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Physik 2

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Physik 2
Modulbezeichnung (engl.): Physics 2
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Umweltingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2023
Code: UI-PH2
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P211-0118, P251-0034
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4V+1U (5 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur, 120 min.

[letzte Änderung 23.02.2024]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E2202 (P211-0118) Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018 , 2. Semester, Pflichtfach, technisch
UI-PH2 (P211-0118, P251-0034) Umweltingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , 2. Semester, Pflichtfach
UI-PH2 (P211-0118, P251-0034) Umweltingenieurwesen, Bachelor, ASPO 01.10.2023 , 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 75 Veranstaltungsstunden (= 56.25 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 93.75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf
Dozent/innen:
Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf


[letzte Änderung 28.03.2024]
Lernziele:
Die Studierenden können
- Differentialgleichungen für Systeme zweiter Ordnung aufstellen
- Differentialgleichungen lösen und an Beispielen durchführen
- analoge Systeme aus der Mechanik und der Elektrotechnik  skizzieren
- die Methoden auf gekoppelte Systeme und Systeme höherer Ordnung übertragen
- die Ausbreitung von verschiedenen physikalischen Größen über Wellen  auflisten
- die allgemeine Wellengleichung als Lösung einer Differentialgleichung anwenden
- die Überlagerung von Wellen und deren Folgen einordnen
- die Ausbreitung des Lichtes als Strahl beschreiben
- und die Begriffe Reflexion, Totalreflexion und Brechung sicher charakterisieren
- Abbildungen an Spiegeln, Linsen und Linsenkombinationen geometrisch beschreiben und berechnen
- den Aufbau und die Wirkungsweise von optischen Geräten erläutern
- mit der Wellennatur des Lichtes Interferenz- und Beugungserscheinungen erklären
- und diese bspw. bei der Begrenzung des Auflösungsvermögens optischer Geräte anwenden


[letzte Änderung 28.03.2024]
Inhalt:
Schwingungen
Aufstellen von Differentialgleichungen für verschiedene Schwingungsarten anhand von Beispielen in verschiedenen mechanischen und elektronischen Systemen,
Lösungen  im ungedämpften und gedämpften Feder-Masse System,
erzwungene Schwingung im Feder-Masse System, Lösung über komplexen Ansatz, Amplitudengang und Phasengang,
Systeme höherer Ordnung
zwei gekoppelte Oszillatoren, Aufstellen der Differentialgleichungen, Schwebung, gleichphasige und gegenphasige Schwingungen, Kopplungen von mehr als zwei  Oszillatoren
 
Wellen
Ausbreitung von Wellen verschiedener physikalischer Größen, allgemeine Wellengleichung,
ßberlagerung von Wellen, stehende Welle,  Interferenz, Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation,
 
Optik
Ausbreitung von Licht in einem Medium, Reflexion- und Brechungsgesetz,
Spiegel, Linsen  in der geometrischen Optik, Abbildungsgleichung, Kombination von Linsen,
 Aufbau des Auges, Lupe, Mikroskop, Teleskop, analoge und digitale Kamera,
Licht als Welle, Phasen und Gruppengeschwindigkeit, Polarisation, Huygensche Prinzip, Beugung am Spalt,, Interferenz am Doppelspalt und Gitter, Newtonsche Ringe, Auflösungsvermögen optischer Instrumente
Atomphysik
Bohrsches Postulat, Energieniveaus im H-Atom, Erzeugung von Röntgenstrahlung, Anwendung von Röntgenstrahlen, insbesondere Bragg- Reflexion in der Röntgendiffraktometrie und Rasterelektronenmikroskop,
photoelektrischer Effekt, Photonen, Wirkungsquantum
thermisch erzeugte Emission von Elektronen, Wärmeübertragung durch Strahlung

[letzte Änderung 18.07.2019]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Tafel, Skript, Präsentation

[letzte Änderung 13.12.2018]
Literatur:
Hering, Ekbert; Martin, Rolf; Stohrer, Martin: Physik für Ingenieure, Springer Vieweg, (akt. Aufl.)
Hering, Ekbert; Martin, Rolf; Stohrer, Martin: Taschenbuch der Mathematik und Physik, Springer Vieweg
Turtur, Claus Wilhelm: Prüfungstrainer Physik, Springer Spektrum

[letzte Änderung 18.07.2019]
 
[Thu Nov 21 09:33:03 CET 2024, CKEY=e3E2202, BKEY=ut2, CID=UI-PH2, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]