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PHB310 Physik III Stand: 2012-09-28 10:37:59
Semester:3 (PHB3)
Sprache:DE
SWS:6 (4V 2P)
ECTS:6 CP
Turnus:WS
Lernziele / Bezug
zum Studiengang:
  • Fundamentale physikalisch-technische Sachverhalte zu verstehen, zu beschreiben und anzuwenden
  • Verständnis für Schwingungs- und Wellenvorgänge in isolierten und gekoppelten Systemen. Verständnis der geometrischen Optik und der Wellenoptik, sowie deren Anwendung in technischen Geräten. Kenntnisse der wichtigsten Rechen- und Messverfahren.
Inhalte:Lineare Schwingungen
- freie ungedämpfte Schwingung, gedämpfte Schwingungen,
- erzwungene Schwingungen
- gekoppelte Schwingungen
- Superpositionsprinzip, AM, FM, Fourieranalyse, Fouriersynthese, Impulsantwort,
- Eigenschwingungen, Eigenfrequenzen, Schwingungen mit vielen
Freiheitsgraden, Übergang zu Wellen

Mechanische Wellen
- Wellen auf einer gespannten Saite,
- Superposition von Wellen; Eigenschwingungen
- Allgemeine Wellenlehre; longitudinale und transversale Wellen,
- Polarisation, Phasengeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit,
- Dispersionsrelationen, Energietransport, Intensität
- Wellenwiderstand, Reflexion und Transmission

Geometrische Optk
- Grundbegriffe (Lichtstrahlen, Lichtbündel, Reflexion, Brechung,
Dispersion, Totalreflexion, Fermatsches Prinzip),
- DIN-Vorzeichenkonvention
- Bildentstehung bei Spiegeln und Linsen
- dünne Linsen, dicke Linsen, Duplet
- Abbildungsgleichungen, Hauptebenen
- Blenden im Strahlengang: Aperturen und Pupillen
- einfache optische Instrumente: Auge und Lupe, Mikroskop und Fernrohr


Wellenoptik
- Interferenz:
Huygenssches Prinzip, Kohärenz, Zweistrahlinterferenzen, Interferenz an dünnen Schichten,
Interferenzen gleicher Neigung, Interferenzen gleicher Dicke, Dielektrische Schichten
Michelson-Interferometer, Fourier-Spektroskopie
Mehrstrahlinterferenzen, Fabry-Perot-Interferometer
- Beugung:
Einfachspalt, Doppelspalt, Gitter, Kreisblende, Bragg-Reflexion
Spektrographen und Monochromatoren
Auflösungsvermögen optischer Instrumente, Abbesche Abbildungstheorie

Praktikum: Versuche zu den oben genannten Themen
Literatur:
  • Halliday, Resnick, Walker; Physik; Wiley-VCH
  • Tipler, Physik; Spektrum Verlag
  • Demtröder, Experimentalphysik 1,2; Springer-Verlag
  • Giancoli, Physik, Pearson Studium
  • Hering, Martin, Stohrer, Physik für Ingenieure, VDI-Verlag
  • E. Hecht, Optik, , Addison-Wesley
Vorauss. nach SPO:Mathematik I und Physik I angetreten sowie mindestens 40 CP der Semester 1 und 2
Vorauss. empfohlen:Physik I PHB110, Physik II PHB210
Ist selbst Vorauss. für:Physik IV
Lehrmethoden:Seminaristischer Unterricht mit Übungen und Praktikum
Arbeitsaufwand:180 h, davon:
60 h seminaristischer Unterricht
30 h Praktikum
90 h Eigenstudium (Vor- und Nachbearbeitung, Prüfungsvorbereitung)
Prüfung:75% Schriftlich: 90'; 25% LN: PrA, 7 Tage vor Prüfungsbeginn
Modulverantwortung:Prof. Dr. Ganter, Prof. Dr. Maier
Dozenten:Prof. Dr. Herberg, Prof. Dr. Maier

 

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