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Struktur der Materie 2 (SMNV-2)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Structure of Matter 2)
Modulverantwortliche/r: Dozenten der experimentellen Physik Lehrende:
Dozenten der experimentellen Physik
Start semester: |
WS 2017/2018 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
150 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Struktur der Materie 2
(Vorlesung, 3 SWS, Thilo Michel, Thu, 11:30 - 14:00, 2.031)
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Übungen zur Struktur der Materie 2, LANV (SMNV-2)
(Übung, 2 SWS, Thilo Michel et al., Thu, 14:00 - 15:30, 2.031)
Inhalt:
1. Die chemische Bindung (kovalente Bindung, das Molekülion H2+, das Molekül H2, ionische Bindung)
2. Molekülstruktur (Valenz-Bindungs-Methode, Molekülorbitale, Elektronegativität)
3. Molekülspektren (Energieniveaus und Spektren von Schwingungen und Rotationen zweiatomiger Moleküle, Spektren bei Übergängen von Elektronen)
4. Bindungen und Strukturen im Festkörper (amorphe Festkörper, Ionenkristalle, Kristalle mit kovalenten Bindungen, Van-der-Waals Kräfte, Wasserstoffbrückenbindung, metallische Bindung, Bravais-Gitter, Kristallstrukturen, Atomradien, Defekte)
5. Spezifische Wärme von Festkörpern (Boltzmann-, Bose-Einstein-, Fermi-Dirac-Verteilung, spezifische Wärme, Theorie von Debye, Fermi-Energie)
6. Bändermodell (Valenz- und Leitungsband, Leiter, Halbleiter, Isolatoren, ohmsches Gesetz, pn-Übergang, Anwendungen)
7. Kernphysik (Aufbau von Atomkernen, Nuklide, Bindungsenergie, Kernmodelle, Weizsäcker-Massenformel, Schalenmodell, Kernpotential, Zerfallsgesetz, Alpha-, Beta-Zerfall, Gammastrahlung, natürliche Zerfallsreihen, C14-Methode, Kernspaltung, Kernfusion)
8.Teilchenphysik (Leptonen, Quarks, Austauschteilchen, Feynman-Diagramme, elektromagnetische Wechselwirkung, schwache Wechselwirkung, starke Wechselwirkung, Farbladung, Mesonen, Baryonen, Erhaltungssätze und Quantenzahlen)
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erwerben fundamentale Kenntnisse der Physik der Materie auf dem Niveau für Lehramtskandidaten (nicht vertieft studiert) und Nebenfächler
lernen die quantenphysikalische Denkweise kennen
erwerben die Fähigkeit, selbstständig Aufgaben aus den Bereichen der Vorlesung zu lösen
sind am Schluss qualifiziert, Aufgaben auf dem Niveau des Staatsexamens im Fach Physik (nicht vertieft studiert) in der Einzelprüfung „Aufbau der Materie“ lösen zu können
Literatur:
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- 128#71#H: ab 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Grundschulen) | Module Fachwissenschaft Physik | Struktur der Materie 2)
- 128#72#H: ab 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Hauptschulen) | Module Fachwissenschaft Physik | Struktur der Materie 2)
- 128#74#H
(Po-Vers. 2013 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Mittelschulen) | Module Fachwissenschaft Physik | Struktur der Materie 2)
- Berufspädagogik Technik (Master of Education)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Studienrichtung Elektro- und Informationstechnik (Masterprüfungen) | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Physik | Struktur der Materie 2)
- Berufspädagogik Technik (Master of Education)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Studienrichtung Metalltechnik (Masterprüfungen) | Unterrichtsfach (Zweitfach) inkl. Fachdidaktik | Physik | Struktur der Materie 2)
- Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen): ab 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen) | Module Fachwissenschaft Physik | Struktur der Materie 2)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Vorlesung und Übung Struktur der Materie 2 (Prüfungsnummer: 65101)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: WS 2017/2018 (nur für Wiederholer)
- Termin: 01.02.2018, 12:00 Uhr
Termin: 31.01.2019, 11:30 Uhr, Ort: Hörsaal 2.031, Regensburger Straße 160, 90478 Nürnberg
Termin: 30.09.2019, 10:00 Uhr, Ort: Raum 308 im Physikalischen Institut, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen
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