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[ 261GRPH12 ] Studienfach Grundlagen der Physik

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Workload Form der Prüfung Ausbildungslevel Studienfachbereich VerantwortlicheR Anbietende Uni
42 ECTS Kumulative Fachprüfung B1 - Bachelor 1. Jahr Physik Peter Zeppenfeld Johannes Kepler Universität Linz
Detailinformationen
Quellcurriculum Bachelorstudium Technische Physik 2020W
Ziele Bekanntwerden mit den wichtigsten Themengebieten der Physik. Einführung in die Denkweisen und Lösungsmethoden unter besonderer Berücksichtigung der problem-übergreifenden Ansätze; Anwendung dieser Methoden auf konkrete physikalische Systeme.
Lehrinhalte I.
Physikalische Größen und Einheiten; Kräfte, Kinematik und Dynamik von Massenpunkten; Newtonsche Gesetze, Gravitation, Erhaltungssätze für Energie, Impuls und Drehimpuls; Inertialsysteme, Galilei- und Lorentz- Transformation (Einführung in die Relativitätstheorie), starre und deformierbare Körper; Schwingungen; Flüssigkeiten und Gase; Grundlagen der Wärmelehre, Hauptsätze der Thermodynamik, kinetische Gastheorie.

II.
Elektrostatik; elektrische Ströme; Magnetfeld, Felder bewegter Ladungen; Magnetostatik; elektrische und magnetische Felder in Materie, Polarisation, Induktion; Wechselstromkreise; Maxwellgleichungen und elektromagnetische Wellen, Lorentztransformation der elektrodynamischen Größen.

III.
Reflexion, Transmission und Brechung, Polarisation; Brechungsindex und Dispersion, Fresnelsche Gleichungen; nicht-lineare Optik, Photometrie; Geometrische Optik; optische Instrumente, Wellenoptik; Interferenz und Beugung von Wellen, Kohärenz, Holographie; geführte Wellen, photonische Kristalle und –Bauelemente; Strahlungsgesetze.

IV.
Grundlegende Experimente und Grundbegriffe der Quantenmechanik; die Schrödingergleichung und deren Anwendungen; Atome mit ein und mehreren Elektronen; Spin, Pauli Prinzip, Periodensystem; chemische Bindung und Moleküle; Atom- und Molekülspektren; Quantenoptik, Grundzüge der Kern- und Elementarteilchenphysik.

Einführung in die Festkörperphysik:
Bindungstypen in Festkörpern; Kristallstrukturen; Beugung an periodischen Strukturen; Gitterdynamik und Phononen; thermische Eigenschaften; Elektronen im Festkörper; Bändermodell; elektronischer Transport; Metalle, Halbleiter und Isolatoren; dielektrische Eigenschaften; Magnetismus; Supraleitung; Kristalldefekte; amorphe Festkörper.
Untergeordnete Studienfächer, Module und Lehrveranstaltungen