Physik - ausführliche Modulbeschreibung

Kategorie 

Modulbezeichnung 

Untertitel 


(englisch) 

Leistungspunkte und 

Gesamtarbeitsaufwand 

Modulverantwortlich 

Ansprechpartnerinnen/ 

Ansprechpartner 

Sprache 

Zulassungsbeschränkung 

Modulniveau 

Zwingende 

Teilnahmevoraussetzung 

Empfohlene 


Zuordnung zu Curricula 

Beziehung zu 

Folgemodulen/fachlichen 

Teilgebieten 

Dauer des Moduls 

Termin/Angebotsturnus des 

Moduls 

Inhalt 

Angewandte Didaktik des Physikunterrichtes 

Methodenseminar, Schulpraktische Übungen 

Advanced Topics of the Didactics of Physics 

6 

180 Stunden 

MNF/Institut für Physik (IfPH) 

Priv.-Doz. Dr. Heidi Reinholz 

Deutsch 

keine 

Staatsexamen - weiterführend 

Modul Grundlagen der Didaktik des Physikunterrichts 

Module 

- Experimentalphysik: Mechanik, Wärme 

- Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik 

Lehramt an Gymnasien - Physik 

Lehramt an Regionalen Schulen - Physik 

Modul Abschluss- und Prüfungsmodul zur Didaktik des Physikunterrichtes 

/Demonstrationspraktikum 

2 Semester 

jedes Wintersemester (Beginn) 

Lern- und Qualifikationsziele 

(Kompetenzen) 

Die Studierenden 

- erwerben vertiefte Kenntnisse und Fähigkeiten für die Planung, Durchführung 

und Reflexion von Physikunterricht und setzen diese in die Praxis um 

- planen unter Anwendung der didaktischen Analyse die Zielstellungen von 

Stundeninhalten und Abfolgen von mehreren Stunden, 

- entscheiden zielorientiert bei der Wahl von Methoden und Medien des 

Physikunterrichtes und wenden diese bei der Realisierung ihrer Präsentation 

an, 

- kennen typische Präkonzepte aus allen Teilgebieten des Physikunterrichtes, 

- formulieren eigene Aufgabenstellungen für den Physikunterricht, 

- können beobachtete Unterrichtssituationen analysieren und diese methodisch 

geleitet interpretieren, 

- fertigen unter Nutzung formaler Vorgaben eines Musterstundenentwurfes 

schriftliche Unterrichtsvorbereitungen an. 

Lehrinhalte Präkonzepte, didaktische Analyse, physikspezifische Aufgabentypen, 

Methodentraining in Zusammenhang mit Planung ausgewählter Stoffeinheiten des 

Physikunterrichtes, zielgerichtetes Analysieren von hospitierten 

Unterrichtsstunden, Ausarbeitung von Unterrichtsvorbereitungen und deren 

Durchführung einschließlich der Reflexion im Anschluss. 

Literaturangaben 

E. Kircher , R. Girwidz, P. Häußler, Physikdidaktik: Theorie und Praxis (Springer) 

H.F. Mikelskis, Physik-Didaktik (Cornelsen Skriptor) 

Bekanntgabe weiterer Literatur in der ersten Semesterwoche 

Lehrzeit in SWS differenziert 

nach Form der 

Lehrveranstaltung 

Seminar 

2 SWS

Lehrveranstaltungen 

Schulpraktische Übung 

Gesamt 

2 SWS 

* Falls keine weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten. 

Methodenseminar 

Schulpraktische Übung des Physikunterrichtes der Sekundarstufe 

I und II 

Lernformen Gruppenarbeit, Halten von Referaten, Selbststudium, schriftlicher 

Unterrichtsentwurf, Durchführung von Unterrichtsversuchen, Auswertung des 

hospitierten und eigenen Unterrichts 

Arbeitsaufwand für die 

Studierenden 

Präsenzzeit 

Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 

Lösen von Übungsaufgaben 

Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 


56 Std. 

79 Std. 

25 Std. 

20 Std. 

180 Std. 


(LSF) 

Ggf. 

(Prüfungs)Vorleistungen 

(Art, Umfang) 

Prüfungsleistungen/ 

Voraussetzungen für einen 

erfolgreichen 

Modulabschluss (Art, 

Umfang) 

Regelprüfungstermin 

Bewertung 

Hinweise 

Präsentation im Methodenseminar, schriftliche Unterrichtsvor- und nachbereitung 

eigener Unterrichtsversuche 

1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Durchführung von mindestens 2 eigenen 

Unterrichtsversuchen, davon mindestens eine erfolgreiche 

Unterrichtsstunde) 

In den Übungen und Seminaren besteht Anwesenheitspflicht. 

