Modulhandbuch zum Bachelorstudiengang TechnoPhysik

Inhalt:

Studienplan Wintersemesterbeginner 3

Module

Physikmodule

G1 Grundlagen der klassischen Physik I 5 G2TP Grundlagen der klassischen Physik II 6 G3TP Grundlagen der Quantenphysik 7

E1TP Molekl und Festkrperphysik 8

AP Anfngerpraktikum 1-3 9

Ingenieursmodule

WKK Werkstoffkunde 10 TM1 Technische Mechanik 1 12 TM2 Technische Mechanik 2 13 TM3 Technische Mechanik 3 14 TD1 Thermodynamik 1 15 TD2 Thermodynamik 2 16 MR Mess- und Regeltechnik 17

Mathematikmodule

HM1 Hhere Mathematik I 19 HM2 Hhere Mathematik II 20

HM3 HM: Vektoranalysis und Differentialgleichungen 21 HM4 HM: Numerik 22

Wahlpflichtmodule

WMVPh Technisches/physikalisches Wahlpflichtfach 23

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2

Soft skill module

STP1 Seminar TechnoPhysik 1 27 STP2 Seminar TechnoPhysik 2 28 PATP Projektarbeit/Industriepraktikum 29 Bachelorarbeit 30

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3

Wintersemesterbeginner*

Semester

Physik Ingenieurs-wissenschaften

Mathematik Wahlpflichtfach Soft skills Praktika / Labor LP

Vorkurs Mathematik

1 WS

Wrmelehre und Mechanik V: 4 SWS : 2 SWS 8 LP

Seminar TechnoPhysik 1 S: 2 SWS 1 LP

32

Mathematische Grundlagen der Physik V: 4 SWS : 2 SWS T: 2 SWS 10 LP

Technische Mechanik 1 V: 3 SWS : 1 SWS 5 LP

Hhere Mathematik 1 V: 4 SWS : 2 SWS 8 LP

Modulprfung G1 Modulprfung TM1 Modulprfung HM1

2 SS

Elektromagnetismus und Optik V: 4 SWS : 2 SWS 8 LP

Seminar TechnoPhysik 1 S: 2 SWS 2 LP

Anfnger-praktikum 1 P: 3 SWS 5 LP

32

Klassische Elektrodynamik V: 2 SWS : 1 SWS 4 LP

Technische Mechanik 2 V: 2 SWS : 2 SWS 5 LP

Hhere Mathematik 2 V: 4 SWS : 2 SWS 8 LP

Modulprfung G2TP

Modulprfung TM2 Modulprfung HM1

3 WS

Quantenphysik V: 4 SWS : 2 SWS 9 LP

Technische Mechanik 3 V: 2 SWS : 2 SWS 5 LP

Hhere Mathematik 3 V: 4 SWS : 2 SWS 8 LP

31

Modulprfung G3TP

Modulprfung TM3 Modulprfung HM3

Thermodynamik 1 V: 2 SWS : 2 SWS 5 LP

Modulprfung TD1 Werkstoffkunde 1

V: 2 SWS : 1 SWS 4 LP

4 SS

Molekl- und Festkrperphysik V: 5 SWS : 2 SWS 11 LP

Werkstoffkunde 2 V: 2 SWS : 1 SWS 4 LP

Hhere Mathematik 4 V: 2 SWS : 1 SWS 4 LP

Seminar TechnoPhysik 2 S: 2 SWS 1 LP

Anfnger-praktikum 2 P: 3 SWS 4 LP

31

Modulprfung E1TP

Modulprfung WKK Modulprfung HM4

Thermodynamik 2 V: 2 SWS : 1 SWS 4 LP

Labor Werkstoffkunde P: 2 SWS 3 LP

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4

Modulprfung TD2 5 WS

Mess- und Regelungstechnik V: 4 SWS : 2 SWS 8 LP

Seminar TechnoPhysik 2 S: 2 SWS 2 LP

26

Modulprfung MR Technisch/

physikalisches Wahlpflichtfach 13 LP

Anfnger-praktikum 3 P: 3 SWS 3 LP

6 SS

Technisch/ physikalisches Wahlpflichtfach 4 LP

28

Projektarbeit 12 LP

Bachelorarbeit 12 LP

*gem der geltenden Prfungsordnung, ist der Studienbeginn ausschlielich zum Wintersemester mglich

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5

G1 Grundlagen der klassischen Physik I

Aufwand

540 h

Credits

18 LP

Semester

1

Hufigkeit Wintersemester

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen: SWS / Kontaktzeit Selbststudium Gruppengre Wrmelehre und Mechanik (V) 4 SWS / 60 h 100 h 60-100 bungen dazu 2 SWS / 30 h 50 h 15-25 Mathematische Grundlagen der Physik (V) 4 SWS / 60 h 120 h 60-100 bungen dazu 2 SWS / 30 h 55 h 15-25 Tutorium dazu 2 SWS / 30 h 5 h 60-100

2 Lernergebnisse / Kompetenzen: Die Studierende erwerben Kenntnisse und Verstndnis der grundlegenden Begriffe, Konzepte und Phnomene der klassischen Mechanik und Hydromechanik, von Schwingungen und Wellen in mechanischen Systemen, sowie der Wrmelehre. Dies beinhaltet auch grundlegende Kenntnisse in der theoretischen Modellierung von Problemen der klassischen Mechanik und Elektrostatik. Sie eignen sich entsprechende mathematische Fertigkeiten an, die die fr die weiteren Lehrveranstaltungen notwendigen Mathematikkenntnisse ergnzen. Sie erwerben die Kompetenz zur selbstndigen Bearbeitung von Problemstellungen in den genannten Themenbereichen.

