1. Modultitel und Modulnummer:

Modul 25: Einführung in die Physik – Nebenfach II

2. Lehrveranstaltungen des Moduls:

1. Vorlesung (3 SWS) mit Demonstrationsexperimenten und Übung (1 SWS) betreut in Kleingruppen)

2. Praktikum (4 SWS), betreut in Kleingruppen (Grundpraktikum Nebenfach II)

3. Modulverantwortliche(r):

1. Verantwortlich sind die Lehrenden, Professor(inn)en und Dozent(inn)en der Physik im Wechsel.

2. Verantwortlich ist Dr. Udo Werner

4. Lehrinhalte:

1. Die Vorlesung ist mit der Einführung Nebenfach I und den Praktika abgestimmt.

Kernpunkte der Veranstaltung sind:

Vertiefung und Anwendung der klassischen Physik:

Wärme: kinetische Wärmetheorie, spezifische Wärme, Kreisprozesse, Wirkungsgrade

Schwingungen: Resonanz und Dämpfung im elektrischen Schwingkreis

Wellen: Wellenphänomene in Optik und Akustik

Elektrizität: Grundschaltungen der Elektronik

Moderne Physik:

Quantenphysik: Strahlungsgesetz, Unbestimmtheitsprinzip, Welle-Teilchen Dualismus,

Photoeffekt,

Kernphysik: Atomaufbau, Radioaktivität, Kernspaltung/-Fusion

Spezielle Relativitätstheorie

Atomphysik: Orbitalmodell, Rydberg-Formel

Molekülphysik: Vibration, Rotation, Übergänge

Angewandte Physik:

Spektroskopie, Energie- und Energieumwandlung(erneuerbare Energien, Wirkungsgrade), Wärmehaushalt der Erde, globale Erwärmung

2. Das Grundpraktikum für das Nebenfach II baut auf dem „Grundpraktikum Nebenfach I“ auf und vertieft und ergänzt die dort erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten. Inhaltlich

orientiert sich das Praktikum an der Veranstaltung 25.1., d.h. es neben Experimenten zur Vertiefung und Anwendung der klassischen Physik (z.B. Kreisprozesse, Schwingkreise,

elektronische Grundschaltungen) werden hauptsächlich Experimente und Verfahren der modernen Physik behandelt.

5. Kompetenzen:

1. Die Studierenden lernen grundlegende Begriffe, Phänomene und Konzepte der modernen und angewandten Physik kennen. Sie sind in der Lage, Aufgaben aus diesem Bereich selbständig zu lösen.

2. Es werden die notwendigen praktischen Kenntnisse und Erfahrungen zum experimentellen Arbeiten, zur Messtechnik, aber auch zur Datenanalyse und zum Umgang mit

Messunsicherheiten erarbeitet. Die Studierenden

- besitzen nach Durchlaufen des Moduls ein Verständnis physikalischer Zusammenhänge

- sind in der Lage, theoretische Konzepte im Experiment zu verifizieren

- kennen grundlegende experimentelle Techniken und Messverfahren sowie einfache Methoden der Datenanalyse

- sind in der Lage, einen wissenschaftlichen Arbeitsprozess sprachlich zu formulieren, zu dokumentieren und seine Ergebnisse kritisch zu diskutieren

- haben gelernt, im Team zu arbeiten und miteinander wissenschaftlich zu kommunizieren

6. Anzahl Einzelleistungen:

Eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

7. Erbringungsformen:

Klausur (25.1) und Portfolio* bestehend aus 10 Versuchen und 5 testierten Versuchsprotokollen (25.2)

*: zur Definition der Inhalte des Portfolio siehe Modul 5. Das im Modul 5 vorgesehene Abschlusskolloquium entfällt hier.

8. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:

Bestehen der Einzelleistungen, regelmäßige aktive Teilnahme: begleitend zur Vorlesung muss eine Nacharbeitung anhand von Physik- (Standard) Lehrbüchern erfolgen. Für die Übungen (nur Modul 25a) müssen Aufgaben bearbeitet und in den Übungsstunden vorgerechnet werden. Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.

9. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte:

Modul 25:

Struktur des Lehrangebots

Semester

Aufwand

(Stunden)

Aufwand Einzelleistungen

(LP)

LP

Kontakt-stunden

Selbst-studium

benotet

unbenotet

Einführung in die Physik – Nebenfach II (V+Ü)

2

60

30

2

5

Grundpraktikum Nebenfach II

2

60

30

2

5

Gesamt

10

10. Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse:

Modul 24

11. Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls:

Pflichtmodul für Bachelorstudiengang Physik als Nebenfach, Profile „Vermittlung der Naturwissenschaften“ (FsB 6.2) und „Physikalische Kompetenzen für Nichtphysiker“ (FsB 6.3) sowie den Master of Education (FsB 4.3.2 bzw. 4.3.3)

12. Dauer des Moduls/Angebotsturnus:

1. Jährlich, im Sommersemester

2. in jedem Semester