Technische Universität Ilmenau

Physics 2 - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties module number 667 - common information
module number667
departmentDepartment of Mathematics and Natural Sciences
ID of group242 (Institut für Physik)
module leaderProf. Dr. Stefan Krischok
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experiencePhysik 1
learning outcome

Die Studierenden sollen die Physik in ihren Grundzusammenhängen begreifen. Sie formulieren Aussagen und Beziehungen zwischen physikalischen Größen mit Hilfe physikalischer Grundgesetze. Sie können Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Thermodynamik und Wellenlehre, sowie eingeschränkt auf einige wesentliche Experimente in der Quantenphysik unter Anwendung der Differential-, Integral- und Vektorrechung erfolgreich bearbeiten. Sie können den verwendeten Lösungsansatz und Lösungsweg mathematisch und physikalisch korrekt darstellen. Sie können das Ergebnis interpretieren und auf seine Sinnhaftigkeit überprüfen. Sie können den zu Grunde liegenden physikalischen Zusammenhang nennen, in eigenen Worten beschreiben, sowie graphisch und mathematisch darstellen.

Im Fach Physik 2 werden die Teilgebiete Thermodynamik, Schwingungen und Wellen sowie die Grundbegriffe der Quantenmechanik als Grundlage der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung gelehrt. Die Studierenden sollen auf der Basis der Hauptsätze der Thermodynamik Einzelprozesse charakterisieren, Prozess- und Zustandsänderungen berechnen sowie in der Lage sein, das erworbene Wissen auf die Beschreibung von technisch relevanten Kreisprozessen anzuwenden. Fragestelllungen zur Irreversibilität natürlicher und technischer Prozesse und der Entropiebegriff werden behandelt. Im Bereich Schwingungen und Wellen werden die Grundlagen für schwingende mechanische Systeme, sowie von der Ausbreitung von Wellen im Raum am Beispiel der Schall- und elektromagnetischen Wellen gelegt, sowie Anwendungsbereiche in der Akustik und Optik angesprochen. Die Studierenden erkennen die Verknüpfung der physikalischen und technischen Fragestellungen in diesen Bereichen und können Analogien zwischen gleichartigen Beschreibungen erkennen und bei Berechnungen nutzen. Im Bereich Optik und Quantenphysik steht insbesondere der modellhafte Charakter physikalischer Beschreibungen im Vordergrund.

content

Das Lehrgebiet im 2. Fachsemester beinhaltet folgende Schwerpunkte:

Einführung in die Thermodynamik (ThermodynamischeGrundlagen, Kinetische Gastheorie, erster Hauptsatz), Technische Kreisprozesse (Grundprinzip, Carnot-Prozess, Stirlingmotor, Verbrennungsmotoren, Wirkungsgrad, Reversibilität von Prozessen, Wärme- und Kältemaschinen), Reale Gase (Kondensation und Verflüssigung), Schwingungen als Periodische Zustandsänderung (Freie, ungedämpfte Schwingung, gedämpfte und erzwungene Schwingung, Resonanz, Überlagerung), Wellen (Grundlagen, Schallwellen, elektromagnetische Wellen, Intensität und Energietransport, Überlagerung, Dopplereffekt, Überschall), Optik (Geometrische Optik, Wellenoptik, Quantenoptik - Licht als Teilchen), Quantenphysik (Welle-Teilchen-Dualismus, Heisenbergsche Unschärferelation)

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Tafel, Skript, Folien, wöchentliche Übungsserien, Verständnisfragen in Online-Quizzen

Die Unterlagen werden im Rahmen der Lernplattform moodle bereitgestellt. Der Zugang ist über Selbsteinschreibung geregelt, der Einschreibeschlüssel wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

literature / references

Hering, E., Martin, R., Stohrer, M.: Physik für Ingenieure. Springer-Verlag, 9. Auflage 2004;
Gerthsen, Kneser, Vogel: Physik. 17. Aufl., Springer-Verlag, Berlin 1993;
Stroppe, H.: Physik für Studenten der Natur- und Technikwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig, 11. Auflage 1999;
Orear, Jay: Physik. Carl-Hanser Verlag, München 1991;

Für Interessierte: Demtröder, W.; Experimentalphysik 1 und 2, 6. Auflage, Springer-Verlag 2013

So knapp wie möglich: Rybach, J.: Physik für Bachelors, 3. Auflage, Carl-Hanser-Verlag 2013

Alle genannten Bücher und weitere stehen in der Universitätsbibliothek zur Verfügung.

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

SS 2007 (Vorlesung)

SS 2008 (Fach)

SS 2010 (Fach)

SS 2011 (Fach)

SS 2013 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

SS 2011 (Fach)

SS 2012 (Vorlesung, Fach)

SS 2013 (Fach)

SS 2014 (Fach)

SS 2015 (Fach, Übung)

SS 2016 (Fach, Übung)

SS 2017 (Fach, Übung)

SS 2018 (Fach, Übung)

SS 2019 (Fach)

Hospitation:

SS 2011

Details reference subject
module namePhysics 2
examination number2400005
credit points4
SWS4
on-campus program (h)45
self-study (h)75
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Elektrotechnik 2013, polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Metalltechnik 2013, Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2013, Bachelor Optische Systemtechnik/Optronik 2013, Bachelor Biomedizinische Technik 2013, Bachelor Mechatronik 2013, Bachelor Medientechnologie 2013, Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013, Bachelor Maschinenbau 2013, Bachelor Fahrzeugtechnik 2013, Bachelor Ingenieurinformatik 2013, Bachelor Biomedizinische Technik 2014, Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2017
module namePhysics 2
examination number2400005
credit points4
on-campus program (h)45
self-study (h)75
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (MB), Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 (ET), Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 (MB), Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 (ET)
module namePhysics 2
examination number2400614
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
obligationobligatory module
examalternative pass-fail certificate
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013
module namePhysics 2
examination number2400098
credit points4
on-campus program (h)45
self-study (h)75
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Mechatronik 2008, Bachelor Maschinenbau 2008, polyvalenter Bachelor Polyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende Schulen - Metalltechnik 2008, Bachelor Fahrzeugtechnik 2008, Bachelor Biotechnische Chemie 2013
module namePhysics 2
examination number2400005
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 (ET), Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 (ET)
module namePhysics 2
examination number2400098
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 (MB), Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 (MB)
module namePhysics 2
examination number2400100
credit points3
on-campus program (h)34
self-study (h)56
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Ingenieurinformatik 2008, Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008, Bachelor Biomedizinische Technik 2008, Bachelor Technische Kybernetik und Systemtheorie 2010
module namePhysics 2
examination number2400098
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Medientechnologie 2008
module namePhysics 2
examination number2400100
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants