Module 28-EP-II_med Introduction to Physics II for Medical Physics

Faculty

Person responsible for module

Regular cycle (beginning)

Every summer semester

Credit points and duration

10 Credit points

For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.

Competencies

Die Studierenden sind in der Lage, experimentell-phänomenologisch grundlegende Begriffe der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) und des Elektromagnetismus (EM) zu erklären. Sie sind in der Lage, Aufgaben aus diesen Bereichen selbständig zu lösen. Darüber hinaus verstehen sie elementare Techniken des experimentell-wissenschaftlichen Arbeitens und können grundlegende Rechenmethoden auf Probleme in SRT und EM anwenden.
Die Studierenden lernen, wie in einem Experiment über die Veränderung von einzelnen Variablen Rückschlüsse auf kausale Zusammenhänge möglich werden und wie aus der Wiederholung und Modifikation der Experimente Modelle für Zusammenhänge entwickelt werden. Sie üben Teamarbeit zu organisieren und zu realisieren. Sie kennen formale Kriterien und Strukturen wissenschaftlichen Arbeitens.

Content of teaching

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 Experiment

Einführung in experimentelle Methoden der Physik
In einem einführenden Vorlesungsanteil stehen methodische Gesichtspunkte und verallgemeinerungsfähige Grundlagen des Experimentierens mit physikalischen Methoden (Aufnahme von Messwerten, Auswertung und Diskussion, Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten) im Vordergrund. In den anschließenden Übungsanteilen führen die Studierenden eng angeleitet Experimente in Kleingruppen durch. Die thematischen Schwerpunkte liegen hierbei auf Versuchen zur Mechanik und Optik.

Recommended previous knowledge

Daten, Datenanalyse und Datendarstellung aus 28-DM
Einführungsblock aus Rechenmethoden der Physik: 28-RDP/(_a)/(_b)

Necessary requirements

Explanation regarding the elements of the module

Module structure: 1 SL, 1 bPr 1

Courses

Einführung in die Physik II
Type lecture
Regular cycle SoSe
Workload5 90 h (60 + 30)
LP 3 [Pr]
Einführung in experimentelle Methoden der Physik
Type lecture with exercises
Regular cycle SoSe
Workload5 60 h (30 + 30)
LP 2 [SL]
Übungen zu Einführung in die Physik II
Type exercise
Regular cycle SoSe
Workload5 90 h (30 + 60)
LP 3

Study requirements

Allocated examiner Workload LP2
Teaching staff of the course Einführung in experimentelle Methoden der Physik (lecture with exercises)

Die Studienleistung besteht aus der Vorbesprechung (Antestat) zu und Teilnahme an den Versuchen (in Kleingruppen, in der Regel bestehend aus 2 Studierenden) und dem Führen eines Laborbuchs (durchschnittlich zu jedem 2. Versuch). Jeder Versuch beginnt mit einer selbständigen Vorbereitung der theoretischen und experimentellen Grundlagen. Vor dem Versuch wird in einer Vorbesprechung (Antestat) festgestellt, ob die Studierenden über die für eine sichere Versuchsdurchführung notwendigen Kenntnisse verfügen. Planung, Durchführung und Auswertung der Experimente werden in einem Laborbuch dokumentiert. Die Betreuenden geben Feedback zu den angefertigten Notizen.

see above see above

Examinations

portfolio with final examination
Allocated examiner Teaching staff of the course Einführung in die Physik II (lecture)
Weighting 1
Workload 60h
LP2 2

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.

The module is used in these degree programmes:

Degree programme Version Recom­mended start 3 Duration Manda­tory option 4
Medical Physics / Bachelor of Science [FsB vom 28.03.2024] Bachelor with One Core Subject (Academic) 2. one semester Obli­gation

Automatic check for completeness

The system can perform an automatic check for completeness for this module.


Legend

1
The module structure displays the required number of study requirements and examinations.
2
LP is the short form for credit points.
3
The figures in this column are the specialist semesters in which it is recommended to start the module. Depending on the individual study schedule, entirely different courses of study are possible and advisable.
4
Explanations on mandatory option: "Obligation" means: This module is mandatory for the course of the studies; "Optional obligation" means: This module belongs to a number of modules available for selection under certain circumstances. This is more precisely regulated by the "Subject-related regulations" (see navigation).
5
Workload (contact time + self-study)
SoSe
Summer semester
WiSe
Winter semester
SL
Study requirement
Pr
Examination
bPr
Number of examinations with grades
uPr
Number of examinations without grades
This academic achievement can be reported and recognised.