Regelprüfungstermin gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungsund 

Studienordnung 

Bewertung gemäß jeweils gültiger Studiengangsspezifischer Prüfungs- und 


keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 

Inhalt 

Astronomie und Astrophysik: Sterne, Galaxien, Universum 

Astronomie II 

Astronomy and Astrophysics: Stars, Galaxies and Universe 

3 

90 Stunden 


Prof. Dr. H. Stolz 

Deutsch 

keine 


keine 

Modul Grundlagen der Astronomie und Astrophysik 

Grundkenntnisse in Differential- und Integralrechnung, gute Physikkenntnisse 

einschließlich Quanten-, Atom- und Kernphysik 



keine 

1 Semester 

jedes Wintersemester 

Lern- und Qualifikationsziele Einblick in Ergebnisse und Methoden der klassischen und modernen Astrophysik 

(Kompetenzen) 

und Kosmologie 

Lehrinhalte Kosmische Informationsträger: geladene Teilchen, Neutrinos, Photonen, 

Photometrie, astronomische Helligkeit, Sterne: Zustandsgrößen, Farbe und 

Oberflächentemperatur, Spektralklassifikation und HRD, Sternpopulationen und 

chemische Zusammensetzung, Sternradien und Interferometer, Sternmassen und 

Doppelsterne, Masse-Leuchtkraft-Beziehung, Aufbau und Entwicklung, 

Sternentstehung durch Gravitation, Kernprozesse im Plasma, Neutrinos aus der 

Sonne, Energietransport, entartete Materiezustände, Entwicklungswege im HRD, 

pulsierende Sterne, Masseverluste, Endstadien der Sterne: Gravitationskollaps, 

Supernovae, Neutronensterne und Pulsare, Novae, weiße Zwerge, Allgemeine 

Relativitätstheorie und Schwarze Löcher, Galaxien: die Milchstraße, Hubble- 

Klassifikation, Seyfert-Galaxien, aktive Galaxienkerne, Gamma Ray Bursts, 

Quasare, Blasare, Galaxienhaufen und Masseverteilung im Universum, Evolution 

des Universums, Galaxienflucht, Weltmodelle der Allgemeinen Relativitätstheorie, 

Hintergrundstrahlung, Dunkle Materie und Dunkle Energie, Elementsynthese, 

Urknall und Inflation 


Bekanntgabe in den Lehrveranstaltungen 


nach Form der 


Vorlesung 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 


Lehrveranstaltungen Vorlesung (LSF) 

Lernformen 

Selbststudium, Vorlesung 

Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 28 Std.

Studierenden Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit 42 Std. 

Prüfungsvorbereitung/Prüfungsvorleistung/Prüfung 20 Std. 


90 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

keine 

1. Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) 

oder 

mündliche Prüfung (30 Minuten) 

Bekanntgabe spätestens in der zweiten Vorlesungswoche. 





keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 


Inhalt 

Demonstrationsexperimente 

Show Experiments 

3 

90 Stunden 


Institut für Physik 

Deutsch 

keine 

Staatsexamen - spezialisierend 

keine 

Module 



- Elektronik und Elektronische Messtechnik 

- Lehramt an Gymnasien: Relativität und Quantenphysik 

- Lehramt an Regionalen Schulen: Grundkurs Moderne Physik 

experimentelle Kenntnisse aus Praktikumsveranstaltungen in Physik und 

Fachdidaktik 


Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 



keine 

1 Semester 

unregelmäßig 


(Kompetenzen) 

Aneignung von anschlussfähigem Fachwissen, dass es den Studierenden 

ermöglicht, Experimente eigenständig zu entwerfen, zu realisieren und zu 

präsentieren. 

Lehrinhalte Spezielle experimentelle Erfahrungen aus dem weiteren Umfeld des 

Spezialgebietes der HochschullehrerInnen werden bei der Realisierung eines 

aufwendigeren oder mehrerer kleiner Demonstrationsexperimente kennen gelernt. 

