Experimentalphysik
Vorlesungen und Übungen Day by Day...
VL Experimentalphysik EP1 Mechanik und Wärmelehre WS 2012/13
Prof. Dr. M. Grundmann und Dr. Holger von Wenckstern
5 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung
Modul-Nr.: 12-PHY-BEP1
Aufwand: 10 LP
| Datum | Tag | VL-Stoff | Selbststudium |
|---|---|---|---|
| 9.10.2012 | Di | Einleitung, Ablauf der Übungen, Naturbeobachtung, Experiment, Modell, Messung, Messfehler, Anpassung, Residuum, Fehlerquadrat | Galton Brett, Binomialverteilung, Poisson-Verteilung, Gaußkurve |
| 12.10.2012 | Fr | Dynamik eines Massenpunktes, Trägheitsgesetz, Trajektorie, Luftkissenschiene, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Impuls, Impulserhaltung, Kraft, Newton'sche Axiome, Rakete | Vektordifferentialrechnung, Vektor-Punktprodukt |
| 16.10.2012 | Di | Integration der Bewegungsgleichungen, einfache Bewegungen (freier Fall, schiefe Ebene, schiefer Wurf), kinetische und potenzielle Energie | Definition des Schwerpunkts |
| 17.10.2012 (Nur 5 SWS) |
Mi | Brachistochrone-Problem, Variationsrechnung, Euler-Gleichung, Tautochrone | Kettenlinie |
| 19.10.2012 | Fr | Mathematisches Pendel (linear), harmonische Schwingung, harmonische Differentialgleichung, harmonisches Potenzial, Federpendel statisch/dynamisch, gekoppelte Pendel/Eigenmoden | Lösung von einfachen Differentialgleichungen, 2x2 Matrixalgebra |
| 23.10.2012 | Di | gekoppelte Pendel - symmetrische, antisymmetrische Eigenmoden, Kopplungsstärke, Schwebung, nicht-lineare Kopplung, Mehrteilchensystem, Schwerpunkt und Schwerpunktsystem, Galileo-Transformation, Einführung eleastischer und unelastischer Stoß | Herleitung der Näherungslösung für ω+ und ω- unter Verwendung von √(1+ε)=1+ε/2 |
| 24.10.2012 | Mi | Periodendauer des nichtlinearen Pendels, Schiffschaukel (math. Pendel mit Überschlag), Phasenraum, Zykloidenpendel, Sphärisches Pendel, deterministisches Chaos, Magnetpendel, Doppelpendel | Zeigen Sie, dass cos(α)=1-2sin2(α /2); Wo ist die √2 geblieben? (Vorschläge per mail senden) |
| 26.10.2012 | Fr | Elastischer Stoß, Impuls- Energieübertragung, Impulsumkehr, elastischer Stoß im Schwerpunktsystem, inelastischer Stoß, Impuls- Energieübertragung, vollkommen inelastischer Stoß, inelastischer Stoß im Schwerpunktsystem | Auseinanderfliegen zweier Körper, Wdh. Bestimmung von Q eines vollkommen inelastischen Stoßes mittels ballistischem Pendel |
| 30.10.2012 | Di | Gleichförmig rotierendes System und diesbzgl. Koordinatentransformation, Scheinkräfte (Zentrifugalkraft, Corioliskraft), Foucault'sches Pendel | Vektoralgebra für Kreuzprodukt vom Typ a × (b × c), siderischer Tag, allgemeine beschleunigte Bewegung in Polarkoordinaten |
| 2.11.2012 | Fr | Drehimpuls, Drehimpulserhaltung, Drehmoment, Trägheitsmoment, Hebel, Drehmomentengleichgewicht | Abhängigkeit von Impuls, Drehmoment und Energie von der Wahl des Koordinatensystems |
| 6.11.2012 | Di | Gravitationskraft, Gravitationskonstante, Zentralkraft, Kraftfeld, konservatives Feld, Potenzial | Nabla-Operator, Gradient, Oberflächenintegral |
| 9.11.2012 | Fr | Planetenbewegung, Kepler'sche Gesetze | Bahnbewegung und kinetische Energie in Polarkoordinaten, Kegelschnitte |
| 13.11.2012 | Di | Reibung, Haftreibung, Gleitreibung, Stick-slip, Rollreibung | Rasterkraft-Mikroskop, Zykloide |
