Experimentalphysik für Naturwissenschaftler I
- Dozent/in
- Prof. Dr. Joachim von Zanthier
- Angaben
- Vorlesung
4 SWS
für Anfänger geeignet, nur Fachstudium, Diplom
Zeit und Ort: Mo, Mi 8:15 - 9:45, HG
ab 19.10.2005
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF CE-BA-TA-RT 5
- Inhalt
- Experimentalphysik für Naturwissenschaftler I
I. Einführung
1. Was ist Physik?
2. Erkenntnisprozesse und Methoden der modernen Physik
3. Struktur der Materie, Wechselwirkungen, Einteilung der Physik
in Teilgebiete
4. Physikalische Größen: SI System
5. Meßgenauigkeit, Meßfehler II. Mechanik
1. Kinematik: Bewegung von Massenpunkten, Zeit- und
Längenmessung, geradlinige Bewegung, Kreisbewegung
2. Dynamik: Masse, Kraft, Newtonsche Axiome, Masse, Kraft,
Impuls, Arbeit, Leistung, Newtonsche Axiome, Erhaltungssätze
für Impuls,Drehimpuls und Energie, Planetenbewegung,
Keplersche Gesetze
3. Schwingungen: Ungedämpfte, gedämpfte und erzwungene Schwingung,
Überlagerung von Schwingungen, gekoppelte Pendel
4. Wellen
5. Relativistische Mechanik, Galilei- und Lorentztransformation,
Konsequenzen für Zeit und Längenmessung Relativistische Masse,
Impuls und Energie, Äquivalenz von Masse und Energie
6. Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen,Aggregatzustände,
Flüssigkeiten und Gase: Druckverteilung, Molekularkräfte,
Strömungen III. Wärmelehre
1. Grundlagen: Temperatur, Wärmeausdehnung, kinetische
Gastheorie, ideales und reales Gas, Wärmemenge
2. Hauptsätze der Wärmelehre: Hauptsätze, Zustandsänderungen
idealer Gase, Entropie,Phasenübergänge
3. Wärmetransport und Diffusion,Mechanismen des Wärmetransports
Experimentalphysik für Naturwissenschaftler II VI. Elektrizitätslehre
1. Einführung: Feldbegriff, elektrische Ladung, Ladungstransport,
Stromstärke, Spannung, Widerstand, Ohmsches Gesetz
2. Zeitunabhängige elektrische Felder, Quellen statischer
elektrischer Felder, Plattenkondensator, Kapazität, Materie im
elektrischen Feld
3. Zeitunabhängige magnetische Felder, Erzeugung magnetischer
Felder, Lorentzkraft, magnetische Flußdichte, magnetischer
Fluß, Materie im Magnetfeld: Dia-, Para-, Ferromagnetismus
4. Zeitabhängige elektromagnetische Felder, Magnetische Induktion,
Lenzsche Regel, zeitlich veränderliches elektrisches Feld
Elektronenröhre
5. Wechselstrom, Wechselstromwiderstände, elektrische Leistung,
elektrische Schwingkreise, Effektivwerte für Strom und Spannung
6. Elektromagnetische Wellen,Wellengleichungen, Hertzscher Dipol,
weitere Wellenerscheinungen VI. Optik
1. Geometrische Optik: Natur des Lichts, Brechung und Reflexion
des Lichts, Abbildung durch Linsen, optische Instrumente
2. Wellenoptik: Kohärenz, Interferenz, Beugung an Spalt und
Gitter, Auflösungsvermögen von Fernrohr und Mikroskop,
Interferometer, polarisiertes Licht, Doppelbrechung, Streuung
und Absorption von Licht
3. Quantenoptik: Licht als Teilchen, Photoeffekt, Comptoneffekt,
Röntgenstrahlung, Plancksches Strahlungsgesetz
4. Materiewellen: Elektronen als Welle, Elektronenbeugung, De
Broglie Wellenlänge
VII. Atomphysik
1. Franck-Hertz Versuch, Bohr'sches Atommodell
2. Wasserstoffatom, Schalenmodell, elektromagnetische Übergänge
- Empfohlene Literatur
- Hering, Martin, Stohrer "Physik für Ingenieure", VDI Verlag
Kuiper "Physik, Ein Vorlesungskurs", Palm und Enke Verlag
Kuiper, "Physik 1", Wiley
Tipler "Physik", Spektrum
- Zusätzliche Informationen
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übungen zur Experimentalphysik für Naturwissenschaftler I
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Dozent/in: Prof. Dr. Joachim von Zanthier
Zeit und Ort: jede 2. Woche Fr 8:15 - 9:45, HF, HG, SR 00.732, SR 01.332, SR 01.779, SR 01.683; jede 2. Woche Fr 12:00 - 14:00, HF; Einzeltermin am 3.2.2006 12:00 - 14:00, HD
- Institution: Professur für Experimentalphysik (Prof. Dr. von Zanthier)
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