Die Experimente sollen sich von den in der Schulphysik verwendeten 

Standardexperimenten unterscheiden. Präsentation der entwickelten Experimente 

in einer ausgewählten Schule oder bei einer Veranstaltung für die allgemeine 

Öffentlichkeit. 



nach Form der 


keine 

Praktikumsveranstaltung 

Gesamt 

3 SWS 

3 SWS 


Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung (LSF) 

Lernformen 

Literaturstudium, Selbststudium, Experimente 





90 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

keine 

1. Prüfungsleistung: Projektarbeit 






keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Didaktisches Seminar der Schulphysik 

Educational Seminar on School Physics 

3 

90 Stunden 



Deutsch 

keine 


keine 

Module 



- Grundlagen: Theoretische Mechanik 





keine 

1 Semester 


Wissen zur Verwendung und Konstruktion von Aufgabentypen in den 

verschiedenen Bereichen der Schulphysik. 

- Erstellen und Lösen von verschiedenen Aufgabentypen, didaktische Analyse 

von Aufgabentypen unter Berücksichtigung von Präkonzepten 

- exemplarische Auswahl des zu vertiefenden Bereiches aus den Gebieten 

Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik, Wärmelehre, Relativitätstheorie, 

Quantenphysik 

keine 


nach Form der 


Seminar 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 


Lehrveranstaltungen Seminar (LSF) 

Lernformen 

Gruppenarbeit, Halten von Referaten, Literaturstudium, Selbststudium 

Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 

28 Std. 

Studierenden 


62 Std. 


90 Std. 


Ggf. 

50 % Übungsaufgaben


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Referat während des Semester) 





keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Elektronik und Elektronische Messtechnik 

Electronics and Electronic Data Acquisition 

6 

180 Stunden 


Prof. Dr. F. Mitschke 

Deutsch 

keine 


Bachelorstudiengang - weiterführend 

keine 

Module 



- Mathematische Methoden 

- Lehramt Physik an Regionalen Schulen: Modul Grundkurs Moderne Physik 

- Lehramt Physik an Gymnasien: Modul Relativität und Quantenphysik und Modul 

Physik der Atome und Moleküle 



Modul Elektronikpraktikum 

1 Semester 

jedes Sommersemester 

Grundlagen der elektronischen Schaltungstechnik. Die Studierenden können 

Elektronik-Schaltbilder lesen und verstehen, sowie einfache elektronische Geräte 

selbst entwerfen. Die Studierenden verstehen die Anwendung elektronischer 

Messtechnik z. B. mit Oszilloskopen, Spektrum-Analysatoren, Lock-In- 

Verstärkern. 

- Grundlagen: Gleichstromkreis und Ohm'sches Gesetz. 

- Wechselstromkreis mit Widerstand, Kapazität, Induktivität und Kombinationen, 

Impedanz, Oszilloskop 

- elektronische Komponenten: Dioden und Transistoren – Eigenschaften und 

Verwendung, Feldeffekttransistoren, Schaltungen mit Transistoren, 

Operationsverstärker, analoge Rechenschaltungen, aktive Filter 

- elektronische Systeme: Frequenzmischung und -umsetzung, Spektrum- 

Analysator, Rauschen, Lock-in-Verstärker, Grundlagen der Digitalelektronik 



nach Form der 


Vorlesung 

Übung 

Gesamt 

3 SWS 

1 SWS 

4 SWS 


Lehrveranstaltungen Vorlesung (LSF)

Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Übung 

Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung 

Präsenzzeit 





56 Std. 

64 Std. 

40 Std. 

20 Std. 

180 Std. 


Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben 






keine 

Systemnummer 2300280

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik 

Experimentalphysik II 

Experimental physics on Electricity, Magnetism and Optics 

9 

270 Stunden 


Prof. Dr. T. Gerber 

Deutsch 

keine 

Bachelorstudiengang - grundlagenorientiert 

Staatsexamen - grundlagenorientiert 

keine 

Modul Experimentalphysik: Mechanik, Wärme 



- Modul Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik 

- Lehramt an Gymnasien: Modul Grundpraktikum: Klassische Physik 

- Lehramt an Regionalen Schulen: Modul Physikalisches Praktikum zu 

Elektrizität, Magnetismus, Relativität, Quanten 

1 Semester 


Gründliches Verständnis der fundamentalen experimentellen Befunde der 

klassischen Physik und ihrer mathematischen Beschreibung, in diesem Modul auf 

den Gebieten des Elektromagnetismus und der Optik. Verbunden ist ein Überblick 

über die Entwicklung der Physik bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts. Erwerb 

des Verständnisses der grundlegenden physikalischen Methoden und 

Arbeitsweisen und der Befähigung, alle weiteren Module des Bachelor- 

Studienganges in Physik zu absolvieren. 

