PHYSIK


Einführung

1.        Was ist Physik?
2.        Physikalische Größen, Einheiten, Dimensionen, Gleichungen.

M        Mechanik

1.       Kinematik der Punktmasse
1.1     Gleichförmig geradlinige Bewegung
1.2     Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
1.3     Superpositionsprinzip
1.4     Bewegung auf der Kreisbahn
1.5     Allgemeine Bewegung einer Punktmasse.

2.       Dynamik der Punktmasse
2.1     Die Newtonschen Axiome
2.2     Anwendungen
2.3     Impuls; Impulserhaltungssatz
2.4     Arbeit, Energie und Leistung; Energieerhaltungssatz
2.5     Stoßgesetze
2.6     Bewegte Bezugssysteme
2.7     Einsteinsche Relativitätstheorie.

3.       Statik und Dynamik starrer Körper
3.1     Drehmoment und Gleichgewichtsbedingungen
3.2     Rotationsenergie und Massenträgheitsmoment
3.3     Bewegungsgleichung, Arbeit, Leistung
3.4     Drehimpuls; Drehimpulserhaltungssatz
3.5     Kreisel.

4.       Gravitation.

S        Mechanische Schwingungen und Wellen

1.       Schwingungen
1.1     Grundbegriffe, Harmonischer Oszillator
1.2     Freie ungedämpfte Schwingung
1.3     Freie gedämpfte Schwingung
1.4     Erzwungene Schwingung
1.5     Überlagerung von Schwingungen
1.6     Gekoppelte Schwingungen.

2.        Wellen
2.1      Grundbegriffe, Wellenfunktion
2.2      Wellengleichung und Ausbreitung von Wellen
2.3      Schallwellen, Dopplereffekt
2.4      Interferenz.

E         Elektrodynamik

1.         Elektrische Ströme
1.1       Ladung, Coulomb-Kraft
1.2       Strom, Spannung, Widerstand; Ohmsches Gesetz
1.3       Elektrische Energie und Leistung
1.4       Schaltungen von Widerständen; Kirchhoffsche Gesetze
1.5       Mess-Schaltungen.

2.         Das elektrostatische Feld
2.1       Beschreibung des elektrischen Feldes
2.2       Elektrostatisches Potential, Spannung, Arbeit
2.3       Bewegung von geladenen Teilchen im elektrischen Feld
2.4       Leiter im elektrischen Feld, Influenz, Gaußscher Satz
2.5       Kapazität und Kondensatoren
2.6       Energie des elektrischen Feldes
2.7       Nichtleiter im elektrischen Feld.

3.        Das magnetostatische Feld
3.1      Beschreibung des magnetischen Feldes und Analogien
3.2      Lorentzkraft und Kraftwirkungen
3.3      Amperesches Gesetz
3.4      Berechnung von Magnetfeldern, Biot-Savart-Gesetz
3.5      Materie im magnetischen Feld.

4.        Instationäre Felder
4.1      Faradaysches Induktionsgesetz
4.2      Induktionsspannung durch Bewegung; Generator, Motor
4.3      Induktionsspannung durch Magnetfeldänderung; Selbstinduktion
4.4      Ein- und Ausschaltvorgänge in Stromkreisen
4.5      Energie des magnetischen Feldes
4.6      Wechselströme
4.7      Transformator.

5.        Die Maxwellschen Gleichungen

6.        Elektrischer Schwingkreis
6.1      Eigenschaften
6.2      Elektrischer Schwingkreis
6.3      Erzeugung: Antenne, Licht.

O        Optik

1.        Wellenoptik
1.1      Absorption, Streuung, Dispersion
1.2      Huygenssches Prinzip, Reflexion, Brechung
1.3      Polarisation
1.4      Interferenz
1.5      Beugung
1.6      Spektroskopie und Instrumente.

2.        Quantenoptik
2.1      Quanteneigenschaften des Lichtes
2.2      Strahlungsgesetze und Instrumente.

A        Atom- und Kernphysik (Ausgewählte Gebiete)

1.       Aufbau des Atoms und Periodensystems
2.       Atom- und Molekülspektren
3.       Aufbau des Atomkerns
4.       Radioaktiver Zerfall
5.       Kernreaktionen.

Die Mechanik deformierbarer Medien und die Thermodynamik sind Spezialvorlesungen vorbehalten. Neue Schwerpunkte und Änderungen sind vorbehalten. Für die Kapitel M und S, E und O erhalten die Studenten je ca. 100 Übungsaufgaben.

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