1. Modultitel und Modulnummer:

Modul 3: Einführung in die Physik III

2. Lehrveranstaltungen des Moduls:

Vorlesung (4 SWS) mit Demonstrationsexperimenten

Übung (2 SWS), betreut in Kleingruppen

3. Modulverantwortliche(r):

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

4. Lehrinhalte:

Grenzen der klassischen Physik: Strahlungsgesetze und Plancksches Strahlungsgesetz, spezifische Wärme von Festkörpern

experimentelle Ausgangspunkte der Quantenphysik: optische Spektroskopie, Elektronenstoßspektroskopie (Franck-Hertz-Versuch), Photoeffekt, Röntgenstrahlung, Durchgang von Gammastrahlung durch Materie, Comptoneffekt und Paarerzeugung

Elemente der Atom- und Molekülphysik: Welle- Teilchen-Dualismus und Unschärferelation, Schrödingergleichung, das Wasserstoffatom und sein Spektrum, Pauli-Prinzip und Mehrelektronenatome, Kopplung von Drehimpulsen, Periodisches System der Elemente, Atome in elektrischen und magnetischen Feldern: Stark-Effekt, Zeeman-Effekt, Stern-Gerlach-Versuch; Wasserstoffmolekül, mehratomige Moleküle und Molekülspektren

Elemente der Festkörperphysik: Struktur kondensierter Materie, Modell des freien Elektronengases, Bändermodell, Halbleiter, magnetische Eigenschaften, Supraleiter

Elemente der Kern- und Teilchenphysik

Elemente der speziellen Relativitätstheorie (soweit nicht schon in Modul 1 oder 2 behandelt).

5. Kompetenzen:

Die Veranstaltung führt in die Physik unter experimentell – phänomenologischen Gesichtspunkten ein. Die Studierenden lernen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der "Modernen Physik" kennen. Sie sind in der Lage, Aufgaben aus diesem Bereich selbständig zu lösen. Es werden elementare Techniken wissenschaftlichen Arbeitens vermittelt.

6. Anzahl Einzelleistungen:

Eine benotete Einzelleistung

7. Erbringungsformen:

Klausur

8. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:

Bestehen der Klausur (über Vorlesung und Übung), regelmäßige aktive Teilnahme: begleitend zu der Vorlesung muss eine Nacharbeitung anhand von Lehrbüchern und der Vorlesungsmitschrift erfolgen. Für die Übungen müssen Aufgaben bearbeitet und in den Übungsstunden vorgerechnet werden. Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.

9. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte:

10. Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse:

Modul 2 bzw. 2b

11. Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls:

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang mit Kernfach Physik (FSB 5.1)

Pflichtmodul für den Bachelorstudiengang mit Nebenfach Physik Profil Lehramt Gymnasium und Gesamtschule (FSB 6.1)

Pflichtmodul für den Studiengang Master of Education (FSB 4.1.1)

12. Dauer des Moduls/Angebotsturnus:

Jährlich, im Wintersemester