- Elektrostatik: Ladung, Coulombsches Gesetz, elektrisches Feld, Potential, 

Gauß’sches Gesetz, Kondensator und Dielektrikum 

- Stromkreise: Strom und Widerstand, Kirchhoffsche Gesetze 

- magnetisches Feld: Magnetfeld elektrischer Ströme, Materie im Magnetfeld, 

Induktionsgesetz, Selbstinduktion, Wechselströme 

- elektromagnetische Wellen: Schwingungen, allgemeine Wellenphänomene, 

elektromagnetische Wellen im Vakuum und in Materie 

- Optik: Licht, Reflexion und Brechung, geometrische Optik, Kugelwellen, 

Interferenz, Beugung, Gitter und Spektren, Polarisation, optische Instrumente, 

Holographie, Fourier-Optik 

Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche 


nach Form der 


Vorlesung 

Übung 

Gesamt 

4 SWS 

2 SWS 

6 SWS 


Lehrveranstaltungen Vorlesung (LSF)

Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Übung 

Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Literaturstudium 

Präsenzzeit 

84 Std. 


96 Std. 


60 Std. 



270 Std. 



1. Prüfungsleistung: mündliche Prüfung (30 Minuten) 

oder 

Klausur (180 Minuten) 






Hinweise Die Prüfung wird gemeinsam mit Experimentalphysik: Mechanik, Wärme 

absolviert. 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Experimentalphysik: Mechanik, Wärme 

Experimentalphysik I 

Experimental Physics on Mechanics and Heat 

9 

270 Stunden 


Prof. Dr. T. Gerber 

Deutsch 

keine 



keine 

keine 



- Modul Experimentalphysik: Elektrizität, Magnetismus, Optik 

- Bachelor Physik: Modul Grundpraktikum Physik zu Mechanik und Wärme und 

Theoretische Physik I 

- Lehramt an Gymnasien: Module Grundpraktikum: Klassische Physik und 

Grundlagen: Theoretische Mechanik 

- Lehramt an Regionalschulen: Modul Physikalisches Praktikum zu Mechanik, 

Wärme und Optik für das Lehramt und Grundlagen: Theoretische Mechanik 

1 Semester 


- Grundkenntnisse und Fertigkeiten des experimentellen Arbeitens in der Physik, 

insbesondere durch Messen physikalischer Größen und Überprüfen 

physikalischer Gesetzmäßigkeiten auf den Gebieten der Mechanik und 

Wärmelehre, 

- Kennenlernen grundlegender Messverfahren und wichtiger Messgeräte, 

- Versuchsplanung und -aufbau, Durchführung und Protokollierung von 

Messungen, Auswertung von Messergebnissen einschließlich 

Fehlerberechnung, kritische Bewertung und Diskussion der Ergebnisse. 

- Pendelbewegung, freie und erzwungene Schwingungen 

- elastische Eigenschaften von Festkörpern, Schallwellen in Festkörpern 

- Rotation starrer Körper 

- Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen 

- Zustandsgleichungen idealer und realer Gase 



nach Form der 


Vorlesung 

Übung 


Gesamt 

4 SWS 

2 SWS 

1 SWS 

7 SWS 


Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung (LSF)

Vorlesung 

Übung 

Lernformen Lösen von Übungsaufgaben, Selbststudium, Vorlesung, Experimentieren, 

Protokollieren, Literaturstudium 


98 Std. 

Studierenden 


82 Std. 


60 Std. 



270 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Lösung von 50 % der geforderten Übungsaufgaben und Testate 


oder 

Klausur (180 Minuten) 






Die Prüfung wird gemeinsam mit Modul Experimentalphysik: Elektrizität, 

Magnetismus, Optik absolviert. 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Festkörperphysik 

Experimentalphysik V 

Solid-state Physics 

6 

180 Stunden 


Prof.Dr.H.Stolz 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 



- Physik der Atome und Moleküle 


- Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik 

- Lehramt an Gymnasien: Grundlagen: Theoretische Quantenphysik 




keine 

1 Semester 


Gründliches Verständnis der fundamentalen Eigenschaften von kondensierter 

Materie und Festkörpern und Kennenlernen der wesentlichen experimentellen 

Methoden. In dieser Vorlesung erkennen die Studierenden insbesondere die 

Vernetzung mit dem in den vorangegangenen Modulen zur Experimental- und 

Theoretischen Physik erarbeiteten Wissen. Ein Seminarvortrag dient zur 

Entwicklung eigener wissenschaftlicher Fähigkeiten. 

