CHE.00006.04 - Physikalische Chemie Master (PC-M) (Complete module description)

CHE.00006.04	15 CP
Module label	Physikalische Chemie Master (PC-M)
Module code	CHE.00006.04
Semester of first implementation
Faculty/Institute	Institut für Chemie
Module used in courses of study / semesters	Chemie (MA120 LP) (Master) > Chemie ChemieMA120, Version of accreditation valid from WS 2006/07 > Pflichtmodule
Responsible person for this module
Further responsible persons	Prof. Dr. Dariush Hinderberger
Prerequisites
Skills to be acquired in this module	Vertiefung der Ausbildung auf den Gebieten Thermodynamik der Mischphasen, Spektroskopie, der biophysikalischen Methoden und modernen Methoden der Computersimulationen (v.a. Molekulardynamiksimulationen) Grundlegenden Kenntnisse über die Methoden zur Untersuchung der Eigenschaften und des Aufbaus von synthetischen und biologischen Makromolekülen, funktionaler Materialien und supramolekularer Strukturen (z.B. funktionale Polymere und -komplexe, Ligandenbindung an Makromoleküle, Lipide/biologische Membranen, Aminosäuren/Proteine/Proteinkomplexe) Übertragung der Methoden auf neue Forschungsfragestellungen aus den o.g. Bereichen Erkennen von Möglichkeiten für technische Anwendungen Erwerb von Fähigkeiten zur selbstständigen Durchführung fortgeschrittener Experimente im Labor Eigenständige Dokumentation der Versuchsergebnisse, computergestützte Darstellung und Auswertung von Messergebnissen, Interpretation und Bewertung der Ergebnisse, Präsentation der Ergebnisse in schriftlicher Form (Praktikumsbericht)
Module contents	1. Vorlesung Moderne Aspekte der Physikalisch-Chemischen Materialforschung (PC-M I) Grundlagen der Strukturbildung von mehrphasigen Systemen Kristallisation und Spinodaler Zerfall Experimentelle und theoretische Grundlagen der Mikroskopie und Streuung (Lichtstreuung, Röntgenstreuung, Elektronenstreuung), Bragg-Gleichung, Streuvektor Membranen und Kolloide Grundlagen der Supraleitfähigkeit, Struktur von Supraleitern, Theorie der Supraleitfähigkeit Grundlagen der elektrischen Leitfähigkeit, Ladungsträger Bandstruktur, Grundlagen der Fermi-Dirac-Verteilung bzw. der Einstein-Bose-Verteilung Thermoelemente, Seebeck-Effekt Ferroelektrika, Piezoelektrika, Halbleiter Optisches Verhalten von Materialien Metamaterialien, phänomenologische Erklärung von negativen Brechungsindices 2. Vorlesung Molekülspektroskopie (PC-M II) Moderne Methoden der Fluoreszenzspektroskopie: - Fluoreszenz-Depolarisation, Förster-Resonanz-Energietransfer (FRET), Fluorescence Recovery after Photobleaching Moderne Methoden der Schwingungsspektroskopie: - Infrarot-Reflexions-Absorptionsspektroskopie (IRRAS) - Nutzung der abgeschwächten Totalreflexion (ATR) für die Infrarotspektroskopie Moderne Methoden der Magnetresonanzspektroskopie: - Einführung in die quantenmechanischen und technischen Grundlagen der Elektronenspinresonanzspektroskopie (ESR/EPR) - Continuous Wave (CW) EPR Spektroskopie zur Untersuchung von Struktur und Dynamik der weichen Materie - Puls-EPR Spektorskopie, insbesondere Doppelresonanztechniken (DEER) zur Bestimmung von Abständen im Nanometerbereich - Nitroxid-Radikale als Spinsonden und Spinlabels zur Untersuchung weicher Materie 3. Vorlesung Mikrostruktur der Materie (PC-M III) Grundlagen zur Organisation von Zellen und Lebewesen Biophysikalische Chemie der Proteine Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen Aufbau biologischer Membranen: Lipide und Lipidphasen, Membranproteine, Membran-modellierende Proteine Ribosomale Proteinbiosynthese und Faltung/Fehlfaltung von Proteinen, Proteinabbau Membranproteinsynthese und Membraninsertion "energiereiche" Verbindungen Behandlung von Struktur, Funktion, Wechselwirkungen und katalytischen Mechanismen von Proteinen und "makromolekularen Maschinen" 4. Prakikum PC-M Durchführung von fortgeschrittenen physikalisch-chemischen Experimenten, z.B.: - Fließkurven - Rotations-/Oszillations-Rheologie - Flüssigkeitsstruktur und Sondendynamik - Elektronenspinresonanz (ESR/EPR) - Absorption und Emission - Fluoreszenzspektroskopie - Oberflächencharakterisierung - Rasterkraftmikroskopie (AFM) - Fluoreszenzmikroskopie - Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) - Bindungsstudien und Demizellisierung - Isotherme Titrationskalorimetrie (ITC) - Intermolekulare Wechselwirkungen - Moleküldynamik (MD)-Simulation
Forms of instruction	Lecture (2 SWS) Course Lecture (2 SWS) Course Lecture (2 SWS) Course Practical training (4 SWS) Course
Languages of instruction	German, English
Duration (semesters)	2 Semester Semester
Module frequency	jedes Studienjahr beginnend im Wintersemester
Module capacity	unrestricted
Time of examination
Credit points	15 CP
Share on module final degree	Course 1: %; Course 2: %; Course 3: %; Course 4: %; Course 5: %; Course 6: %; Course 7: %; Course 8: %.
Share of module grade on the course of study's final grade	1

Module course label	Course type	Course title	SWS	Workload of independent learning	Sum workload
Course 1	Lecture	Vorlesung PC-M I	2		0
Course 2	Course	Selbststudium			0
Course 3	Lecture	Vorlesung PC-M II	2		0
Course 4	Course	Selbststudium			0
Course 5	Lecture	Vorlesung PC-M III	2		0
Course 6	Course	Selbststudium			0
Course 7	Practical training	Praktikum PC-M	4		0
Course 8	Course	Selbststudium			0
Workload by module				450	450
Total module workload					450

Examination	Exam prerequisites	Type of examination
Course 1
Course 2
Course 3
Course 4
Course 5
Course 6
Course 7
Course 8
Final exam of module	Praktikumsbericht	mündl. Prüfung oder Klausur
Exam repetition information

Prerequisites and conditions	Frequency	Compulsory attendance	Share on module grade in percent
Course 1	Winter semester	No	%
Course 2	Winter semester	No	%
Course 3	Winter semester	No	%
Course 4	Winter semester	No	%
Course 5	Summer semester	No	%
Course 6	Summer semester	No	%
Course 7	Summer semester	No	%
Course 8	Summer semester	No	%