

und Statistische Mechanik)V4+KÜ2 8 PR

PPBbio2: Biophysikalisches Praktikum Bbio2 PH5 6 ABBIP: Bioinformatik: Molekulare Modellierung V2+P4 5 PRGENP: Genetik V2+Ü1 4 PR

6 31

EPC2: Experimentalphysik C2 (Festkörper II) V4+KÜ2 8 PRBIOA: Biophysik A V3+Ü1 5 PRPPC1: Projektpraktikum PH2 3 ETPPC2: Hauptseminar HS2 3 VOBA: Bachelorarbeit (Physik) 12


69

Drittes bis Sechstes Semester im Schwerpunkt Technische Physik

FS

LP


SWS

LP

Prüfung oder

Leistungs-nachweis

3 30

EPB1: Experimentalphysik B1 (Optik, Wärme) V4+Ü2 7 PRTPB2: Theoretische Physik B2 (Quantenmechanik) V4+Ü2 8 PRPPA2: Physikalisches Praktikum A2 PG2,5 3 ABMPB: Höhere Mathematik für Physiker V4+Ü2 7 PRMWPHY1: Materialwissenschaften V4 6 PR

4 31



TPCtec1: Theoretische Physik C1 (Elektrodynamik) V4+Ü2 8 PRTECA: Messmethoden V3+Ü1 5 PPBtec1: Praktikum Technische Physik Btec1 PG3 3 ABPS: Vorlesung Programmiersprachen V2+Ü1 3 ETMWPHY2: Materialwissenschaften V2 3 PR

5 29



TPCtec2: Theoretische Physik C2 (Thermodynamik) V2+KÜ1 4 PRPPBtec2: Praktikum Technische Physik Btec2 PH5 6 ABPBWP2: Prozessrechner und Elektronik

(Wahlpflichtfach physikalischer Richtung, WPPtec)V2+Ü2 5 PR

JURPHY: Patentrecht für Physiker V2 3 PRBWLPHY: Einführung in die Allgemeine

Betriebswirtschaftslehre für Physiker V2 3 PR

6 31

EPC2: Experimentalphysik C2 (Festkörper II) V4+KÜ2 8 PRPBWP1: Moderne Optik

(Wahlpflichtfach physikalischer Richtung, WPPtec) V3+Ü1 5 PR



70

Beispielstudienverlauf im Schwerpunkt Umweltphysik:

FS

LP


SWS

LP

Prüfung oder

Leistungs-nachweis

1 31

EPA1: Experimentalphysik A1 (Mechanik) V4+Ü2 8 PRTPA : Physikalisches Rechnen V4+Ü2 7 PRMPA1: Grundlagen der Mathematik für Physiker 1 V4+Ü2 8 PRCP1: Chemie für Physiker 1 V2+Ü1 5 PR

UP1: Allgemeine Ökologie V2 3 PR

31

EPA2: Experimentalphysik A2 (Elektrizität und Magnetismus)

V4+Ü2 8 PR

TPB1: Theoretische Physik B1 (Theoretische Mechanik)

V4+Ü2 8 PR

PPA1: Physikalisches Praktikum A1 PG2,5 3 ABMPA2: Grundlagen der Mathematik für Physiker 2 V4+Ü2 7 PRCP2: Chemie für Physiker 2 V2+P3 5 PR

3 31

EPB1: Experimentalphysik B1 (Optik, Wärme) V4+Ü2 7 PRTPB2: Theoretische Physik B2 (Quantenmechanik) V4+Ü2 8 PRPPA2: Physikalisches Praktikum A2 PG2,5 3 ABMPB: Höhere Mathematik für Physiker V4+Ü2 7 PRUP2: Zeitreihen V1+Ü1 3 PR

UP3: Bodenphysik V1+Ü1 3 PR

4 30

EPB2: Experimentalphysik B2 (Atome, Kerne, Teilchen)

V4+Ü2 8 PR

TPCup1: Theoretische Physik C1 (Elektrodynamik) V4+Ü2 8 PRPPBup1: Phys. Praktikum Umweltphysik Bup1 PG3 3 ABUP4: Hydrologie V2+Ü1 3 PRUP5: Meteorologie V1+Ü1 3 PR

UP6: Seminar Umweltwissenschaften S2 2 VO

UPH1: Aquatische Systeme V1+Ü1 3 PR

5 27


(Moleküle, Festkörper I)

V4+KÜ

28 PR

PPBup2: Phys. Praktikum Umweltphysik Bup2 PH3 3 ABTPCup2: Theoretische Physik C2 (Thermodynamik und Statistische Mechanik)

