Jedes Wintersemester
10 Leistungspunkte
Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.
Die Studierenden lernen experimentell-phänomenologisch grundlegende Begriffe. Phänomene und Konzepte der Speziellen Relativitätstheorie und des Elektromagnetismus kennen. Sie sind in der Lage, Aufgaben aus diesen Bereichen selbständig zu lösen. Darüber kennen sie elementare Techniken experimentellen wissenschaftlichen Arbeitens und grundlegende Rechenmethoden und können diese anwenden.
Durch den Themenbereich Datenanalyse verstehen die Studierenden die elementaren Elemente der Statistik von Messdaten, Grundkenntnisse über systematische und statistischer Messfehler sowie deren Auswirkung auf die Auswertungsergebnisse. Inhaltlich und formal richtige Datendarstellungen können für die wichtigsten Darstellungsarten selbstständig erstellt werden. Gegebene Datendarstellungen werden kritisch analysiert, fehlerhafte oder irreführende Darstellungen werden erkannt und können verbessert werden.
Einführung in die Physik II
• Elektro- und Magnetostatik: Coulombsches Gesetz, Feld und Potential einer Punktladung, Kondensatoren, Dielektrika, elektrischer Strom, Ohmsches Gesetz, Leitungsmechanismen, Widerstandsschaltungen, Magnetfeld, Lorentzkraft, Magnetfeld einer Spule, Magnetische Erscheinungen in Materie, Induktionsgesetz,
• Elektrodynamik: Wechselstrom, Kirchhoffsche Regeln, elektrischer Schwingkreis, Ampérsches Gesetz, Maxwell Gleichungen, elektronmagnetische Wellen, Antennen, Wellenleiter, Impedanz
• Spezielle Relativitätstheorie: Lorentztransformation, Längenkontraktion und Zeitdilatation, rel. Impuls, Masse und Energie, exp. Nachweis: Myonenlebensdauer, Michelson Morley
Grundkenntnisse Daten, Datenanalyse und Datendarstellung
• Klassifizierung der wichtigsten Datenarten (1D, 2D)
• Histogramme und empirische Verteilungen
• 2D Diagramme (kartesische- und Polardarstellung, Fehlerbalken, LogPlot, Arrheniusauftragung, …)
• Grundprinzip der Digitalisierung eines analogen Signals (Beispiele)
• Protokollierung und Messdatenspeicherung
• Systematische und statistische Messfehler
• Mittelwert und Standardabweichung
• Binomial-, Poisson- und Gauß-Verteilungen
• Fehlerfortpflanzung bei der Datenauswertung
• Daten – Modell – Test (optional)
Einführungsblock aus Rechenmethoden der Physik: 28-RDP/(_a)/(_b)
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Modulstruktur: 1 SL, 1 bPr 1
| Zuordnung Prüfende | Workload | LP2 |
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Lehrende der Veranstaltung
Daten, Datenanalyse und Datendarstellung
(Vorlesung mit Übungsanteil)
Mitarbeit in den Übungen (Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen). |
siehe oben |
siehe oben
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Das Portfolio bezieht sich auf Übungsaufgaben zu den Veranstaltungen Übungen zu Einführung in die Physik II und enthält eine Abschlussprüfung. Die Übungsaufgaben werden veranstaltungsbegleitend und in der Regel wöchentlich gestellt. Sie ergänzen und vertiefen den Inhalt der Vorlesungen. Die Abschlussprüfung erfolgt in Form einer Abschlussklausur von in der Regel 2-3h.
Im Portfolio ist folgende Leistung zu erbringen:
• Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben zur Einführung in die Physik II, jeweils mit erkennbarem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen zur Einführung in die Physik II (Die Studierenden liefern regelmäßig Beiträge zur fachlichen Diskussion in der Übungsgruppe. In Betracht kommen insbesondere fachliche Kommentare und Fragen zu den vorgestellten Lösungsvorschlägen sowie zweimaliges Vorrechnen von Übungsaufgaben nach Aufforderung). Die Veranstalterin/ der Veranstalter kann einen Teil der Übungsaufgaben durch Präsenzübungen ersetzen.
• Nachweis einer ausreichenden Zahl korrekt gelöster Übungsaufgaben, die im Rahmen der Veranstaltung Übungen zu Einführung in die Physik II gestellt werden. Hierzu sind in der Regel 50% der im Semester für das Lösender Aufgaben erzielbaren Punkte zu erreichen.
• Bestehen der Abschlussprüfung. Die Abschlussprüfung bezieht sich auf den Inhalt der Vorlesung Einführung in die Physik II und der zugehörigen Übung.
| Studiengang | Variante | Empf. Beginn 3 | Dauer | Bindung 4 |
|---|---|---|---|---|
| Erweiterungsfach / Bachelor Erweiterungsfach [Prüfungsordnung vom 21.03.2023 mit Änderungen vom 30.11.2023 und 26.04.2024] | Physik (FsB von 2022): Erweiterungsfach Bachelor Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Erweiterungsfach / Bachelor Erweiterungsfach [Prüfungsordnung vom 21.03.2023 mit Änderungen vom 30.11.2023 und 26.04.2024] | Physik (FsB von 2022): Erweiterungsfach Bachelor Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Nebenfach (fw) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.