Every winter semester
10 Credit points
For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.
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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Module structure: 1 SL, 1 bPr 1
| Allocated examiner | Workload | LP2 |
|---|---|---|
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Teaching staff of the course
Daten, Datenanalyse und Datendarstellung
(lecture with exercises)
Mitarbeit in den Übungen (Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen). |
see above |
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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.
| Degree programme | Version | Recommended start 3 | Duration | Mandatory option 4 |
|---|---|---|---|---|
| Extension subject / Bachelor Erweiterungsfach [Prüfungsordnung vom 21.03.2023 mit Änderungen vom 30.11.2023 und 26.04.2024] | Physics (Subject-specific Regulations from 2022): Extension subject Bachelor Subject (Secondary and Comprehensive Schools ('Haupt-', 'Real-', 'Sekundar-' and 'Gesamtschule')) | 1. | two semesters | Obligation |
| Extension subject / Bachelor Erweiterungsfach [Prüfungsordnung vom 21.03.2023 mit Änderungen vom 30.11.2023 und 26.04.2024] | Physics (Subject-specific Regulations from 2022): Extension subject Bachelor Minor Subject (Advanced Secondary and Comprehensive Schools ('Gymnasium' and 'Gesamtschule')) | 1. | two semesters | Obligation |
| Physics / Bachelor [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Minor Subject (Academic), 60 CPs | 1. | two semesters | Obligation |
| Physics / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Major Subject (Advanced Secondary and Comprehensive Schools ('Gymnasium' and 'Gesamtschule')) | 1. | two semesters | Obligation |
| Physics / Bachelor [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Minor Subject (Advanced Secondary and Comprehensive Schools ('Gymnasium' and 'Gesamtschule')) | 1. | two semesters | Obligation |
| Physics / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022 mit Änderung vom 01.04.2025] | Subject (Secondary and Comprehensive Schools ('Haupt-', 'Real-', 'Sekundar-' and 'Gesamtschule')) | 1. | two semesters | Obligation |
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