3 Inhalte: Mechanik und Wrme (Experimentalphysik): Einfhrung und berblick zu Mechanik eines Massenpunktes, bewegte Bezugssysteme und spezielle Relativittstheorie, Systeme von Massenpunkten, Ste, Dynamik starrer Krper, reale feste und flssige Krper, Gase, strmende Flssigkeiten und Gase, Vakuum-Physik, mechanische Schwingungen und Wellen, Wrmelehre und nichtlineare Dynamik. Mathematische Grundlagen der Physik (Theoretische Physik): Einfhrung in mathematische Methoden der Physik: Vektoralgebra (Vektoren, Matrizen, Eigenwertprobleme), komplexe Zahlen, Integration und Differentiation, Reihenentwicklungen, lineare und partielle Differentialgleichungen, Vektoranalysis (Vektorfelder, Integralstze), Fourierreihe und transformation. Newtonsche Mechanik und Elektrostatik; Grundgleichungen und erste Einfhrung in Lsungsmethoden.

4 Lehrformen: Vorlesungen mit bungen

5 Teilnahmevoraussetzungen: formal: keine inhaltlich: keine empfohlen: mathematischer Vorkurs

6 Prfungsform: wird von den verantwortlichen Dozenten festgelegt; in der Regel: Klausur

7 Prfungsvorleistung: erfolgreiche Teilnahme an den bungen zu Mechanik und Wrme und zu Mathematischen Grundlagen der Physik (2 bungsscheine ohne Klausur)

8 Voraussetzungen fr Vergabe von LP: bestandene Modulprfung

9 Stellenwert der Note fr Endnote: 1/12

10 Modulbeauftragter: Prof. Dr. Herbert Urbassek

11 Hauptamtlich Lehrende: Dozenten der Physik*

12 Sonstige Informationen Verwendbarkeit des Moduls:

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6

Literaturhinweise:

* Im Fachbereich Physik der TU Kaiserslautern werden alle Experimentalphysik-Veranstaltungen im Rotationsverfahren von den Dozenten der Experimental- und technischen Physik gehalten und alle Theorie-Physik-Veranstaltungen im Rotationsverfahren von den Dozenten der theoretischen Physik.

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7

G2TP Grundlagen der klassischen Physik II

Aufwand

375 h

Credits

12 LP

Semester

2

Hufigkeit

Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen: SWS / Kontaktzeit Selbststudium Gruppengre Elektromagnetismus und Optik (V) 4 SWS / 60 h 110 h 60-100 bungen dazu 2 SWS / 30 h 55 h 15-25 Theoretische Grundlagen der klassische Elektrodynamik (V) 2 SWS / 30 h 55 h 60-100 bungen dazu 1 SWS / 15 h 20 h 15-25

2 Lernergebnisse / Kompetenzen: Die Studierenden erwerben Kenntnisse und Verstndnis der grundlegenden Begriffe, Konzepte, und Phnomene der Elektrodynamik und Optik. Dazu gehren grundlegende Kenntnisse in der theoretischen Modellierung von Problemen des Elektromagnetismus sowie vertiefende Kenntnisse in der theoretischen Beschreibung mechanischer Systeme im Rahmen der kanonischen Mechanik. Sie erwerben Kompetenz zur selbstndigen Bearbeitung von Problemstellungen in den genannten Themenbereichen.

3 Inhalte: Elektromagnetismus und Optik (Experimentalphysik): Elektrostatik, Elektrischer Strom, Statische Magnetfelder, Zeitlich vernderliche Felder, Maxwell-Gleichungen, Elektrotechnische Anwendungen, Elektromagnetische Schwingungen, Elektromagnetische Wellen im Vakuum, Elektromagnetische Wellen in Materie, Geometrische Optik, Interferenz und Beugung, Streuung, Optische Instrumente, Neue Techniken der Optik Theoretische Grundlagen der klassischen Elektrodynamik (Theoretische Physik): Maxwellsche Feldgleichungen im Vakuum, Erhaltungsstze fr Ladung, Energie, Impuls und Drehimpuls; Skalares und Vektorpotential sowie Eichtransformationen; Lsungsmethoden: Spiegelladungen, Separation, Multipolentwicklung, Greensche Funktionen; elektromagnetische Wellen; elementare Theorie der Dispersion und Signalausbreitung in Medien; avancierte und retardierte Potentiale, Erzeugung elektromagnetischer Wellen, Dipolstrahlung und speziell relativistische Formulierung.

4 Lehrformen: Vorlesungen mit bungen

5 Teilnahmevorauss