V4+KÜ

28 PR

UPH2: hydrologische Modellierung V1+Ü1 3 PR UPHB: Mathematische Modelle in der Hydrologie V2+Ü2 5 PR

6 30

EPC2: Experimentalphysik C2 (Festkörper II) V4+KÜ 8 PR

UPF: Geländepraktikum P3 4 ET



71

Beispielstudienverlauf im Schwerpunkt Physik & Philosophie:

FS

LP


SWS

LP

Prüfung oder

Leistungs-nachweis

1 33

EPA1: Experimentalphysik A1 (Mechanik) V4+Ü2 8 PRTPA : Physikalisches Rechnen V4+Ü2 7 PRMPA1: Grundlagen der Mathematik für Physiker 1 V4+Ü2 8 PRCP1: Chemie für Physiker 1 V2+Ü1 5 PR Gphys1: Logik und Argumentationstheorie für Phys. V2 5 PR

2 31

EPA2: Experimentalphysik A2 (Elektrizität und Magnetismus)

V4+Ü2 8 PR

TPB1: Theoretische Physik B1 (Theor. Mechanik) V4+Ü2 8 PR PPA1: Physikalisches Praktikum A1 PG2,5 3 ABMPA2: Grundlagen der Mathematik für Physiker 2 V4+Ü2 7 PRCP2: Chemie für Physiker 2 V2+P3 5 PR

3 32

EPB1: Experimentalphysik B1 (Optik, Wärme) V4+Ü2 7 PRTPB2: Theoretische Physik B2 (Quantenmechanik) V4+Ü2 8 PRPPA2: Physikalisches Praktikum A2 PG2,5 3 ABMPB: Höhere Mathematik für Physiker V4+Ü2 7 PRPphys1: Einführung in die philosophische Analyse I für Physiker

V2+Ü2 5 PR

Pphys1*: Einführung in die philosophische Analyse II für Physiker

S2 2 ES

4 24

EPB2: Experimentalphysik B2 (Atome, Kerne, Teilchen)

V4+Ü2 8 PR

TPCphi1: Theoretische Physik C1 (Elektrodynamik) V4+Ü2 8 PRPPBphi1: Physikalisches Praktikum Bphi1 PG3 3 ABPphys6.i: Logik Vertiefung für Physiker S2 5 HA

5 29

EPC1: Experimentalphysik C1 (Moleküle, Festkörper I)

V4+KÜ2 8 PR

PPBphi2: Physikalisches Praktikum Bphi2 PH6 6 AB

TPCphi2: Theoretische Physik C2 (Thermodynamik und Statistische Mechanik)

V4+KÜ2 8 PR

Pphys5: Wissenschaftstheorie I für Physiker V2+Ü2 5 PRPphys5*: Wissenschaftstheorie II für Physiker S2 2 ES

6 31

EPC2: Experimentalphysik C2 (Festkörper II) V4+KÜ2 8 PRPphys6.v: Theoretische Philosophie für Physiker S2 5 HA PPC1: Projektpraktikum PH2 3 ETPPC2: Hauptseminar HS2 3 VO

BA: Bachelorarbeit (Physik) 12


72

Beispielstudienverlauf für den Bachelorstudiengang Physik im Teilzeitstudium

7(WS) 8(SS) 9(WS) 10(SS) 11(WS) 12(SS) TPB2 – 8LP TPCphys1 – 9LP EPC1 – 8 LP EPC2 – 8 LP TPCphys2- 8LP PPC1 – 3LP MPB – 7LP PS – 3LP PPBphys2 -6LP WPP3 – 5 LP WPP1 – 5 LP PPC2 – 3 LP WPP2 – 5LP BA – 12LP 15 LP 12 LP 14 LP 13 LP 18 LP 18 LP

1 (WS) 2 (SS) 3(WS) 4(SS) 5(WS) 6(SS) EPA1 - 8 LP EPA2 – 8 LP MPA1 – 8 LP MPA2 – 7LP EPB1 – 7 LP EPB2 – 8LP TPA -7 LP TPB1 – 8 LP CP1 – 5 LP CP2 – 5LP WPN1 – 5 LP WPN2 – 5LP PPA1 – 3 LP PPA2 – 3 LP PPBphys1- 3 LP 15 LP 19 LP 13 LP 12 LP 15 LP 16 LP

modulhandbuch bsc physik v10 160502 · Inhalt Geometrische Optik, Interferenz, Beugung,...

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