Veranstaltung 24.1: Einführung in die Physik für das Nebenfach I

Veranstaltung 24.1: Einführung in die Physik für das Nebenfach I
Einführung Nebenfach I
Bezeichnung
Zusatz
Mechanik, Schwingungen und Wellen, Wärmelehre, Elektrizität und
Magnetismus, Optik
Art der Veranstaltung
Vorlesung (3 SWS) mit Demonstrationsexperimenten
und Übung (1 SWS) betreut in Kleingruppen
Leistungspunkte (LP)
5
Kurzbeschreibung
Die Lehrveranstaltung führt in die Physik unter
experimentell-phänomenologischen Gesichtspunkten ein.
Voraussetzungen
Kein vorheriges Modul notwendig/ Vorkurs wird empfohlen
Prüfungsanforderungen
Stoff der Vorlesung
Leistungsnachweis
Klausur , benotet
Inhalte/ Ziele
Bei Studienbeginn im Wintersemester beginnen die Studierenden mit dieser Veranstaltung das
physikalische Studium im Nebenfach. Der Besuch des Physik-Vorkurses, in dem die Studierenden in den
mathematischen/ physikalischen Hintergrund eingeführt und auf das Studium vorbereitet werden, wird
empfohlen. ( jeweils im September/ Oktober).
Die Studierenden informieren sich über den Studienaufbau der Physik-Veranstaltungen und lernen
grundlegende Begriffe, Phänomene und Konzepte der klassischen Physik kennen. Sie sind in der Lage,
Aufgaben aus diesem Bereich selbständig zu lösen.
Die Veranstaltung führt an Hand von Demonstrationsexperimenten in die Physik unter experimentell –
phänomenologischen Gesichtspunkten ein.
Mechanik: Messen und Maße, lineare Bewegungen, Drehbewegungen, Energie, Planetenbewegung,
Bezugssysteme, Mechanik von Flüssigkeiten
Schwingungen und Wellen: Harmonischer Oszillator: freie, gedämpfte und getriebene Schwingung;
gekoppelte Schwingungen; Wellenfortpflanzung, Schwebungen, Doppler-Effekt, Energie- und Energiedichte
einer Welle
Wärmelehre: Temperatur, Wärmeenergie, Zustandsgleichung von Gasen, Hauptsätze der Wärmelehre,
Brownsche Molekularbewegung, Boltzmann-Verteilung, Wärmeleitung und Diffusion
Elektrizität und Magnetismus: Stromstärke und elektrische Ladung, Elektrisches Feld und Coulombsches
Gesetz, Arbeit im elektrischen Feld und elektrisches Potential, Materie im elektrischen Feld, Elektrischer
Strom und Widerstand , Faradaysches Induktionsgesetz, Wechselstrom, Magnetfeld
Optik: geometrische Optik, Abbildungen, Wellenoptik, Brechung und Polarisation von Licht, Optische
Instrumente,
Lehre und Selbststudium
Begleitend zu der Vorlesung muss eine Nacharbeitung / Überarbeitung anhand von Physik- (Standard)
Lehrbüchern erfolgen.
Zu den Übungen werden Aufgaben bearbeitet, die in den Übungen vorgerechnet werden; die
Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.
Anforderungen und Einzelleistungen (Prüfungen)
Die Studierenden nehmen regelmäßig an den Veranstaltungen und Übungen von 24.1 teil. Die
Veranstaltung wird mit einer Klausur abgeschlossen, die sich auf die Vorlesung bezieht.
Wenn die Klausur bestanden ist, werden 5 LP gutgeschrieben. Die Klausur wird benotet und geht in die
Abschlussnote für den B.Sc. ein.
Stellung im Studium/ Angebotsturnus
Es wird empfohlen die Veranstaltung im 1. Semester des Studiums zu beginnen und abzuschließen. Diese
wird alle 2 Semester angeboten (jeweils im Wintersemester).
Lehrende:
Die Lehrenden sind Professor(inn)en und Dozent(inn)en der Experimentalphysik im Wechsel. Die Übungen
werden von Tutoren, in der Regel erfahrene Studierende, betreut.
Literatur:
Die Veranstaltung folgt keinem bestimmten Lehrbuch. Zu Beginn der Veranstaltung wird unterstützende
Literatur bekannt gegeben.
Folgende beispielhafte Standardwerke sind zu empfehlen:
Demtröder: „Experimentalphysik“ Bd 1: Mechanik und Wärme, Bd. 2: Elektrizität und Optik
Kienle-Dransfeld: „Physik“ Bd 1: Mechanik und. Wärme, Bd.2: Elektrodynamik
Tipler: „Moderne Physik“
Gerthsen, Meschede, (mit CD-Rom) „Physik“
Bergmann-Schäfer, „Lehrbuch der Experimentalphysik“, Bd 1: Mechanik, Akustik, Wärme, Bd.2
Elektromagnetismus, Bd.3: Optik
Berkeley Physik Kurs, Bd.1: Mechanik , Bd.3: Schwingungen und Wellen
Feynman: „Lectures on Physics“, Vol 1: Mechanik, Strahlung, Wärme
Stuart-Klager: „Kurzes Lehrbuch der Physik“