| 14.11.2012 | Mi | Jacobi-Determinante, Gravitationspotenzial innerhalb und außerhalb einer homogenen Kugel, radiale Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeit einer Spiralgalaxie, 21 cm Linie des Wasserstoffs, Dunkle Materie | Kegelschnitte und ihr Zusammenhang zu gebundenen und ungebundenen Bahnkurven |
| 16.11.2012 | Fr | Innere Reibung in Flüssigkeiten und Gasen, Stokes'sche Reibung, Newton'sche Reibung, gedämpfte harmonische Schwingung, schwach gedämpfte Schwingung, Kriechfall, aperiodischer Grenzfall | Komplexe Frequenzen |
| 20.11.2012 | Di | Starrer Körper, Bewegungsgleichungen (Impuls und Drehimpuls), Momentenfreiheit, mechanisches Gleichgewicht, Haften/Kippen/Gleiten eines starren Körpers | Gömböc |
| 23.11.2012 | Fr | Ebene Bewegung, Trägheitsmoment, Trägheitsmomente einfacher Körper, physikalisches Pendel, Torsionspendel, Drehtisch, Steiner'scher Satz | Trägheitstensor |
| 27.11.2012 | Di | Rollende Zylinder, Kreisel, Präzession, Elastizität eines Stahlfadens | Nutation |
| 30.11.2012 | Fr | Hooke'sches Gesetz, hydrostatischer Druck, Scherung, Torsion, Schubmodul, Balkenbiegung | Verzerrungstensor, Spannungstensor |
| 4.12.2012 | Di | Erzwungene Schwingung, Resonanz | Komplexe Zahlen |
| 06.12.2012 (Nur 5 SWS) |
Mi | Trägheitstensor, Trägheitsellipsoid, Nutation und Präzession des Kreisels | Präzession Slides |
| 7.12.2012 | Fr | Wellen, Wellenvektor, transversale und longitudinale Wellen, Wellengleichung, Schallgeschwindigkeit, stehende Wellen, Reflexion am offenen und losen Ende | Partielle Ableitungen |
| 12.12.2012 (Nur 5 SWS) |
Mi | Schallgeschwindigkeit in Festkörpern, Flüssigkeiten, Gasen; Dispersion von Kapillar- und Schwerewellen; Dispersion longitudinaler Wellen in Gasen - Adiabatenexponent, Grund- und Obertöne beidseitig offener, einseitig offener und beidseitig geschlossener Pfeifen, Wellenpaket | Auseinanderlaufen eines Wellenpakets aufgrund nicht-linearer Dispersion, Unterschied Phasen- und Gruppengeschwindigkeit, Entstehung eines Tsunamis |
| 18.12.2012 | Di | Hydrostatisches Paradoxon, barometrische Höhenformel, Auftrieb, Oberflächenenergie und -spannung, Tropfengröße, Druck innerhalb von Seifenblasen, Kapillarität | Benetzung, Kontaktwinkel, hydrophobe bzw. hydrophile Unterlagen, Kapillaraszension, Kapillardepression |
| 04.01.2013 | Fr | Laminare und turbulente Strömung, Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung, Hydrodynamisches Paradoxon, dynamischer Auftrieb, Magnus Effekt, innere Reibung - Viskosität, Hagen-Poiseuille Gesetz, viskoser Widerstand | viskoser Widerstand/Wirbelwiderstand, Reynolds-Zahl |
| 08.01.2013 | Di | Statistische Mechanik, ideales Gas, Ensemble- Mittelwert, thermodynamische Temperatur, Boltzmann-Konstante | Maxwell-Boltzmann-Verteilung (Herleitung, Eigenschaften) |
| 11.01.2013 | Fr | Gasgleichung des ideales Gas, allgemeine Gaskonstante, Mol, Avogadrozahl, Molvolumen, absolute Temperatur, Phasendiagramm, Tripelpunkt, Anomalie des Wassers, Prozessführung (isotherm, isobar, isochor), Wärmekapazitäten (CV, Cp, Cs, Cm), Wärmekapazität von Gasen (insbes. H2), Wärmekapazität des Wassers | Freiheitsgrade in mehratomigen Molekülen |
| 15.01.2013 | Di | Wärmekapazität von Festkörpern (Regel von Dulong-Petit), Gasgleichung des van-der-Waals Gas, kritische Temperatur/Isotherme, Verflüssigung durch Druck, Dampfdruckkurve, überkritisches Fluid, Siedetemperatur, übersättigter Dampf | kritische Größen (pk, Vk, Tk), Maxwell'sche Gerade, Virialentwicklung |
