1. Modultitel und Modulnummer:

Modul 4 und 4b: Einführung in die Methoden der theoretischen Physik

2. Lehrveranstaltungen des Moduls:

Vorlesung (4 SWS) und Übung (4 SWS), betreut in Kleingruppen

In zwei aufeinanderfolgenden Semestern mit jeweils Vorlesung (2 SWS) und Übung (2 SWS)

3. Modulverantwortliche(r):

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

4. Lehrinhalte:

Die Veranstaltung ist mit der Einführung in die Physik I, II, III und der Theoretischen Physik I bis IV abgestimmt. Kernpunkte der Veranstaltung sind:

Analysis: Folgen und Reihen, komplexe Zahlen, Differential- und Integralrechnung

Lineare Algebra: Vektoren und Matrizen, Tensor-Rechnung, Eigenwertprobleme

Differentialgleichungen: Gewöhnliche Differentialgleichungen, spezielle Differentialgleichungen

Vektoranalysis: Skalar- und Vektorfelder, krummlinige Koordinaten, Integralsätze

Fourier-Reihen: Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, Diracsche Deltafunktion

Funktionenräume: Operatoren und Eigenwerte

Im Rahmen der Module 1,2,4 finden orientierende Praxisstudien im Umfang von 3 LP statt. Sie beinhalten Vorträge und Seminare mit umfangreichen Diskussionsanteilen, in denen die vielfältigen Berufsfelder, in denen Physiker nach ihrem Universitätsabschluss arbeiten, vorgestellt werden. Bei den Modulen 1b, 2b und 4b entfallen die Praxisstudien, da die berufliche Orientierung zu diesem Zeitpunkt als abgeschlossen betrachtet werden kann.

5. Kompetenzen:

Dieses Modul vermittelt den Studierenden in den ersten beiden Semestern das mathematische Handwerkszeug, das sie in der Physik benötigen. Es ermöglicht ihnen auch ein tieferes Verständnis der Einführung in die Physik I – III. Die Studierenden sind in der Lage, Aufgaben aus diesem Bereich selbständig zu lösen. Die Praxisstudien dienen der Überprüfung der Studienwahl und erleichtern die Schwerpunktsetzung im Studium.

6. Anzahl Einzelleistungen:

Zwei benotete Einzelleistungen

7. Erbringungsformen:

Klausuren

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. Die beiden Teile des Moduls werden jeweils durch eine Klausur am Ende des Semesters abgeschlossen.

9. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte:

Modul 4:

*: wird Physik als Nebenfach im Bachelorstudiengang mit Profil Lehramt Gymnasium und Gesamtschule (FSB 6.1) studiert, so wird die Veranstaltung für das 3+4 Fachsemester empfohlen.

**: Die Orientierenden Praxisstudien können alternativ auch im 3. Semester absolviert werden.

Modul 4b:

10. Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse:

Empfohlen wird der Besuch des Vorkurses, der in den mathematisch-physikalischen Hintergrund einführt und auf das Studium vorbereitet.

11. Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls:

Modul 4:

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)

Modul 4b:

Pflichtmodul für den Studiengang Master of Education (FSB 4.1.1)

12. Dauer des Moduls/Angebotsturnus:

Jährlich, Beginn im Wintersemester