Angewandte Physik

11B2300

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Die Physik ist eine grundlegende Naturwissenschaft deren Zielsetzung darin besteht, die Gesetzmäßigkeiten der Natur zu verstehen und quantitativ zu beschreiben. Die Physik bildet damit die Grundlage für die gesamte Technik und ist eine wichtige Voraussetzung für die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen technischen Teilgebieten. Die Struktur und der Zusammenhalt der Materie bilden die Grundlage für das Verständnis der Werkstoffe und deren Weiterentwicklung. In diesem Modul werden Kenntnisse zur Beschreibung von ruhenden und bewegten Fluiden vermittelt. Zusätzlich werden Grundbegriffe und Zusammenhänge der Wärmelehre eingeführt. Die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen innerhalb der Materie sowie deren Wechselwirkungen mit äußeren Feldern spielen eine dominierende Rolle. Fundierte Kenntnisse in Bezug auf Elektrizität und Magnetismus, Ausbreitung von Wellen, Wechselwirkung von elektromagnetischen Wellen und geladenen Teilchen sowie den Welle - Teilchen - Dualismus sind grundlegende Voraussetzungen für die Methoden der modernen Werkstofftechnik. Im Rahmen dieses Moduls wird dieses Wissen theoretisch vermittelt und in anwendungsbezogenen Experimenten praktisch vertieft.

1.Flüssigkeiten und Gase: ruhende und bewegte Fluide  2. Wärmelehre: Temperatur, Wärme, thermische Ausdehnung von Festkörpern 3. Magnetismus 3.1 Magnetische Feldstärke und Flussdichte 3.2 Materie im Magnetfeld 3.3 Magnetische Kraftwirkung, Lorentz-Kraft 3.4 Elektromagnetische Induktion 4. Wellenoptik 4.1 Elektromagnetische Wellen und Spektralbereiche 4.2 Polarisation und Doppelbrechung 4.3 Interferenz und Beugung, Kohärenz 4.4 Auflösungsvermögen optischer Geräte 5. Quantenoptik 5.1 Photoeffekt 5.2 Welle - Teilchen Dualismus 5.3 Emission, Absorption und stimulierte Emission 5.4 LASER, Prinzip, Aufbau und Wirkungsweise

Praktikum mit grundlegenden Versuchen zur Vertiefung der physikalischen Sachverhalte

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• experimentelle Arbeit

• Experimentelle Arbeit: insgesamt ca. 10 Versuche

In dem Modul werden Grundkenntnisse der Physik vorausgesetzt, wie sie im Einführungsmodul "Physik" erworben werden. Insbesondere ist Vorwissen zu folgenden Themen wichtig: Mathematische Grundkenntnisse, Einfache Differential-, Integral- und Vektrorrechnung

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten ruhender und bewegter Fluide, sowie die Grundlagen der  Wärmelehre. Sie besitzen Kenntnisse über die Ursache und den Einfluss von magnetischen Feldern.  Sie verfügen außerdem über fundierte Kenntnisse in Bezug auf die Ausbreitung und Überlagerung von Wellen. Die Studierenden können dieses Wissen darüber hinaus auf die Phänomene der Wellenoptik anwenden und kennen die Grenzen dieser Theorie. Sie kennen außerdem die Kernaussagen der Quantenoptik und können dies am Beispiel des Photoeffekts erklären.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können physikalische Probleme aus den Teilgebieten Fluide, Wärmelehre, und Magnetismus quantitativ beschreiben und erklären. Die Studierenden sind nach Abschluss dieses Moduls in der Lage, Unterschiede zwischen der Wellenoptik und Quantenoptik zu erörtern.

Die Studierenden können ihre Arbeitsergebnisse aus dem Laborpraktikum schriftlich in klar strukturierter Form präsentieren und auf Rückfragen dazu mündlich Stellung nehmen.

• Susoff, Markus Lothar

• Susoff, Markus Lothar