| 18.01.2013 | Fr | Prozessführungen, Adiabate, Cp des idealen und vdW-Gases, 1. Hauptsatz, Enthalpie, Joule-Thomson-Koeffizient des idealen und vdW-Gases, Inversionstemperatur | polytrope Prozesse |
| 22.01.2013 | Di | Kreisprozesse, Carnot-Prozess, reversible und irreversible Prozessführung, Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschine, Kältemaschine und Wärmepumpe, Stirling-Motor, 2. Hauptsatz, reduzierte Wärmemenge, Entropie | Wirkungsgrad des Stirling-Motors und des Otto-Motors (Kompressionsverhältnis) |
| 23.01.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | intensive und extensive Zustandsgrößen, Thermodynamische Potenziale | Totales Differential, partielle Ableitung |
| 25.01.2013 | Fr | TS-Diagramm, Phasenübergänge, Dampfdruck- und Schmelzdruckkurve, latente Wärme, Verdampfungs- und Schmelzenthalpie | TS-Diagramm von Helium, Linde-Verfahren, Herleitung Clausius-Clapeyron |
| 29.01.2013 | Di | Gibbs'sche Phasenregel, Taukurve und Siedekurve eines Gemisches, relative Luftfeuchtigkeit, Henry-Konstante, Diffusion | Chemisches Potenzial |
| 30.01.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Thermodynamisches Gleichgewicht, 3. Hauptsatz der Thermodynamik, statistische Interpretation der Entropie | Wahrscheinlichkeitsrechnung |
| 1.02.2013 | Fr | Gemische, Osmose, osmotischer Druck, Dampfdruckerniedrigung (damit Siedetemperaturerhöhung, Gefrierpunkterniedrigung), Wärmeleitung, Konvektion |
Übung Experimentalphysik EP1 Mechanik und Wärmelehre WS2012/13
Prof. Dr. M. Grundmann, Dr. H. von Wenckstern
2 SWS Übung
"Spielregeln" für die Übungen EP1 (WS 2012/13), updated 2012/10/23
Musterübungsaufgabenblatt - bitte gestalten Sie Ihre Lösungen ähnlich, updated 2012/10/26
"Spielregeln" für die Klausur EPI (WS 2012/13)
Beispiel eines Formelzettels EPI (WS 2012/13)
Teilnahmeberechtigung an der Klausur EPI, WS 2012/2013
Ergebnisse der Klausur EPI, WS 2012/2013
Ergebnisse der Nachklausur EPI, WS 2012/2013
| Übung | Ausgabedatum | Abgabedatum |
| Übung 1 | 18.10.2012 | 26.10.2012 |
| Übung 2 | 25.10.2012 | 02.11.2012 |
| Übung 3 | 01.11.2012 | 09.11.2012 |
| Übung 4 | 08.11.2012 | 16.11.2012 |
| Übung 5 (Aufgabe 19b und 22 wurden korrigiert) | 15.11.2012 | 23.11.2012 |
| Übung 6 | 22.11.2012 | 30.11.2012 |
| Übung 7 | 29.11.2012 | 07.12.2012 |
| Übung 8 (Punkte für M31 ergänzt) | 06.12.2012 | 14.12.2012 |
| Übung 9 | 13.12.2012 | 04.01.2013 |
| Übung 10 | 03.01.2013 | 11.01.2013 |
| Übung 11 (Materialkonstanten für WL02 aktualisiert: 16.1.) | 10.01.2013 | 18.01.2013 |
| Übung 12 (updated on 21.01.2013, danke A.Z.)) | 17.01.2013 | 25.01.2013 |
VL Experimentalphysik EP2 Elektrizitätslehre und Optik SS 2013
Prof. Dr. M. Grundmann und Dr. Holger von Wenckstern
4 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung
Modul-Nr.: PH-DP-EP2
Aufwand: 9 LP
Mittwochstermine: 17.4., 24.4., 15.05., 29.5., 12.6., 19.6., 26.6., 10.7.2013
| Datum | Tag | VL-Stoff | Selbststudium |
|---|---|---|---|
| 9.4.2013 | Di | Einleitung, Ablauf der Übungen, Ladung, Punktladung, Coulombkraft, elektrisches Feld | Vergleich von Coulomb- und Gravitationskraft |
| 12.04.2013 | Fr | elektrischer Dipol, Drehmoment und Kraft auf Dipol im homogenen und inhomogenen elektrischen Feld, induzierter Dipol, Polarisierbarkeit, elektrisches Potential, Potenzialdifferenz | Vergleich von Coulomb- und Gravitationspotenzial, Multipol-Entwicklung |
