phy044 - Experimentalphysik IV (Struktur der Materie) (Veranstaltungsübersicht)

phy044 - Experimentalphysik IV (Struktur der Materie) (Veranstaltungsübersicht)

Institut für Physik 6 KP
Modulteile Semesterveranstaltungen Sommersemester 2023 Prüfungsleistung
Vorlesung
  • Kein Zugang 5.04.201 - Experimentalphysik IV: Thermodynamik und Statistik Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Dienstag: 16:15 - 17:45, wöchentlich (ab 11.04.2023), Ort: W03 1-161
    Donnerstag: 10:15 - 11:45, wöchentlich (ab 13.04.2023), Ort: W02 1-148
    Termine am Donnerstag, 27.07.2023 10:00 - 12:00, Ort: W02 1-143
    Die Studierenden erlernen die grundlegenden Prinzipien der phänomenologischen Thermodynamik einschließlich der Anwendungen auf dem Gebiet der Maschinen, sowie der mikroskopischen Thermodynamik und Statistik. Die Grundprinzipien werden auch anhand von Schlüsselexperimenten vermittelt. Die Veranstaltung bereitet auch den Besuch des Moduls Theoretische Physik III (Thermodynamik/Statistik) vor. Inhalte: Thermodynamische Zustandsgrößen, Hauptsätze der Thermodynamik, ideale und reale Gase, Potentialfunktionen aus der Legendre-Transformation, irreversible Zustandsänderungen, Kreisprozesse, Aggregatzustände, offene Systeme und Phasenübergänge, Wärmeleitung und Diffusion, statistische Ansätze für Gleichverteilung im Volumen, Entropieänderungen, kinetische Gastheorie, Boltzmann-, Fermi-Dirac- und Bose-Einstein-Statistik, Maxwell Verteilung, Planckscher Strahler, Zustandsänderungen in Quantensystemen.
  • Kein Zugang 5.04.202b - Struktur der Materie (für Zwei-Fächer-Bachelor) Lehrende anzeigen
    • Prof. Dr. Christian Schneider
    • Prof. Dr. Joachim Peinke

    Dienstag: 16:15 - 17:45, wöchentlich (ab 11.04.2023), Ort: W02 1-143, (W03 1-161)
    Donnerstag: 10:15 - 11:45, wöchentlich (ab 13.04.2023), Ort: W02 1-143, (W02 1-148)
    Termine am Freitag, 28.07.2023, Montag, 09.10.2023 10:00 - 12:00, Ort: W01 0-015
    Achtung - Ausnahmsweise finde in der ersten Semesterhälfte die Struktur der Matermie mit der Theormodynamik und Statistik zusammen statt!!!!! Die Studierenden erlernen im ersten Teil die grundlegenden Prinzipien der phänomenologischen Thermodynamik einschließlich der Anwendungen auf dem Gebiet der Maschinen, sowie der mikroskopischen Thermodynamik und Statistik. Die Grundprinzipien werden auch anhand von Schlüsselexperimenten vermittelt, die auch in ihrer späteren Berufspraxis in der Schule eine Rolle spielen. Im zweiten Teil erwerben die Studierenden Kenntnisse über Phänomene der Festkörperphysik (Halbleiterphysik, Photovoltaik, Tieftemperaturphysik, Supraleitung). Sie erlangen Fertigkeiten zur Anwendung grundlegender Methoden und Prinzipien der Beschreibung von Festkörperphänomenen (Symmetrien, reziproker Raum, Modenspektren, Wechselwirkungen, starke und schwache Elektronenbindung, makroskopische Quantenphänomene, Beschreibung der Störung der periodischen Gitterstruktur). Sie bauen Kompetenzen zur Erfassung der Funktion von technisch relevanten Bauteilen als eine Grundlage der Vermittlung im Berufsfeld Schule. Außerdem erlangen sie Kompetenzen zur gesellschaftspolitischen Einordnung der Konsequenzen von physikalischer Forschung. Teil 1: Thermodynamische Zustandsgrößen, Hauptsätze der Thermodynamik, ideale und reale Gase, irreversible Zustandsänderungen, Kreisprozesse, Aggregatzustände, offene Systeme und Phasenübergänge, Wärmeleitung und Diffusion, statistische Ansätze für Gleichverteilung im Volumen, Entropieänderungen, kinetische Gastheorie, Boltzmann-, Fermi-Dirac- und Bose-Einstein-Statistik, Maxwell Verteilung, Planckscher Strahler. Teil 2: Kristallstrukturen und Symmetrien, Bravais-Gitter, Translationssymmetrie und reziprokes Gitter, Bindungsenergien und Bindungstypen (kovalente, ionische, van der Waals, metallische und Wasserstoffbrücken-Bindung), Dynamik der Kristallgitter, Phononen, spez. Wärme, Wärmeleitung und Umklapp-Prozesse, Elektronen in Festkörpern, quasifreies Elektronengas, Zustandsdichten und Ferminiveau, Elektronen im periodischen Potential, Blochtheorem, Bänderschema, Metalle/Isolatoren, „neue Materialien“
Übung
Hinweise zum Modul
Teilnahmevoraussetzungen
Empfehlungen: Experimentalphysik I bis III, Mathematische Methoden der Physik
Prüfungsleistung Modul
Klausur von 120 Minuten oder mündliche Prüfung von maximal 30 Min. Dauer.
wöchentliche Übungen
Informationen zur Berücksichtigung von Bonuspunkten bei der Modulbenotung finden Sie hier: http://www.uni-oldenburg.de/physik/studium/bonuspunkte .
Kompetenzziele
Die Studierenden erlernen im ersten Teil die grundlegenden Prinzipien der phänomenologischen Thermodynamik einschließlich der Anwendungen auf dem Gebiet der Maschinen, sowie der mikroskopischen Thermodynamik und Statistik. Die Grundprinzipien werden auch anhand von Schlüsselexperimenten vermittelt, die auch in ihrer späteren Berufspraxis in der Schule eine Rolle spielen. Im zweiten Teil erwerben die Studierenden Kenntnisse über Phänomene der Festkörperphysik (Halbleiterphysik, Photovoltaik, Tieftemperaturphysik, Supraleitung). Sie erlangen Fertigkeiten zur Anwendung grundlegender Methoden und Prinzipien der Beschreibung von Festkörperphänomenen (Symmetrien, reziproker Raum, Modenspektren, Wechselwirkungen, starke und schwache Elektronenbindung, makroskopische Quantenphänomene, Beschreibung der Störung der periodischen Gitterstruktur). Sie bauen Kompetenzen zur Erfassung der Funktion von technisch relevanten Bauteilen als eine Grundlage der Vermittlung im Berufsfeld Schule. Außerdem erlangen sie Kompetenzen zur gesellschaftspolitischen Einordnung der Konsequenzen von physikalischer Forschung.