- Strukturen: Beugung, reziprokes Gitter, Beugung von Wellen und Teilchen am 

Kristallgitter, Bindungsverhältnisse in Festkörpern, Realstrukturen, Fehlstellen, 

Versetzungen 

- Gitterschwingungen: Grundlagen der Elastizität, Dispersionsbeziehungen, 

Streuquerschnitte, Zustandsdichten (ein- und mehrdimensional), spezifische 

Wärme, anharmonische Effekte 

- Elektronengas: freies Elektronengas, Dimensionalität, Leitfähigkeit, 

Bändermodell, Klassifizierung von Festkörpern, Bandstrukturen typischer 

Elemente, Fermiflächen 

- Halbleiter: Ladungsträgerkonzentration, Ferminiveau, hochdotierte, amorphe 

Halbleiter, p-n-Übergang, Solarzelle, Transistoren 

- Supraleiter : BCS-Theorie, High-Tc 

- dielektrische Eigenschaften: Polarisierbarkeit, Ferroelektrizität, Piezoelektrizität 

- Magnetismus: Klassifizierung, Grundlagen, Spektroskopie 

Bekanntgabe in der ersten Semesterwoche


nach Form der 



Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Vorlesung 

Übung 

Gesamt 

3 SWS 

1 SWS 

4 SWS 


Vorlesung 

(LSF) 

Übung 


Präsenzzeit 

56 Std. 


64 Std. 


40 Std. 



180 Std. 


keine 

1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Lösung von 50 % der geforderten 

Übungsaufgaben) 





keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 


Inhalt 

Fortgeschrittenenpraktikum II 

Advanced Laboratory II 

6 

180 Stunden 


Institut für Physik 

Deutsch 

keine 


Bachelorstudiengang - weiterführend 

keine 

Für Bachelor: 

- Experimentalphysik I-IV 

- Grundpraktikum I-III 

- Fortgeschrittenenpraktikum I 

Für Lehramt: 



- Relativität und Quantenphysik 


- Grundpraktikum: Klassische Physik 

- Grundpraktikum: Relativität, Quanten, Atome 

- Elektronik und elektronische Messtechnik 

- Physik und Technik 


Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 



nach Form der 



Lernformen 


keine 

1 Semester 

jedes Semester 

Kennenlernen, Nachweis, Analyse und Interpretation physikalischer Prozesse, 

Posterpräsentation und Vortragstechnik 

- Spektroskopie von Vielteilchensystemen 

- nichtlineare Prozesse 

- Sensorik 

- Analyse elementarer und komplexer physikalischer Prozesse 

keine 


Gesamt 

4 SWS 

4 SWS 


(LSF) 

Literaturstudium, Selbststudium, Experimentieren, Poster mit Referat


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Präsenzzeit 




56 Std. 

104 Std. 

20 Std. 

180 Std. 


Protokolle zu den im Rahmen des Praktikums angebotenen Experimenten, eine 

Posterpräsentation 






Die mündliche Prüfung besteht aus einem 20-minütigen Vortrag über ein 

ausgewähltes im Praktikum durchgeführtes Experiment und einer 10-minütigen 

Befragung. 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Geschichte der Physik 

History of Physics 

3 

90 Stunden 


Englisch 

keine 


keine 

Module 





- Lehramt an Gymnasien: Modul Relativität und Quantenphysik 

- Lehramt an Regionalen Schulen: Modul Grundkurs Moderne Physik 



keine 

1 Semester 


Exemplarisches Wissen zur Geschichte der Physik im Allgemeinen, zur 

Begriffsgeschichte wesentlicher Gesetzmäßigkeiten der Physik, zu 

Arbeitsstrategien und Denkformen in Experimenteller und Theoretischer Physik, 

zu bedeutenden Physikerinnen und Physikern. 

- Entdeckung der Gesetzmäßigkeiten in Mechanik, Elektrodynamik, Astronomie, 

Quantenphysik, Relativitätstheorie, Thermodynamik und statistischer Physik 

- Biografien bedeutender WissenschaftlerInnen der Physik 

keine 


nach Form der 


Vorlesung 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 



Lernformen 

Halten von Referaten, Literaturstudium, Selbststudium 


28 Std. 

Studierenden 


62 Std. 


90 Std. 


Ggf. 