| 16.04.2013 | Di | Bildladungen, elektrostatische Probleme, Influenzmaschine, Feldverteilung (Kugel, Ebene) | elektrischer Fluss, Poisson-Gleichung |
| 17.04.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Elektrischer Fluss, Poisson-Gleichung, Monopol, Dipol, Quadrupol | Multipolentwicklung, Berechnung Potential innerhalb homogen geladener Kugel |
| 19.04.2013 | Fr | Kapazität, Kondensatoren, Dielektrikum, Polarisation P, E- und D-Feld | P(E) für di-, pyro-, piezo-, und ferro-elektrische Medien |
| 23.04.2013 | Di | elektrische Feldenergie, Magnetfeldwaage, stationärer Strom, Stromdichte, Ladungserhaltung, Kontinuitätsgleichung, ohmscher Widerstand, Kirchhoff'sche Gesetze (Knoten- und Maschenregel) | Zurückführung der Kirchhoff'schen Gesetze auf fundamentale Eigenschaften der Elektrizität (Ladungserhaltung, konservatives Feld) |
| 24.04.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Kontinuitätsgleichung, Leitfähigkeit in Elektrolyten, Metallen und Halbleitern, Beweglichkeit | |
| 26.04.2013 | Fr | Spannungsteiler, Innenwiderstand, Magnetfeld, Lorentzkraft, magnetische Dipole | magn. Monopole und deren Nichtexistenz, Vergleich von elektrischem und magnetischem Fluss |
| 30.04.2013 | Di | Gesetz von Biot-Savart, Ampere'sches Gesetz, magn. Feldverteilungen, gerader Leiter, Kräfte auf stromdurchflossene Leiter, Leiterschleife als magnetischer Dipol, Spulen, lange Spule, Helmholtz- und Maxwell-Spulenpaar | Vergleich von elektrischem und magnetischem Dipolfeld |
| 03.05.2013 | Fr | Magnetfeld im inneren eines Leiters, relativistische Interpretation des Magnetfeldes, Magnetpendel, Hall-Effekt | Leitfähigkeit als Tensor |
| 07.05.2013 | Di | Dipol-Dipol-Kopplung, Magnetisierung, Suszeptibilität, Diamagnetismus, Paramagnetismus, Supraleiter im Magnetfeld, Ferromagnetismus, Induktionsgesetz, Wirbelstrom | Materialgleichungen, statische Maxwell-Gleichungen |
| 10.05.2013 | Fr | Gegen- und Selbstinduktion, Induktivität, Spulen, "Aufladen" von Spule und Kondensator | |
| 14.05.2013 | Di | Wechselstrom, Impedanz, Wechselstromwiderstand von R, L und C, Zeigerdiagramm, Serienschaltung von RLC | komplexe Wechselstromrechnung |
| 15.05.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Diamagnetismus, Paramagnetismus, Curie'sches Gesetz, Ferromagnetismus, Weißsche Bezirke, Barkhausensprünge | adiabatische Entmagnetisierung, Vergleich dielektrische Medien - permeable Medien |
| 17.05.2013 | Fr | Vierpol, Hoch-, Tief- und Bandpass, freie (gedämpfte) Schwingung im RLC-Serienkreis | RLC Parallelkreis |
| 21.05.2013 | Di | Erzwungene Schwingung im RLC-Kreis, Resonanz, Maxwell'scher Verschiebungsstrom, dynamische Maxwell-Gleichungen, Wellengleichung, Lichtgeschwindigkeit | Vergleich Maxwell-Gleichungen in differentieller und integraler Form |
| 24.05.2013 | Fr | Wellengleichung in Materie, Telegrafengleichung, komplexe dielektrische Funktion, komplexer Brechungsindex, Skin-Effekt, Frequenz- Abhängigkeit der dielektrischen Konstante, Debye'sche Relaxationstheorie für Wasser | Cole-Cole-Plot, Ohm'sche Leitung im Relaxationsmodell |
| 28.05.2013 | Di | Wellen auf Doppelleitungen, Abschlussimpedanz (offen, geschlossen, angepasst), Hertz'scher Dipol, Antenne | BNC-Kabel, SMA-Kabel |
| 29.05.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | weisses, rosa, rotes Rauschen; Schrot-, thermisches und Funkelrauschen; Zusammenhang Nyquist-Rauschen und Planck'sches Strahlungsgesetz | Addition von Rauschquellen |
