Stud.IP Uni Oldenburg
Universität Oldenburg
03.12.2021 12:11:45
phy330 - Aufbaumodul Angewandte Physik (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch PDF Download
Modulbezeichnung Aufbaumodul Angewandte Physik
Modulkürzel phy330
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
(
Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden
)
Einrichtungsverzeichnis Institut für Physik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Physik (Master) > Mastermodule
Zuständige Personen
Kollmeier, Birger (Modulberatung)
Doclo, Simon (Modulberatung)
Heinemann, Detlev (Modulberatung)
Kühn, Martin (Modulberatung)
van de Par, Steven (Modulberatung)
Peinke, Joachim (Modulberatung)
Blau, Matthias (Modulberatung)
Brand, Thomas (Modulberatung)
Hohmann, Volker (Modulberatung)
Anemüller, Jörn (Modulberatung)
Teilnahmevoraussetzungen
Bachelor Physik
Kompetenzziele
Die Studierenden erwerben fortgeschrittene Kenntnisse entweder auf dem Gebiet der Akustik, der Signal- und Systemtheorie oder der Erneuerbaren Energien. Sie erlangen Fertigkeiten zum sicheren und selbstständigen Umgang mit modernen Konzepten und Methoden der Angewandten Physik. Sie erweitern ihre Kompeten- zen hinsichtlich der Fähigkeiten zur erfolgreichen Bearbeitung anspruchsvoller Probleme der Angewandten Physik mit modernen experimentellen und numerischen Methoden, zur eigenständigen Erarbeitung von Zugängen zu aktuellen Entwicklungen der Ange- wandten Physik sowie zum Verständnis übergreifender Konzepte und Methoden der Angewandten Physik.
Modulinhalte
Akustik: Schwingungen und Wellen, physikalische Grundlagen der Akustik, Erzeugung und Ausbreitung von Schall, Messung und Bewertung von Schall, Verarbeitung und Analyse akustischer Signale, Akustik von Stimme und Sprache, Sprachpathologie, Schalldämmung und –dämpfung, Raum- und Bauakustik, Elektroakustik, Stoßwellen, Photoakustischer Effekt; ausgesuchte Kapitel der Akustik, der Vibrationen und des Ultraschalls. Signal- und Systemtheorie: Signalräume, Grundlagen der diskreten und integralen Signalre- präsentation, Methoden der Systembeschreibung im Zeit- und Fre- quenzbereich, Integraltransformationen wie Fourier- und Laplace-Transformation, Hilbert-Transformation und analytische Signale, Abtastung und z-Transformation, stochastische Prozesse und lineare Systeme, Filter, Zeit-Frequenz-Darstellungen, Optimal- transformationen und Optimalfilter, Adaptive Filter. Erneuerbare Energien II: Energiemeteorologie und / oder Wind Energy und / oder Physikali- sche Grundlagen der Photovoltaik1 Energiemeteorologie: Strahlungsgesetze; Strahlungswechselwirkungsprozesse / Trans- port in der Atmosphäre; Satellitenfernerkundungsverfahren; Model- lierung solarenergiespezifischer Strahlungsgrößen; Vorhersage der Solarstrahlung; Energetik der Atmosphäre; Bewegungsgleichungen, atmosphärische Grenzschicht, Windprofile, Stabilität, Turbulenz, mesoskalige Modellierung, Windenergiepotential, Wind- leistungsvorhersage. Wind Energy: Physical properties of fluids, wind characterization and anemome- ters, aerodynamic aspects of wind energy conversion, dimensional analysis, (pi-theorem), and wind turbine performance, design of wind turbines, electrical systems. Physikalische Grundlagen der Photovoltaik: Optische und elektronische Eigenschaften von Halbleitern; Gene- ration / Rekombination / Lebensdauer, pn-Übergang und Hetero- kontakte im Gleichgewicht, Transportgleichung, Ungleichgewicht: beleuchteter pn-Übergang (idealisierte und reale Strukturen), Strom-Spannungs-Charakteristik der beleuchteten Solarzelle, Wir- kungsgrad, spektraler Quantenwirkungsgrad, Konzepte der Wir- kungsgradsteigerung, Übersicht zu bedeutenden PV-Technologien
Literaturempfehlungen
Akustik: o Kollmeier, B.: Skriptum Physikalische, technische und medizini- sche Akustik, Universität Oldenburg, http://medi.uni-olden- burg.de/16750.html o Heckl, Müller: Taschenbuch der technischen Akustik, Springer-Verlag o F.G. Kollmann: Maschinenakustik, Springer-Verlag Signal- und Systemtheorie: o B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger, “Einführung in die System- theorie”, Teubner, 2007. o A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, “Signals and Systems”, Pren- tice-Hall, 1996. o A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, “Discrete-Time Signal Pro- cessing”, Prentice-Hall, 2009. o S. Haykin, “Adaptive Filter Theory”, Prentice-Hall, 2001. Erneuerbare Energien II: o K.-N. Liou: An Introduction to Atmospheric Radiation. Academic Press, Amsterdam, 1980 o R. Stull: An Introduction to Boundary Layer Meteorology. Kluwer, Academic Publ., Amsterdam, 1988 o T. Burton et. Al.: Wind Energy Handbook. John Wiley, New York, 2001. o R. Gasch, J. Twele: Wind Power Plants. Springer, 2011. o A. de Vos: Endoreversible Thermodynamics for Solar Energy. Oxford Science Publ., Oxford, 1992. o P. Würfel: Physik der Solarzelle. VCH-Wiley, Weinheim, 2003. o A. Goetzberger, B. Voß, J. Knobloch: Crystalline Silicon Solar Cells, John Wiley & Sons Ltd., 1998. o J. Nelson: The Physics of Solar Cells, Imperial College Press, London, 2003.
Links
Unterrichtsprachen Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul halbjährlich
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Hinweise
VL: 3 SWS, Ü / SE / PR: 1 SWS oder VL: 2 SWS, Ü: 2 SWS Falls im Fach-Bachelor Studiengang Physik das Modul „Renewable Energies I“ belegt wurde, ist bei der Wahl der Lehrveranstaltungen „Wind Energy“ und „Physikalische Grundlagen der Photovoltaik“ darauf zu achten, dass keine inhaltliche Doppelbelegung stattfindet.
Modullevel / module level MM (Mastermodul / Master module)
Modulart / typ of module je nach Studiengang Pflicht oder Wahlpflicht
Lehr-/Lernform / Teaching/Learning method VL / Ü / SE Akustik
oder VL / Ü / SE Signal- und Systemtheorie oder
VL / Ü / SE Erneuerbare Energien II
Vorkenntnisse / Previous knowledge
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung
2 SoSe oder WiSe 28
Seminar
2 SoSe oder WiSe 28
Übung
2 SoSe oder WiSe 28
Präsenzzeit Modul insgesamt 84 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
Mündliche Prüfung von max. 45 min. Dauer oder 2-stündige Klausur oder Projekt