E2-E2p: Experimentalphysik 2 – Übersicht – Übersicht

Gemeinsame Lehrveranstaltung E2-E2p
Wärme- und Elektrizitätslehre

Lehrveranstaltung E2: 4V + 2 Ü, 9 Credits,

        für Studiengang Physik (Bachelor) und Lehramt Gymnasium

Lehrveranstaltung E2p: 3V + 1 Ü, 6 Credits

        für Studiengänge Physik-Plus (Bachelor) und als Nebenfach

Vorlesung: Mo. 8:15 bis 9:45 und Do. 8:15 bis 9:45, Großer Physiksaal (N 120)

Übungen: Siehe unter Reiter Übungsgruppen

Zentralübung: Di. 16:15 bis 17:45, H030, Schellingstr. 4

Sprechstunde:  Mo. 10:15 bis 11:00, Raum D4.011, Königinstr. 10. Bitte um Voranmeldung per Email.

Moodle: noch nicht geplant

Das Team:

Vorlesung: Prof. Dr. R. Kersting, LS für Photonik und Optoelektronik

Übungen: etwa 12 Tutoren

Zentralübung: P. Riederer & R. Kersting

Experimente: J. Oefele

Literatur zur Wärmelehre / Elektrizitätslehre:

1. W. Demtröder, Experimentalphysik 1: Mechanik und Wärme, Springer (empfohlen zur Vorlesungsbegleitung)

2. W. Demtröder, Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik, Springer (empfohlen zur Vorlesungsbegleitung)

3. D.C. Giancoli, Physics, Prentice Hall (Grundlagen, aber nicht ausreichend)

4. Halliday, Resnik, Walker, Fundamentals of Physics, (Grundlagen, viele Übungsaufgaben, aber nicht ausreichend)

5. D.V. Schroeder, Introduction to Thermal Physics, Addison Wesley (weiterführend)

6. D.J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics, Pearson (weiterführend, sehr empfehlenswert)

Geplante Themen zur Wärmelehre:

1.  Maxwell-Boltzmann-Verteilung, Demtröder I, Abschn. 7.3.4 bis 7.4.1 (Wiederholung, nicht für E2p),  Mikroskopische und makroskopische Betrachtung, Maxwell-Boltzmann'sche Geschwindigkeitsverteilung, Molekularstrahlen, Streuung, Stoßquerschnitt, freie Weglänge

2. Ideale Gase, Demtröder I, Abschn. 7 bis 7.3.3, Druck, Kompressibilität, barometrische Höhenformel, ideale Gase, absolute Temperatur, Äquipartitionstheorem

3. Temperatur, Demtröder I, Abschn. 10 bis 10.1.4, Definition, Nullter Hauptsatz, Temperaturskalen, Ausdehnung, Messung der Temperatur

4. Wärme, Demtröder I, Abschn. 10.1.5 bis 10.1.11, Wärmeäquivalent, spezifische Wärme, innere Energie, Freiheitsgrade, Verdampfungswärme, Schmelzwärme

5. Wärmetransport, Demtröder I, Abschn. 7.5.3 & 10.2, Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung, Isolierung

6. Zustandsänderungen, Demtröder I, Abschn. 10.3 bis 10.3.3, Zustandsgrößen, Erster Hauptsatz, Isotherme, Isochore, Isobare, Adiabate

7. Kreisprozesse & Entropie, Demtröder I, Abschn. 10.3.4 bis 10.3.8 und 10.3.14, Carnot-Prozess, Reversibilität, Entropie, Wärme-Kraft-Maschinen, Kältemaschinen, Zweiter HS, Dritter HS

8. Reale Gase, Demtröder I, Abschn. 10.4 bis 10.4.2, Eigenvolumen, Binnendruck, Van-der-Waals-Gleichung, Joule-Thomson-Prozess, Clausius-Clapeyron-Gleichung, van't-Hoffsche-Gleichung

9. Phasen, Demtröder I, Abschn. 10.4.2 bis 10.4.3, Phasengleichgewichte, Tripelpunkt, (nur E2: Lösungen, Osmose, Raoult'sches Gesetz)

10. Vakuumphysik, Demtröder Kapitel 9 (nur E2), Vakuumbereiche, Strömungen, Leitwerte, Pumpen, Druckmessgeräte

Geplante Themen zur Elektrizitäslehre:

11. Grundlagen der Elektrostatik, Demtröder II, Abschnitt 1 bis 1.2, Ladungen, elektr. Feld, elektr. Fluss, Gauß'scher Satz

12. Anordnungen von Ladungen, Demtröder II, Abschnitt 1.3 bis 1.4, elektr. Potential, Poisson-Gleichung, Dipole

13. Elektrostatik der Materie, Demtröder II, Abschnitt 1.5 bis 1.8, Metalle, Influenz, Spiegelladungen, Kondensatoren, Dielektrika, Polarisierungsdichte, Verschiebungsdichte

14. Stationäre Ströme, Demtröder II, Abschnitt 2 bis 2.5, Ladungserhaltung, Widerstände, Netzwerke, Messmethoden

15. Leitung in Lösungen und Gasen, Demtröder, Abschnitt 2.6 bis 2.9 (nur E2), Ionenleitung, Elektrolyte, Gasentladungen, galvanische Elemente und Akkumulatoren, Kontaktpotential, Peltier-Effekt, Seebeck-Effekt

16. Grundlagen der Magnetostatik, Demtröder II, Abschnitt 3 bis 3.2, Permanentmagnete, Induktion, Ampere'sches Gesetz, Biot-Savart-Gesetz, Vektorpotential

17. Materie im magnetischem Feld, Demtröder II, Abschnitt 3.3 bis 3.5, Lorentzkraft, Hall-Effekt, Diamagnetismus, Paramagnetismus, Ferromagnetismus

18. Elektrodynamik, Demtröder II, Kapitel 4, Faraday'sches Induktionsgesetz, Lenz'sche Regel, Selbstinduktion, Verschiebungsstrom, Maxwell'sche Gleichungen

19. Quasistationäre Vorgänge, Demtröder II, Kapitel 6, Schaltvorgänge, Schwingkreise, (Filter, Netzwerke nur E2)

20. Offene Schwingkreise, Demtröder II, Abschnitt 6.4 bis 7.1, Vektorpotential, Hertz'scher Dipol, (Abstrahlcharakteristik, Spektrum, Strahlungsdämpfung nur E2)