| 31.05.2013 | Fr | Lichtgeschwindigkeit, Fermat'sches Prinzip - optische Weglänge, Reflexion, Brechung, Totalreflexion, Brewster-Winkel, Fata Morgana | Glasfaser |
| 04.06.2013 | Di | Drehspiegelmethode, Absorption, Streuung, Dispersion | blauer Himmel, weisse Wolke, Regenbogen |
| 07.06.2013 | Fr | Abbildung durch Spiegel und Linsen, reelles und virtuelles Bild, sammelndes und zerstreuendes System, Hohlspiegel, Wölbspiegel, Parabolspiegel, sphärische Linsen, dünne Linsen, Abbildungsmassstab, Apertur | Ellipsoidspiegel, Konstruktion eines optischen Strahlengangs |
| 11.06.2013 | Di | Hauptebenen, numerische Apertur, Aperturblende, Feldblende, Pupillen und Luken, Randstrahlen, Lupe, Auge, Kepler-Fernrohr | Helmholtz-Lagrange-Invariante |
| 12.06.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Randbedingungen des el. und magn. Feldes an Grenzflächen, Fresnelformeln | |
| 14.06.2013 | Fr | Spiegel-Teleskop, Galilei-Fernrohr, Mikroskop, Objekt- und Beleuchtungsstrahlengang, Linsenfehler | Korrekturplatten |
| 18.06.2013 | Di | Wellenoptik, Huygens'sches Prinzip, Superposition, Interferenz, Dünne Platte/Etalon | |
| 19.06.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Fresnelformeln, Linsenfehler, dielektrische Funktion | räumliche Dispersion |
| 21.06.2013 | Fr | Anti-Reflexionsbeschichtung, Bragg-Spiegel, Interferometer (Fabry-Perot, Michelson, Mach-Zehnder) | |
| 25.06.2013 | Di | Beugung, Einzelspalt, Doppelspalt, Gitter, 2D-Gitter | |
| 16.06.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Michelson-Interferometer/Kohärenzlänge, Sagnac-Interferometer, nichtlineare Optik | |
| 28.06.2013 | Fr | Röntgenbeugung (Bragg-Reflexion), Lochblende, Fresnel'sche Zonenplatte | Bessel-Funktion, Vergleich von Rayleigh- und Abbe-Kriterium |
| 02.07.2013 | Di | Auflösungsvermögen von Fernrohr, Auge und Mikroskop, Abbe-Kriterium, Manipulation in der Brennebene, Rayleigh-Streuung, Mie-Streuung, Regenbogen, Lineare Polarisation, Polarisationsfilter | |
| 05.07.2013 | Fr | Zirkulare Polarisation, optisch anisotrope (einachsige) Kristalle, Indicatrix, Doppelbrechung, ordentlicher und außerordentlicher Strahl, Verzögerungsplatten, Spannungs-Doppelbrechung, Flüssigkristall-Display | optisch zweiachsige Kristalle und deren Indikatrix |
| 09.07.2013 | Di | Interferenzfarben an Verzögerungsplatten, Chiralität, zirkulare Doppelbrechung, optische Aktivität, Vortexplatte | Gauss'sche und Laguerre-Gauss'sche Strahlen |
| 10.07.2013 (Nur 5 SWS) |
Mi | Jones-Vektoren, Stokes-Vektoren, realD-Brille, Achromatischer Polarisationsschalter | |
| 16.07.2013 | Fr | Optische Kräfte, optische Pinzette, optischer Stretcher | |
| 19.07.2013 | Di | Spezielle Relativitätstheorie, Paarvernichtung, Zeitdilatation | Wdh.: Galilei-Transformation, Viererschreibweise |
| 12.07.2013 | Fr | Spezielle Relativitätstheorie, Lorentztransformation, allgemeine Relativitätstheorie |
Übung Experimentalphysik EP2 Elektrizitätslehre und Optik SS 2013
Prof. Dr. M. Grundmann, Dr. H. von Wenckstern
2 SWS Übung
"Spielregeln" für Übungen EP2 (SS 2013)
"Spielregeln" für die Klausur EP2 (SOSE 2013)
Teilnahmeberechtigung an der Klausur EP2, SS 2013
Klausurergebnisse EP2, SOSE 2013
Am 26.09. und 27.09. finden im Seminarraum 225 ab 9:00 Uhr Vorbereitungskurse zur Nachklausur (5.10. ab 9:30 Uhr im Kleinen Hörsaal) statt.
