08.128.040 Experimentalphysik 4, Skalen und Strukturen der Materie

Lehrende/r: Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Gradl

Veranstaltungsart: Vorlesung/Übung

Anzeige im Stundenplan: Exphysik 4

Semesterwochenstunden: 6

Credits: 8,0

Unterrichtssprache: Deutsch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Voraussetzungen / Organisatorisches:
Die 4-stündige Vorlesung baut auf den Vorlesungen Ex-1 bis Ex-3 auf und dient als Einführung für die nachfolgenden dreistündigen Vorlesungen über Atomphysik (Ex-5a), Teilchen- und Kernphysik (Ex-5b) und Festkörperphysik (Ex-5c).  Die Vorlesung führt in ausgewählte Themen der modernen Physik ein.  Ausgehend von der Entwicklung des Universums soll ein Bogen vom Mikrokosmos der Elementarteilchen, über Kern- und Atomphysik hin zur Festkörperphysik gespannt werden. Dabei wird deren Bedeutung für Astrophysik und Kosmologie deutlich gemacht. 

 

Inhalt:
Die Vorlesung gliedert sich wie folgt: 

1. Kurze Zusammenfassung der Quantenmechanik und der Relativitätstheorie 
   
2. Übersicht der Entwicklung des Universums 
   
3. Diskussion wichtiger Perioden des Universums: 
   


• Die Periode der Elementarteilchen (elementare Fermionen und ihre Kräfte) 
  
• Die Periode der Kernphysik (Tröpfchenmodell, Teilchenzerfälle) 
  
• Die Periode der Atomphysik (Hintergrundstrahlung) 
  
• Die Periode der Gravitation (Entwicklung großräumiger Strukturen, Hinweise auf dunkle Materie) 
  
• Sternentstehung und Entwicklung (Herzsprung-Russel-Diagramm, Jeans-Kriterium, Wie funktioniert die Sonne?, Sternenende) 
  
• Bildung von Materie (Kristallstrukturen)
  


4. Übergreifende Konzepte:
   Raumsymmetrien und Symmetrieverletzungen, Streuverfahren, Skalen in Festkörper-, Teilchen- und Kernphysik usw. 
   
5. Wichtige Grundlagen der Technik und Anwendungen:
   Kernphysik (Kernenergie, Kernfusion, natürliche Radioaktivität, Altersbestimmung) 
   Festkörperphysik 
   

Zusätzliche Informationen:
Materialien zur Vorlesung (Skript, Folien, Übungsblätter, Diskussionsforen, etc.) finden Sie auf der Moodle-Instanz der JGU unter 
https://lms.uni-mainz.de/  (genauer Link folgt, sobald der Kurs in LMS angelegt ist).

Sie sollten automatisch dem Kurs hinzugefügt sein, wenn Sie sich in Jogustine für die Vorlesung angemeldet haben.
 

Digitale Lehre:
Die Vorlesung wird in Präsenz abgehalten.  Materialien werden über LMS zur Verfügung gestellt.