Technische Universität Ilmenau

Atome, Kerne, Teilchen - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Atome, Kerne, Teilchen im Studiengang Bachelor Optische Systemtechnik/Optronik 2013
Modulnummer7395
Prüfungsnummer2400026
FakultätFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer 2424 (Experimentalphysik I)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Jörg Kröger
TurnusSommersemester
SpracheDeutsch
Leistungspunkte
Präsenzstudium (h)
Selbststudium (h)
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlusskeiner
Details zum Abschluss

schriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Experimentalphysik I und II

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

Die Studierenden erhalten einen Einblick in die Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie und Quantenmechanik. Die Kombination aus Vorlesung und Übung versetzt sie in die Lage, eigenständig Probleme zu lösen. Idealerweise entwickeln die Studierenden eine Intuition für die physikalischen Vorgänge im Nanokosmos.

Inhalt

Die Vorlesung schärft die Begriffsbildung von Raum, Zeit und Messung. In einer kurzen Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie wird die aus der Newton-Mechanik bekannte Galilei-Transformation durch die Lorentz-Einstein-Transformation für Inertialsysteme erweitert, die sich relativ zueinander mit großen Geschwindigkeiten bewegen. Aus diesen Transformationen werden die Längenkontraktion, die Zeitdilatation und die Äquivalenz von Masse und Energie abgeleitet. Der Hauptteil der Vorlesung beschäftigt sich mit der Physik kleinster Teilchen. Nach der Diskussion des Welle-Teilchen-Dualismus wird die klassische Atom-Physik behandelt, die schließlich in die quantenmechanische Beschreibung der Atome, Moleküle und Kerne mündet. Wichtige Ergebnisse werden das Bohrsche Atommodell, die Schrödinger-Gleichung und die Heisenbergschen Unschärferelationen sein. Radioaktivität und Elementarteilchen bilden den Abschluss der Vorlesung.

Medienformen

Tafel, Computer-Präsentation

Literatur

Berkeley Physik-Kurs Band 4: Quantenphysik (Vieweg 1989)

R. Feynman: Quantenmechanik (Band 3, Addison-Wesley 1964)

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics (Wiley 2001)

P. A. Tipler, G. Mosca: Physik (Springer 2009)

D. Meschede: Gerthsen Physik (Springer 2010)

W. Demtröder: Experimentalphysik 1, 3 (Springer 2010)

A. P. French: Die spezielle Relativitätstheorie (Vieweg 1986)

L. C. Epstein: Relativity visualized (Insight Press 1985); N. D. Mermin: It's about time (Princeton University Press 2005)

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

SS 2008 (Fach)

SS 2017 (Fach)

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

SS 2017