| Übung | Ausgabedatum | Abgabedatum |
| Übung 1 (updated 10.04.2013, 16:30 Uhr) | 09.04.2013 | 16.04.2013 |
| Übung 2 | 12.04.2013 | 23.04.2013 |
| Übung 3 | 19.04.2013 | 30.04.2013 |
| Übung 4 | 26.04.2013 | 07.05.2013 |
| Übung 5 | 03.05.2013 | 14.05.2013 |
| Übung 6 | 10.05.2013 | 21.05.2013 |
| Übung 7 | 17.05.2013 | 28.05.2013 |
| Übung 8 | 24.05.2013 | 04.06.2013 |
| Übung 9 | 31.05.2013 | 11.06.2013 |
| Übung 10 | 07.06.2013 | 18.06.2013 |
| Übung 11 | 14.06.2013 | 25.06.2013 |
| Übung 12 | 21.06.2013 | 02.07.2013 |
| Übung 13 | 28.06.2013 | 09.07.2013 |
Experimentalphysik EP3 Atome und Quantenphänomene im WS 2013/14
Prof. Dr. M. Grundmann und Dr. Holger von Wenckstern
4 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung
Modul-Nr.: PH-DP-EP3
Aufwand: 9 LP
Turnus: WS
| Datum | Tag | VL-Stoff | Selbststudium |
|---|---|---|---|
| 14.10.2013 | Mo | Einleitung, Photonenzählen, Poisson-Statistik | Binomialverteilung, Poisson-Verteilung, Gaußkurve, Lorentzkurve |
| 17.10.2013 | Do | (äußerer) Photoeffekt | Metall, Austrittsarbeit |
| 21.10.2013 | Mo | Compton-Effekt, Photonenimpuls, Photonen-Drehimpuls | relativistische Energie-Impulsbeziehung, Ruhemasse |
| 24.10.2013 | Do | Schwarzkörper, thermische Strahlung, Modendichte eines Strahlungsfeldes, Wien'sches Verschiebungsgesetz, Rayleigh-Jeans-Gesetz, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Planck'sches Strahlungsgesetz | statistischer Zugang zum Planck'schen Strahlungsgesetz |
| 28.10.2013 | Mo | (stimulierte) Emission, Absorption, Lichtverstärkung, Besetzungsinversion, Prinzip eines Lasers | Typen und Bauformen von Lasern, Farbstofflaser |
| 18.11.2013 | Mo | stationäre Schrödingergleichung, Potentialstufe, Tunneleffekt, Rasterelektronenmikrosop, Casimireffekt | virtuelle Teilchen, Zusammenhang Casimireffekt und van-der-Waals Kraft |
| 21.11.2013 | Do | Unschärferelation, Vertauschungsrelationen | Vertauschungsoperator |
| 25.11.2013 | Mo | H-Atom I: Lösung der stationären Schrödingergleichung für das Zentralpotential, Kugelflächenfunktionen | Kugelkoordinaten, Laplace-Operator in Kugelkoordinaten |
| 28.11.2013 | Do | H-Atom II: Lösung der stationären Schrödingergleichung für das Zentralpotential, Radialwellenfunktion, Orbitale, Entartung | |
| 05.12.2013 | Do | Drehimpuls, Spin, Einstein-de Haas, gyromagnetisches Verhältnis, Fermionen, Bosonen, Ununterscheidbarkeit identischer Teilchen, Pauli-Verbot | Fermi-Dirac Statistik, Bose-Einstein Statistik, Bose-Einstein Kondensation |
| 09.12.2013 | Mo | Spin-Bahn-Kopplung, Feinstrukturaufspaltung (nicht-relativistisch, relativistisch), Kopplung von Drehimpulsen, spektroskopische Notation | Allgemeine Kopplung quantenmechanischer Drehimpulse |
| 12.12.2013 | Do | Lamb-shift, Kernspin, nukleare magnetische Resonanz (Wasser), Hyperfeinstrukturaufspaltung, myonische Atome | Leptonen (Elektron, Myon, Tauon) |
| 16.12.2013 | Mo | Positronium | Wellenfunktionen von Singlett- und Triplett-Zuständen |
| 6.1.2014 | Mo | Helium | Zweiteilchen-Wellenfunktion, Antisymmetrie für Fermionen |
| 9.1.2014 | Do | Periodensystem | |
| 13.1.2014 | Mo | Hund'sche Regeln | |
| 16.1.2014 | Do | Röntgenspektren | |
| 20.1.2014 | Mo | Zeeman-Effekt, Stark-Effekt | Zeeman- und Paschen-Back-Regime |
| 23.1.2014 | Do | Atomuhr, Rabi-Oszillation | |
| 27.1.2014 | Mo | Atomuhr, Laserkühlung, Cs-Fontäne | |
| 30.1.2014 | Do | Supraleitung | |
| 3.2.2014 | Mo | Suprafluidität | |
| 6.2.2014 | Do | Tieftemperatur-Experimente, Supraleitung, He-Fontäne |
Übung Experimentalphysik EP3 Atome und Quantenphänomene im WS 2013/14
Prof. Dr. M. Grundmann, Dr. H. von Wenckstern
2 SWS Übung
Turnus: WS
"Spielregeln" für Übungen EP3 (WS 2013/14)
| Übung | Ausgabedatum | Abgabedatum |
| Übung 1 (updated 18.10. 8:30 Uhr) | 17.10.2013 | 28.10.2013 |
| Übung 2 | 24.10.2013 | 04.11.2013 |
| Übung 3 | 31.10.2013 | 11.11.2013 |
| Übung 4 | 07.11.2013 | 18.11.2013 |
| Übung 5 | 14.11.2013 | 25.11.2013 |
| Übung 6 | 21.11.2013 | 02.12.2013 |
| Übung 7 | 28.11.2013 | 09.12.2013 |
| Übung 8 | 05.12.2013 | 16.12.2013 |
| Übung 9 (Aufgabe 32 updated, 17.12., 13:30 Uhr) | 12.12.2013 | 06.01.2014 |
| Übung 10 | 09.01.2014 | 20.01.2014 |
| Übung 11 (letztes Aufgabenblatt) | 16.01.2014 | 27.01.2014 |
Experimentalphysik EP4 Komplexe Quantensysteme: Molekül-,Kern- und Teilchenphysik
Prof. Dr. M. Grundmann
4 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung
Modul-Nr.: PH-DP-EP4
Aufwand: 9 LP
Turnus: SS
| Datum | Tag | VL-Stoff | Selbststudium |
|---|---|---|---|
| 7.4.2014 | Mo | Einleitung, ionische Bindung, H2+-Ion | LCAO-Methode |
| 10.4.2014 | Do | H2-Molekül | Methode von Heitler und London |
| 14.4.2014 | Mo | Rotationszustände von Molekülen (HCl, H2, SiH4) | Symmetrie von Rotatoren, Trägheitstensor, IR-Spektroskopie |
| 24.4.2014 | Do | Kernspin-Effekte auf die Molekülrotation, para- und ortho-H2, Wärmekapazität des Wasserstoff | Zustandssumme, Spin-Singlett, -Triplett |
| 28.4.2014 | Mo | Kernspin-Effekte auf die Molekülrotation (O2, N2), nicht-starrer Rotator | Interatomares Potenzial |
| 08.05.2014 | Do | Vibration: harmonische Näherung, anharmonischer Oszillator, Morse-Potenzial; Dissoziations- und Nullpunktsenergie --> Isotopentrennung, Born-Oppenheimer-Näherung | Franck-Condon Prinzip, Huang-Rhys-Faktor |
| 16.06.2014 | Mo | Kernladungsverteilung (zweiparametrische Fermi-Verteilung), Bindungsenergie pro Nukleon, Massedefekt, Starke Wechselwirkung, Bethe-Weizsäcker-Formel, Tröpfchenmodell; Fermigas-Modell, Coulombwall | Pionenfeld, Lebensdauer und Energie eines Pions aus Unschäferelation, Zustandsdichte eines Fermigases, Fermienergie |
| 19.06.2014 | Do | Fermigas-Modell, Oszillatorpotential, Kastenpotential, Wood-Saxon-Potential, Spin-Bahn-Wechselwirkung, Spin-Spin-Wechselwirkung, Energieschema im Schalenmodell, Zerfallsgesetz | Diproton und Dineutron, Isospin |
Übung Experimentalphysik EP4 Quanten-, Atom- und Kernphysik
Prof. Dr. M. Grundmann, Dr. H. von Wenckstern
2 SWS Übung
Turnus: SS
"Spielregeln" für Übungen EP4 (SoSe 2014)
Termin der Nachklausur: 10.10.2014, Beginn 09:00 Uhr im SR224
(bitte Erscheinen Sie mind. 10 min vor Beginn)
| Übung | Ausgabedatum | Abgabedatum |
| Übung 1 | 14.04.2014 | 24.04.2014 |
| Übung 2 (Updated 24.4., 16:00 Uhr) | 22.04.2014 | 28.04.2014 |
| Übung 3 (29.4., nun mit einer Aufgabe weniger...) | 28.04.2014 | 05.05.2014 |
