|
Lecture: The starting point of the lecture are structure and dynamics of polymers. With regard to these properties, several experimental methods of their exploration are explained. The following topics will be discussed:
Composition and properties of polymers: · Structure and dynamics of polymers · Glass transition, semi-crystalline systems, mesophase-separation, transient networks
Methods to determine structure: · Infrared spectroscopy · Atomic force microscopy · X-ray und neutron scattering
Methods to detect dynamics: · Dielectric spectroscopy · Shear rheology (mechanical spectroscopy) · Photon correlation spectroscopy · NUclear Magnetic Resonance
Seminar: Analyses of publications and presentations on selected methods. |
- Trainer/in: Alaa Youssef Amin Hassan
- Trainer/in: Martin Treß
Soft matter or Soft condensed matter is a subfield of condensed matter comprising a variety of physical states that are easily deformed by thermal stresses or thermal fluctuations. They include liquids, colloids, polymers, foams, gels, granular materials, and a number of biological materials. These materials share an important common feature in that predominant physical behaviors occur at an energy scale comparable with room temperature thermal energy.
Target group: Master students
Lecture contents:
- Basics of statistical physics
- Particle-particle association
- Forces & interactions in soft matter
- Flows and transport in liquids
- Polymers + networks
- Colloids,
Liquid Crystals & Membranes
- Trainer/in: Patrick Irmisch
- Trainer/in: Julene Madariaga Marcos
- Trainer/in: Ralf Seidel
- Trainer/in: Valentin Slepukhin
Mathematische Methoden - Methoden der klassischen Physik
Klausurtermin: Freitag 17.02.2023 09:00-10:30
Nachklausurtermin: Freitag 24.03.2023 09:00-10:30
Lehrformen (SWS / Präsenzzeit / Selbststudium)
- Vorlesung „Mathematische Methoden 1 - Methoden der klassischen Physik“ (2 SWS / 30 h / 60 h)
- Übung „Mathematische Methoden 1 - Methoden der klassischen Physik“ (2 SWS / 30 h / 60 h)
Prüfungen (Dauer; Wichtung) und Prüfungsvorleistungen
Klausur (90 min; ×1)
Prüfungsvorleistung: Wöchentlich ausgegebene Übungsaufgaben zu Fragen aus dem Bereich des Modulinhalts. Für die Lösung werden Punkte vergeben. Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung ist der Erwerb von 50% der möglichen Punkte des gesamten Semesters.
Ziele
Die Studierenden sollen wesentliche Rechenmethoden der klassischen Physik beherrschen.
Inhalt
- Rechnen mit komplexen Zahlen
- Rechnen mit Matrizen und Determinanten (u.a. Koordinatensysteme und Drehungen), lineare Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme
- Differenzieren und Integrieren von Funktionen mit einer Variablen
- Lösen von gewöhnlichen Differentialgleichungen (Trennung der Variablen, homogene und inhomogene lineare Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung mit konstanten Koeffizienten)
- Linien-, Flächen und Volumenintegrale
- Einführung in die Vektoranalysis im R^3: div, rot, grad
Literatur:
- H. Heuser: Lehrbuch der Analysis Teil 1, Vieweg+Teubner
- H. Fischer / H. Kaul: Mathematik für Physiker, Band 1, Vieweg+Teubner
- Boas, M.L.: Mathematical Methods in the Physical Sciences, Wiley
- Trainer/in: Marco Becker
- Trainer/in: Jonas Gleichmann
- Trainer/in: Ricardo Kallauke
- Trainer/in: Hans Kubitschke
- Trainer/in: Jasmin Riedel
- Trainer/in: Jörg Schnauß
- Trainer/in: Max Troeger
- Trainer/in: Michael Ziese
Experimentalphysik 3 - Optik und Quantenphysik
Klausurtermin: Montag, 20.02.2023, 13:00 - 16:00
Nachklausurtermin: Montag, 27.03.2023, 13:00 - 16:00
Lehrformen (SWS / Präsenzzeit / Selbststudium)
- Vorlesung „Experimentalphysik 3 - Optik und Quantenphysik“ (4 SWS / 60 h / 100 h)
- Übung „Experimentalphysik 3 - Optik und Quantenphysik“ (2 SWS / 30 h / 50 h)
Prüfungen (Dauer; Wichtung) und Prüfungsvorleistungen
Klausur (180 min; ×1)
Prüfungsvorleistung: Wöchentlich ausgegebene Übungsaufgaben zu Fragen aus dem Bereich des Modulinhalts. Für die Lösung werden Punkte vergeben. Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung ist der Erwerb von 50% der möglichen Punkte des gesamten Semesters.
Ziele:
Die Studierenden erfassen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Optik und Quantenphysik. Nach aktiver Teilnahme am Modul sind sie in der Lage, Aufgaben aus der Optik und Quantenphysik zu analysieren und selbstständig zu lösen. Sie können die erworbenen Kenntnisse auf typische Experimente anwenden und auf neue Problemstellungen übertragen. Sie sind in der Lage, mit Begriffen der Optik und Quantenphysik wissenschaftlich zu diskutieren und ihre Lösungen zu Aufgaben der Optik und Quantenphysik argumentativ darzustellen und zu begründen.
Inhalt:
Optik:
- Elektromagnetische Wellen: Wellengleichung, elektromagnetisches Spektrum, ebene und Kugelwellen, Energietransport und Poynting-Vektor, Polarisation, Reflexion und Transmission, Fresnelsche Formeln, Hertzscher Dipol
- Spezielle Relativitätstheorie - Geometrische Optik: Reflexion, Brechung, Spiegel, Linsen, Prismen, Optische Instrumente, Dispersion, Abbildungsfehler
- Wellenoptik: Huygenssches Prinzip, Beugung, Interferenz, Kohärenz, Interferometer, Einzel- und Doppelspalt, Beugungsgitter
Grundlagen der Quantenphysik:
- Photoeffekt, Schwarzkörperstrahlung, Photonengas, Plancksches Strahlungsgesetz, Rutherford-Streuung, Bohrsches Atommodell, Welle-Teilchen-Dualismus
- Wellenfunktion, Schrödinger-Gleichung, Quantenzustände, Potentialtopf, Tunneleffekt,
Korrespondenzprinzip, Unschärferelation
Literatur:
- Demtröder "Elektrizität und Optik",
Springer-Verlag 2009
- H. Pfeifer/ H. Schmiedel: Grundwissen Experimentalphysik 1997
- D. Meschede: Gerthsen Physik 2015
- P.A. Tipler, G. Mosca: Physik 2015
- P.W. Atkins: Physikalische Chemie 2010
- Trainer/in: Marco Becker
- Trainer/in: Jonas Gleichmann
- Trainer/in: lecture hall
- Trainer/in: Erik Herchenhahn
- Trainer/in: Ricardo Kallauke
- Trainer/in: Hans Kubitschke
- Trainer/in: Axel Märcker
- Trainer/in: Jasmin Riedel
- Trainer/in: Jörg Schnauß
- Trainer/in: Max Troeger
- Trainer/in: Jan Bauer
- Trainer/in: Ricardo Kallauke
- Trainer/in: Mareike Zink