keine


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

1. Prüfungsleistung: Referat (30 Minuten) 





keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 

Inhalt 

Grundlagen der Astronomie und Astrophysik 

Astronomie I 

Fundamentals of Astronomy and Astrophysics 

6 

180 Stunden 


Priv.-Doz. Dr. R. Waldi 

Deutsch 

Zulassungsregelung gemäß RPO-LA bzw. -Ba/Ma, maximal 36 Studierende pro 

Praktikumsveranstaltung sowie pro Vorlesung 


keine 

Grundkenntnisse in Mechanik, Optik und Trigonometrie 



Modul Astronomie und Astrophysik: Sterne, Galaxien, Universum 

1 Semester 


- Einblick in die Grundlagen und Arbeitsmethoden der Astronomie und 

Astrophysik 

- Planung, Durchführung und Beurteilung astronomischer Beobachtungen 

- Durchführung astronomischer Berechnungen 

Vorlesung: 

- Überblick Astronomie, Orientierung an Sternbildern, Umgang mit Sternkarten, 

Koordinatensysteme, Erdbewegung, Zeit und Zeitmessung, Präzession und 

Nutation, scheinbare Sternbewegung und Sternzeit 

- Sterne: Klassifikation und Hertzsprung-Russell-Diagramm, Sternkataloge, 

Eigenbewegung, Dopplereffekt, Nebel und Galaxien 

- astronomische Instrumente und Beobachtungsmethoden, Meteoriten, 

Teilchenastrophysik, Beobachtungen mit Fernrohren, Montierung, Auflösung, 

Aberration, Einfluss der Atmosphäre, aktive Optik, Spektrometer, 

Radioastronomie 

- Himmelsmechanik, Keplersche Gesetze und Planetenbahnen, Newtonsche 

Bewegungsgleichungen, Lagrangepunkte, Bahnelemente, Ephemeriden, 

Sonnensystem, Erde und Mond, Finsternisse, Planeten, Planetoiden, Kometen, 

Sonne und Sonnenatmosphäre, Exoplaneten 

- Entfernungsmessung: Radar, trigonometrische Methoden und Sternparallaxen, 

photometrische Methoden und Standardkerzen, Rotverschiebung und 

Expansion des Universums 

Praktikum: 

- astronomische Berechnungen, Arbeiten mit Sternkarten, Spektralklassifikation, 

Höhenmessungen auf dem Mond, Sonnenrotation, astronomische 

Beobachtungen mit den Instrumenten der Sternwarte




nach Form der 


Vorlesung 


Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 

4 SWS 




(LSF) 

Vorlesung 

Lernformen Diskussionsrunden, Gruppenarbeit, Planspiel, Projektarbeit, Vorlesung, 

strukturiertes Selbststudium, Aufgabengruppen (Übungsaufgaben, praktische 

Aufgaben in Gruppenarbeit, astronomische Beobachtungen) 


56 Std. 

Studierenden 


56 Std. 

Strukturiertes Selbststudium 

48 Std. 



180 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Lösung von 50% der geforderten Testate (mindestens je eines aus den drei 

Aufgabengruppen) 


oder 

mündliche Prüfung (45 Minuten) 






Maximal 36 Studierende pro Praktikumsveranstaltung sowie pro Vorlesung 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 

Inhalt 

Grundlagen der Didaktik des Physikunterrichts 

Elements of the Didactics of Physics Education 

6 

180 Stunden 



Deutsch 

keine 


keine 

Module 





Module 

- Angewandte Didaktik des Physikunterrichts 

- Abschluss- und Prüfungsmodul zur Didaktik des 

Physikunterrichtes/Demonstrationspraktikum 

2 Semester 


Die Studierende erwerben physikspezifische Grundkenntnisse der Didaktik. Sie 

- kennen die Bildungsstandards und Inhalte ausgewählter Rahmenpläne, 

- können Zielstellungen des Physikunterrichtes formulieren, 

- kennen und erkennen an Beispielen typische Präkonzepte von Lernenden, 

- haben erste Vorstellungen zur didaktischen Analyse ausgewählter 

Sachverhalte, 

- kennen Methoden und Medien des Physikunterrichtes und erläutern sie an 

ausgewählten Beispielen, 

- kennen die Rolle des Experimentes im Physikunterricht, 

- kennen und erläutern den Aufbau einer Physikstunde, 

- erläutern verschiedene Aufgabentypen für die Lernerfolgskontrolle. 

Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse des experimentellen Arbeitens im 

Physikunterricht. Sie 

- haben einen Überblick über schulexperimentelle Geräte und schulrelevante 

Experimente, 

- können schulrelevante Experimente planen, durchführen und reflektieren, 

- kennen und realisieren Freihandexperimente, 

- erläutern die didaktische Bedeutung ausgewählter Experimente im 

Physikunterricht. 