| Übung 4 | 05.05.2014 | 12.05.2014 |
| Übung 5 | 12.05.2014 | 19.05.2014 |
| Übung 6 | 19.05.2014 | 26.05.2014 |
| Übung 7 | 26.05.2014 | 02.06.2014 |
| Übung 8 (Abgabe bitte bis 10.6.2014) | 02.06.2014 | 10.06.2014 |
| Übung 9 | 10.06.2014 | --- |
| Übung 10 | 16.06.2014 | 23.06.2014 |
| Übung 11 | 23.06.2014 | 30.06.2014 |
| Übung 12 (Updated 30.6., 16:00 Uhr) | 30.06.2014 | 07.07.2014 |
| Übung 13 | 07.07.2014 | 14.07.2014 |
Experimentalphysik EP5 Festkörperphysik
Prof. Dr. M. Grundmann
4 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung
Modul-Nr.: 12-PHY-BEP5
Aufwand: 8 LP
Turnus: WS
| Datum | Tag | VL-Stoff | Selbststudium |
|---|---|---|---|
| 12.10.2015 | Mo | Einführung | |
| 15.10.2015 | Do | H2-Bindung, sp2- und sp3-Hybridisierung | |
| 19.10.2015 | Mo | PSE, Ionenbindung, Madelungkonstante, kovalente Bindung | Folien zu PSE und chemischer Bindung |
| 22.10.2015 | Do | Metallische Bindung - Jellium-Modell, van der Waals Bindung, H-Brücken | |
| 26.10.2015 | Mo | Direktes Gitter und reziprokes Gitter | |
| 29.10.2015 | Do | Gittervektoren, Gitterebenen, Millersche Indizes | |
| 2.11.2015 | Mo | Reziprokes Gitter, Brillouinzone, k-Raum | reziprokes Gitter des hcp |
| 5.11.2015 | Do | Röntgenbeugung | dynamische Streuung, Darwin'sche Hutkurve |
| 9.11.2015 | Mo | Gitterschwingungen, akustische Moden | |
| 12.11.2015 | Do | Gitterschwingungen, optische Moden | |
| 16.11.2015 | Mo | Gitterschwingungen, QM Beschreibung, Normalmoden | |
| 19.11.2015 | Do | Wärmekapazität, Debye-Modell, Einstein-Modell | Unterschied von CV und Cp |
| 23.11.2015 | Mo | Wärmeausdehung, Wärmetransport | |
| 26.11.2015 | Do | Anharmonische Gittereigenschaften - Wärmeleitung | Folien zu Wärmeleitung |
| 30.11.2015 | Mo | Bändermodell, Blochtheorem, Fourieransatz | |
| 3.12.2015 | Do | Bändermodell, effektive Masse, tight-binding-Methode | Dichtefunktionaltheorie, CRYSTAL14 |
| 7.12.2015 | Mo | TB-Modell, Bandstruktur ausgewählter Festkörper (Cu, Si) | |
| 10.12.2015 | Do | Fermi-Dirac Verteilung, Fermi-Fläche, Freies Elektronengas, Zustandsdichte | |
| 14.12.2015 | Mo | Zustandsdichte in 3D, 2D und 1D, Wärmekapazität der Leitungselektronen | |
| 10.12.2015 | Do | Wärmeleitfähigkeit der Leitungselektronen, elektrische Leitfähigkeit, Wiedemann-Franz Gesetz | |
| 4.1.2016 | Mo | Hall-Effekt, Fermiflächen | |
| 7.1.2016 | Do | Zyklotron-Resonanz, de Haas-van Alphén Effekt, Plasmonen (longitudinale Plasmaschwingungen) | |
| 11.1.2016 | Mo | Thomas-Fermi Näherung, transversale Plasmaschwingungen | |
| 14.1.2016 | Do | Dielektrische Funktion des Elektronengases, Lindhard-Formel, Friedel-Oszillationen, Plasmon-Dispersion | Störungstheorie |
| 18.1.2016 | Mo | Supraleitung | |
| 21.1.2016 | Do | Supraleitung | |
| 25.1.2016 | Mo | DF im Bereich der Phononen, Reststrahlenbande, Band-Band-Übergänge | |
| 28.1.2016 | Do | Halbleiter, Elektronen und Löcher, intrinsische Leitung, Dotierung, pn-Kontakt | |
| 1.2.2016 | Mo | Magnetismus, Diamagnetismus, Paramagnetismus, Superparamagnetismus | Kolloidale Cluster |
| 4.2.2016 | Do | Ferromagnetismus, Anti-Ferromagnetismus, Ferrimagnetismus, Quasi-Kristalle |