Modul
Experimentalphysik [M-PHYS-100283]
Leistungspunkte
14Turnus
Jedes WintersemesterDauer
2 SemesterSprache
DeutschLevel
3Version
2Verantwortung
Einrichtung
- KIT-Fakultät für Physik
Bestandteil von
Teilleistungen
Identifier | Name | LP |
---|---|---|
T-PHYS-100278 | Experimentalphysik | 14 |
Erfolgskontrolle(n)
Die Modulnote wird durch eine schriftliche Prüfung bestimmt, weitere Einzelheiten siehe bei der jeweiligen Teilleistung.
Qualifikationsziele
Experimentalphysik A:
Die Studierenden identifizieren die Grundlagen der Physik auf breiter Basis. In der Experimentalphysik A werden insbesondere an Beispielen aus der Mechanik Grundkonzepte der Physik (Kraftbegriff, Felder, Superpositionsprinzip, Arbeit, Leistung, Energie, Erhaltungssätze etc.) beschrieben. Vom Stoffgebiet werden die Grundlagen der Mechanik in voller Breite sowie die Sätze zu Schwingungen und Wellen und die Thermodynamik (Hauptsätze der Thermodynamik, ideale und reale Gase, Zustandsänderungen und Zustandsgleichungen, mikroskopische Beschreibung idealer Gase, Wärmekraftmaschinen und Wärmepumpen, Entropiebegriff) behandelt.
Experimentalphysik B:
Die Studierenden erwerben umfassende Kenntnisse in den Grundlagen der Physik auf breiter Basis von Elektrizität und Magnetismus, elektromagnetischen Wellen, geometrischer Optik und Wellenoptik bis hin zu den Grundkonzepten der modernen Physik (spezielle Relativitätstheorie, Quantenmechanik, Welle-Teilchen-Dualismus, Aufbau der Atome und Kerne).
Voraussetzungen
keine
Inhalt
Experimentalphysik A:
- Mechanik: Kraft, Impuls, Energie, Stoßprozesse, Erhaltungssätze,Drehimpuls, Drehmoment, Statische Felder, Gravitation und Keplersche Gesetze
- Schwingungen und Wellen
- Thermodynamik: Hauptsätze der Thermodynamik, ideale und reale Gase, Zustandsänderungen und Zustandsgleichungen, mikroskopische Beschreibung idealer Gase, Wärmekraftmaschinen und Wärmepumpen, Entropiebegriff
Experimentalphysik B:
- Elektromagnetismus:
Elektrostatik (el. Ladung, Coulobsches Gesetz, el. Felder),
Magnetostatik (Ströme, Magnetfelder),
Elektrodynamik (Kräfte und Ströme, Supraleiter; Energieströme und Impuls im elektromagnetischen Feld; Elektrodynamik; Elektrische Schwingungen – der Wechselstrom; Elektromagnetische Wellen, die vier Maxwellgleichungen) - Optik:
Geometrische Optik inkl. Reflexionsgesetz und Brechungsgesetz, Totalreflexion, optische Instrumente
Wellenoptik inkl. Beugung und Huygenssches Prinzip, Kohärenz und Interferenz, Laser, Polarisation
Lichtquanten - Moderne Physik:
Spezielle Relativitätstheorie
Welle-Teilchen-Dualismus und Heisenbergsche Unschärferalation
Aufbau der Atome
Aufbau der Kerne und Radioaktivität
Arbeitsaufwand
Gesamtaufwand bei 14 Leistungspunkten: ca. 420 Stunden.