Physikdidaktik als Berufswissenschaft des Physiklehrers, Bildungswert der Physik, 

Lernziele und Adressat, Elementarisierung und didaktische Rekonstruktion, 

Präkonzepte – Alltagsvorstellungen und Fehlvorstellungen, Struktur des 

Physikunterrichtes, physikspezifische Konzeptionen des Physikunterrichtes, 

Methoden und Medien im Physikunterricht, besondere Rolle des Experimentes,


Aspekte und Möglichkeiten der Lernerfolgskontrolle. 

Kennenlernen schulexperimenteller Geräte und Arbeitsmaterialien verschiedener 

Anbieter, Durchführung von schulrelevanten Experimenten aus dem Bereich 

Sekundarstufe I (Lehramt an Regionalen Schulen) bzw. Sekundarstufe I+II 

(Lehramt an Gymnasien), didaktische Analyse ausgewählter Sachverhalte, 

Realsierung und Einbindung von Experimenten in den Physikunterricht. 

E. Kircher , R. Girwidz, P. Häußler, Physikdidaktik: Theorie und Praxis (Springer) 

H.F. Mikelskis, Physik-Didaktik (Cornelsen Skriptor) 

Anleitungen für die Praktikumsvorbereitung mit Literaturhinweisen 

H.-J. Wilke, Physikalische Schulexperimente (Volk und 


nach Form der 


Vorlesung 


Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 

4 SWS 



(LSF) 

Lernformen Gruppenarbeit, Literaturstudium, Selbststudium, Vorlesung, E-Learning, 

Experimentieren, Protokollieren 


56 Std. 

Studierenden 


80 Std. 


14 Std. 



180 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

termingerechte Einreichung der festgelegten Anzahl von Protokollen 






keine 


Kategorie 

Inhalt 


Grundlagen: Theoretische Elektrodynamik 

Untertitel Grundlagen Theoretische Physik 2 


Fundamentals of Electrodynamics 

(englisch) 



6 

180 Stunden 





Sprache 

Deutsch 

Zulassungsbeschränkung keine 

Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 



nach Form der 



Lernformen 


Studierenden 


keine 

Module 

- Mathematische Methoden 




Module 

- Grundlagen: Theoretische Quantenphysik 

- Grundlagen: Thermodynamik und statistische Physik 

1 Semester 


Die Studierenden beherrschen grundlegende Konzepte, Methoden und 

Denkweisen der Elektrodynamik. 

Grundbegriffe und Grundgleichungen: Ladungen und Ströme, Maxwellsche 

Gleichungen, Energie und Impuls, Potenziale Zeitunabhängige Felder: 

Elektrostatik, Magnetostatik 

Elektromagnetische Wellen: freie Wellen, Erzeugung und Ausstrahlung 

elektromagnetischer Wellen 

Spezielle Relativitätstheorie: Inertialsysteme in der Elektrodynamik, Minkowski- 

Raum 


Vorlesung 

Übung 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 

4 SWS 



Präsenzzeit 





56 Std. 

64 Std. 

40 Std. 

20 Std. 

180 Std. 


(LSF)

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 







keine 


Kategorie 

Inhalt 


Grundlagen: Theoretische Mechanik 

Untertitel Grundlagen Theoretische Physik 1 


Fundamentals of Theoretical Mechanics 

(englisch) 



3 

90 Stunden 





Sprache 

Deutsch 

Zulassungsbeschränkung keine 

Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


Keine 

Modul Mathematische Methoden 



Module 



- Grundlagen: Thermodynamik und statistische Physik 

1 Semester 



(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 

Die Studierende beherrschen grundlegende Konzepte, Methoden und 

Denkweisen der Theoretischen Mechanik. 

Differentialgleichungen, Newtonsche Mechanik, harmonische Schwingungen, 

starrer Körper, Zentralkraftfeld, Hamiltonsche Mechanik 

Literaturangaben Nolting, Wolfgang: Grundkurs Theoretische Physik 1 und 2 

Bekanntgabe weiterer Literatur in der ersten Veranstaltungswoche 


nach Form der 



Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 

Vorlesung 

2 SWS 

Übung 

1 SWS 

Gesamt 

3 SWS 


Vorlesung 

Übung 


Präsenzzeit 

42 Std. 


18 Std. 


20 Std. 



90 Std. 



(LSF)



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 






keine 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Grundlagen: Theoretische Quantenphysik 

Grundlagen Theoretische Physik III 

Fundamentals of Theoretical Quantum Physics 

6 

180 Stunden 


Deutsch 

keine 


keine 

keine 



Module 

- Grundlagen:Thermodynamik und statistische Physik 

- Festkörperphysik 

- Kern-,Teilchen- und Astrophysik 

1 Semester 


Studierende beherrschen grundlegende Konzepte, Methoden und Denkweisen 

der Quantenphysik. 

