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Foto: Matthias Friel

Modul: Experimentalphysik II - Feld, Licht, Optik


Das hier aufgeführte Modul basiert auf in den Amtlichen Bekanntmachungen der Universität Potsdam veröffentlichten Studien- und Prüfungsordnungen.
Verbindliche Regelungswirkung haben nur die veröffentlichten Ordnungen.


PHY_201: Experimentalphysik II - Feld, Licht, Optik Anzahl der Leistungspunkte (LP):
9 LP
Modulart (Pflicht- oder Wahlpflichtmodul): Abhängig vom Studiengang (siehe unten)
Inhalte und Qualifikationsziele des Moduls:

Inhalte

Elektromagnetismus

-   Strom, Ladungen, Coulomb-Kraft, elektrisches und magnetisches Feld

-   Arbeit im elektrischen Feld, Potential, Spannung

-   Lorentzkraft, magnetische Induktion

-   Maxwell-Gleichungen

-   Energiedichte elektrischer und magnetischer Felder

-   Strom und Stromkreise

Materie

-   Kapazität, Dielektrika, Supraleiter, Ferroelektrika

-   Elektrische Eigenschaften von Metallen und Hableitern, Hall Effekt

-   Induktivität, Dia-, Para- und Ferromagneten

-   Induktion, Kraft auf stromdurchflossenen Leiter, Generator, E-Motor, Transformator

-   Materie im magnetischen und elektrischen Feld, Brechungsindex, Dielektrische Funktion, Dispersion

Elektromagnetische Wellen und Optik

-   Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

-   Polarisation (linear und zirkular) und Drehimpuls

-   Impuls- und Energiedichte

-   Optik an Grenzflächen, Fresnelsche Formeln, Doppelbrechung

-   geometrische Optik, optische Abbildung, optische Instrumente

-   Wellenoptik: Beugung, Interferenz, Spalt, Gitter, Grenzen der optischen Auflösung

-   Modulation von Wellen, Pulse, Phasen- und Gruppengeschwindigkeit

-   Kohärenz, Intereferometer, Fabry-Perot, Röntgenbeugung

Relativistische Effekte in der Elektrodynamik

-   Synchrotronstrahlung

-   Invarianz der Lichtgeschwindigkeit, Lorentz-Transformation,

-   Lorentz-Invarianz der Elektrodynamik, Transformation elektrischer und magnetischer Felder,

 

Qualifikationsziele

Die Studierenden

-   beherrschen grundlegende Zusammenhänge zwischen Phänomenen der Elektrizität, des Magnetismus und   der Optik und den Maxwell-Gleichungen,

-   können ausgewählte physikalische Sachverhalte in Form von Differenzial- oder Integralgleichungen formulieren,

-   können die unterschiedliche Erzeugung und Detektion von elektromagnetischen Wellen vom Radio- bis zum Röntgenbereich erklären, und darstellen, dass alle Wellen über die gleichen Charakteristika verfügen,

-   verstehen, wie statische elektrische und magnetische Felder sowie elektromagnetische Wellenphänomene durch Materie beeinflusst werden,

-   können Zusammenhänge zwischen dem Hertzschen Dipol, dem Lorentz-Oszillator und des frequenzabhängigen Brechungsindex bzw. der dielektrischen Funktion herstellen und beschreiben,

-   kennen die Modelle der Wellen- und Strahlenoptik und sind sich ihrer Potentiale und Grenzen bewusst,

-   sind vertraut mit der Planung, Durchführung und Dokumentation von Experimenten,

-   können Daten erfassen, analysieren, diskutieren und beurteilen,

-   können die Aussagekraft von verschiedenen Messmethoden beurteilen.

Modul(teil)prüfung (Anzahl, Form, Umfang, Arbeitsaufwand in LP):

Klausur, 90 Minuten

Selbstlernzeit (in Zeitstunden (h)): 150

Veranstaltungen
(Lehrformen)
Kontaktzeit
(in SWS)
Prüfungsnebenleistungen
(Anzahl, Form, Umfang)
Lehrveranstaltungsbegleitende Modul(teil)prüfung
(Anzahl, Form, Umfang)
Für den Abschluss des Moduls Für die Zulassung zur Modulprüfung
Experimentalphysik II: Feld, Licht, Optik (Vorlesung und Übung) 4V + 2Ü -

Erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben (mind. 50%)

-
Praktikum zur Experimentalphysik II: Feld, Licht, Optik (Praktikum) 2

4 Praktikumsberichte (je mit Beschreibung des Experiments, der Daten, deren Analyse und Diskussion)

- -

Häufigkeit des Angebots:

SoSe

Voraussetzung für die Teilnahme am Modul: keine
Anbietende Lehreinheit: Physik
Zuordnung zu Studiengängen Modulart
Bachelor of Education Mathematik und Physik im Verbund - Sekundarst. I und II WiSe 2020/21 Pflichtmodul
Bachelor of Education Physik - Sekundarst. I und II WiSe 2013/14 Pflichtmodul
Bachelor of Education Physik - Sekundarst. I und II WiSe 2020/21 Pflichtmodul
Bachelor of Science Mathematik WiSe 2015/16 Wahlpflichtmodul
Bachelor of Science Physik WiSe 2015/16 Pflichtmodul