Methoden der angewandten Physik (PW-MAP)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Methods of applied physics)

Lehrveranstaltungen:

• • Methoden der Angewandten Physik
    (Vorlesung, 2 SWS, Heiko B. Weber, Fr, 10:00 - 12:00, HD)
  • Methoden der Angewandten Physik (Übung)
    (Übung, Heiko B. Weber et al., Fr, 8:00 - 10:00, SR 00.103)

Inhalt:

1. Signale und Systeme
1.1. Elementare Operationen und Eigenschaften
1.2. Spezielle kontinuierliche Signale
1.3. Delta-Impuls
1.4. Energie und Leistung
1.5. Skalarprodukt und Orthogonalität
1.6. Faltung und Korrelation
2. Fourier-Transformation
2.1. Definitionen
2.2. Beispiele
2.3. Symmetrien
2.4. Sätze der Fourier-Transformation
2.5. Parsevalsches Theorem
3. Laplace Transformation
3.1. Definition
3.2. Beispiele
3.3. Eigenschaften und Sätze
4. Zeitkontinuierliche translationsinvariante Systeme
4.1. Eigenschaften
4.2. Eigenfunktionen
4.3. Faltung und Impulsantwort
5. Zufallssignale, Rauschen
5.1. Erwartungswerte
5.2. Korrelationsfunktionen
5.3. Leistungsdichtespektren
5.4. Physikalische Ursachen des Rauschens
5.5. Wiener Filter, angepasste Filter
6. Abtastung
6.1. Delta-Impulskamm
6.2. Abtasttheorem
6.3. Beispiele

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• können die Grundlagen der Signaltheorie darstellen
  

• haben ein grundlegendes Verständnis, wie Signale beschrieben werden und welchen Veränderungen Signale unterworfen sind
  

• wenden in Übungen das erlernte Wissen auf spezielle Situationen und Fragestellungen der Signaltheorie an
  

• besitzen grundlegende Kompetenz im analytischen Denken als Mittel zur exakten Beschreibung naturwissenschaftlicher Zusammenhänge

Literatur:

Girod, Rabenstein, Stenger, Einführung in die Systemtheorie, Teubner

Bemerkung:

May be applied to specialisation ’Condensed matter physics’ in the physics master program starting winter term 2018/19.
Masterstudierende können Prüfungen in deutscher Sprache nur mit Genehmigung des Prüfungsausschussvorsitzenden ablegen.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. 642#65#H: ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Materialphysik (Master of Science) | Masterprüfung | Materialphysikalisches Wahlfach)
2. Materialphysik (Bachelor of Science): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Materialphysik (Bachelor of Science) | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Physikalische Wahlfächer)
3. Materials Physics (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2015s | NatFak | Materials Physics (Master of Science) | Master's examination | Materials physics elective course)
4. Physics (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2015s | NatFak | Physics (Master of Science) | Master's examination | Physics elective courses)
5. Physics (Master of Science)
   (Po-Vers. 2018w | NatFak | Physics (Master of Science) | Master's examination | Physics elective courses)
6. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Weitere Module aus dem Wahlpflichtbereich 1)
7. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Theoretische Physik und Wahlpflichtbereich | Weitere Module aus dem Wahlpflichtbereich 1)
8. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2018w | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Weitere Module aus dem Wahlpflichtbereich 1)
9. Physik (Bachelor of Science): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
10. Physik (Bachelor of Science): ab 5. Semester
    (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Physikalische Wahlfächer)
11. Physik (Bachelor of Science): ab 5. Semester
    (Po-Vers. 2018w | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
12. Physik (Master of Science): ab 1. Semester
    (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (Master of Science) | Masterprüfung | Physikalische Wahlfächer)
13. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 5. Semester
    (Po-Vers. 2007 | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
14. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 5. Semester
    (Po-Vers. 2010 | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
15. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 5. Semester
    (Po-Vers. 2018w | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
16. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science): ab 1. Semester
    (Po-Vers. 2010 | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science) | Masterprüfung | Physikalische Wahlfächer)
17. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science): ab 1. Semester
    (Po-Vers. 2015s | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science) | Masterprüfung | Physics elective courses)
18. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science) | Masterprüfung | Physics elective courses)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Methoden der angewandten Physik (Prüfungsnummer: 180999)

(englischer Titel: Methods of applied physics)

Prüfungsleistung, Klausur mit MultipleChoice, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Erstablegung 28.2.2019

Erstablegung: WS 2018/2019, 1. Wdh.: WS 2018/2019 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Heiko B. Weber