Studienanleitung für alle Studiengänge - Fachbereich Physik der ...

Quanten)
Thermodynamik
Phänomenologische Thermodynamik: Zustandsgrößen und Prozessgrößen, thermodynamische
Systeme; Zustandsgleichungen; Thermische Kenngrößen der Materie; Energie und Entropie;
Hauptsätze der Thermodynamik; Wärmetransport; Zustandsänderungen und Kreisprozesse;
Aggregatzustände und Phasenübergänge; Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen,
Wirkungsgrad
Kinetische Gastheorie: Atomismus und kinetische Gastheorie, Druck und innere Energie in
kinetischer Deutung; Boltzmann- und Maxwellverteilung; Transportprozesse in kinetischer Deutung
Ausblick: Bedeutung (Evolution und Kosmologie) und Grenzen (Statistische Mechanik,
Nichtgleichgewichtsthermodynamik)
c) + d)
Vektoralgebra I + II (Vektoren, Matrizen und Tensoren): Skalare und Vektoren, Skalar- und
Vektorprodukte, Differentiation von Vektoren, Rechenregeln, Drehmatrizen, Diagonalisierung und
Matrix-Funktion, Determinanten und Gleichungssysteme
Koordinaten: kartesische und krummlinige Koordinaten, Koordinatentransformation
Komplexe Zahlen (trigonometrische, graphische und Exponentialdarstellung)
Integration und Differentiation (Funktionen mehrerer Veränderlicher)
Vektoranalysis I + II: Gradient, Divergenz, Rotation, Integrale über Vektorfelder, Integraldarstellung
von Divergenz und Rotation, Integralsätze von Gauß und Stokes
Grundprobleme der Dynamik: Gradientenfelder, Zentralkraftfelder, Energie-, Impuls- und
Drehimpulserhaltung, effektives Potential und Kepler-Problem
Lineare Differentialgleichungen: homogene und inhomogene lineare Differentialgleichungen,
Gleichungen 1. und 2. Ordnung, Anwendungen: harmonischer Oszillator, gekoppelte Oszillatoren
Partielle Differentialgleichungen: Poisson-Gleichung, Wellengleichung, Diffusionsgleichung
Spezielle Funktionen der mathematischen Physik: Delta-Funktion, Heavyside-Funktion
Reihenentwicklungen und orthogonale Funktionen: Taylor-Reihe, orthogonale Polynome, Fourier-
Reihen und Fourier-Transformation
Grundbegriffe und -werkzeuge der Statistik (Verteilungen, Momente, zentraler Grenzwertsatz,
Stirlingformel, Normal-, Binomial-, Poissonverteilung)
6 Verwendbarkeit des Moduls Studiengang Lehramt (Gym, RS+, BBS)
Studiengang Physik
Studiengang Biophysik
7 Teilnahmevoraussetzungen keine
8 Prüfungsformen Klausur
9 Voraussetzungen für die Vergabe von Übungsblätter, schriftliche Modulprüfung (Klausur)
Kreditpunkten
10 Stellenwert der Note in der Endnote prozentual anteilig nach Lp
11 Häufigkeit des Angebots 2x pro Studienjahr
12 Modulbeauftragter und hauptamtlich N.N. (Rotationsprinzip)
Lehrende
13 Sonstige Informationen
a) + b)
Inhaltlich wird vorausgesetzt: Wissensstand gemäß Grundkursen Physik und Mathematik.
c) + d)
Der Modulteil „Mathematische Grundlagen der Physik“ besteht inhaltlich aus den mathematischen
Teilmodulen aus Modul 1 und 2 der Curricularen Standards Physik (Mathematik für Physiker 1;
Mathematik für Physiker 2).
Inhaltlich wird vorausgesetzt: Elementare Funktionen (Funktionenbegriff, algebraische und
transzendente Funktionen), Elementare Differentiation und Integration (bestimmte und unbestimmte
Integrale, Rechenregeln)
Ein mathematischer Vorkurs, der u. a. die Schulmathematik studienvorbereitend wiederholt, wird
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