Prof. Dr. Thomas Thurn-Albrecht, PD Dr. Angelika Chassè

`Experimentalphysik`
1. Einführung: physikalische Größen, Einheiten, Gleichungen
2. Mechanik: Kinematik und Dynamik freier Punktmassen (Grundbegriffe, Newtonsche Axiome, Erhaltungssätze), Statik und Dynamik des starren Körpers (Drehmoment, Trägheitsmoment, Drehimpulserhaltungssatz, Kreisel, Gravitation, Planetenbewegung), Mechanik der Flüssigkeiten, Gase und deformierbaren Körper (Grenzflächenerscheinungen, Bernoullische Gleichung, Zähigkeit, Hookesches Gesetz)
3. Thermodynamik: Temperatur, Wärme, Zustandsgleichung idealer Gase, van der Waals Zustandsgleichung, I. Hauptsatz, ausgewählte Zustandsänderungen, Transportvorgänge, II. Hauptsatz, Entropie, thermodynamische Kreisprozesse
4. Elektrizität und Magnetismus: Elektrostatisches Feld (Ladung, elektrische Feldstärke, elektrisches Potenzial, Coulombsches Gesetz, Dielektrizitätskonstante, elektrische Polarisation), elektrischer Strom (Ohmsches Gesetz, elektrische Leitung in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen), magnetisches Feld (magnetische Feldgrößen, Lorentzkraft, Materie im Magnetfeld, zeitlich veränderliches Magnetfeld (Induktionsgesetz, Maxwellsche Gleichungen), Anwendungen der elektromagnetischen Induktion (Generator, Motor, Transformator, Wechselstromkreis)
5. Schwingungen und Wellen: Schwingungen (Grundbegriffe, freie, gedämpfte, erzwungene und gekoppelte Schwingungen), Wellen (Grundbegriffe, Wellengleichung, Reflexion, Überlagerung, Huygens-Fresnelsches Prinzip, Schallwellen, elektromagnetische Wellen (Energiedichte, Strahlungsquellen-Hertzscher Dipol, Doppler-Effekt, Polarisation)
6. Phänomenologische Einführung in die Grundlagen der Kernphysik und Radioaktivität:
Atomkern (Kernaufbau, Bindungsenergie, Tröpfchenmodell), Zerfallsgesetz (Aktivität,
Halbwertszeit, Zerfallsstatistik, Zerfallsketten), Zerfallsarten (alpha-, beta-und gamma-Strahlung), Anwendungen (Kernspaltung, Kernfusion, medizinische Anwendungen)
`Physikspezifische mathematische Methoden`
Teil 1:

• Matrizen und Determinanten
• Vektoralgebra
• Differential- und Integralrechnung (Vertiefung)
• Gewöhnliche Differentialgleichungen (Teil 1)
• Komplexe Zahlen und Funktionen
• Koordinatensysteme
• Funktionen mehrerer Variabler
• Unendliche Reihen

Teil 2:

• Gewöhnliche Differentialgleichungen (Teil 2)
• Grundlagen und Methoden der theoretischen Mechanik
• Vektorfelder und Differentialoperatoren; Nabla-Kalkül

1 Klausur zum Abschluss der Vorlesungen/Seminare in Experimentalphysik I, 1 Klausur zum Abschluss der Vorlesung/Seminare in `Physikspezifische mathematische Methoden I`, 1 Klausur zum Abschluss der Vorlesungen/Seminare in Experimentalphysik II, 1 Klausur zum Abschluss der Vorlesung/Seminare in `Physikspezifische mathematische Methoden II`, Bearbeitung und Lösen von Seminaraufgaben

mündliche Prüfung