Zustände und Operatoren: Quantenmechanische Systeme, Dualismus Welle- 

Korpuskel, Übergangswahrscheinlichkeit und Wahrscheinlichkeitsamplitude, 

Basissysteme und Darstellungen, Orts-und Impulsdarstellung, Zustandsfunktion, 

Messprozess und Operatorbegriff, lineare Operatoren und Hilbertraum, 

Darstellung von Operatoren, Vertauschungsrelationen, Unschärferelation, 

Beispiel: Linearer harmonischer Oszillator. 

Zeitliche Entwicklung und Schrödingergleichung: Schrödingergleichung, 

Stationäre Zustände, eindimensionale Probleme 

Drehimpuls und Wasserstoffatom: Algebraische Behandlung des Drehimpulses in 

der Quantenmechanik, Bahndrehimpuls, Spin, Bewegung im Zentralkraftfeld, 

Wasserstoffatom 

Identische Teilchen: Prinzip der Ununterscheidbarkeit identischer Teilchen, 

Basiszustände für Fermionen und Bosonen, Austauschwechselwirkung und Pauli- 

Prinzip 



nach Form der 


Vorlesung 

Übung 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 

4 SWS 



Lernformen 


Arbeitsaufwand für die Präsenzzeit 56 Std. 

(LSF)



40 Std. 



180 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 







keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Grundlagen: Thermodynamik und statistische Physik 

Grundlagen Theoretische Physik IV 

Fundamentals of Thermodynamics and Statistical Physics 

3 

90 Stunden 


Prof. Dr. R. Redmer, Prof. Dr. D. Bauer 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 

- Mathematische Methoden, 






keine 

1 Semester 


Im Modul erwerben die Studierenden ein grundlegendes Verständnis 

fundamentaler thermodynamischer Begriffe wie z. B. Energie, Temperatur und 

Entropie. Die universelle Anwendbarkeit der Thermodynamik wird am Beispiel 

konkreter Modellsysteme geübt. Nach der phänomenologischen Einführung in die 

Thermodynamik folgt eine Vertiefung durch Elemente der Statistischen Physik, 

sowie eine Einführung in die Quantenstatistik. 

Grundbegriffe der Thermodynamik, Hauptsätze der Thermodynamik, Energie, 

Temperatur, Entropie, ideales Gas, Zustandsgleichungen, thermodynamische 

Potentiale, thermisches Gleichgewicht, thermodynamische Prozesse, 

Phasenübergänge, Grundlagen der Statistischen Physik, statistische Ensembles, 

Quantenstatistik, ideale Fermi- und Bose-Gase 

Bereitstellung eines Vorlesungsmanuskripts (mit weiteren Literaturempfehlungen) 


nach Form der 



Lernformen 


Studierenden 

Vorlesung 

2 SWS 

Übung 

1 SWS 

Gesamt 

3 SWS 



Präsenzzeit 

42 Std. 


18 Std. 


20 Std. 


(LSF)


90 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 







keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Grundpraktikum: Klassische Physik 

Grundpraktikum I + II :Mechanik, Wärme, Elektrizität, Magnetismus, Optik 

Physic Laboratory on Classical Physics 

6 

180 Stunden 


Priv.- Doz. Dr. T. Bornath, Dr. N. Enenkel, Dr. G. Holzhüter 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 




keine 

2 Semester 

jedes Sommersemester (Beginn) 

Grundkenntnisse und Fertigkeiten des experimentellen Arbeitens in der Physik, 

insbesondere durch Messen physikalischer Größen und Überprüfen 

physikalischer Gesetzmäßigkeiten auf den Gebieten der Mechanik, der 

Wärmelehre, der Elektrizität, des Magnetismus und der Optik. 

Kennenlernen grundlegender Messverfahren und wichtiger Meßgeräte, 

Kennenlernen von Messverfahren zur Bestimmung der Parameter elektrischer 

und magnetischer Felder, der elektrischen Eigenschaften von Festkörpern sowie 

der Funktionsweise optischer Geräte. 

Versuchsplanung und -aufbau, Durchführung und Protokollierung von Messungen, 

Auswertung von Messergebnissen einschließlich Fehlerberechnung, kritische 

Bewertung und Diskussion der Ergebnisse. 

- Pendelbewegung, freie und erzwungene Schwingungen 

- elastische Eigenschaften von Festkörpern, Schallwellen in Festkörpern 

- Rotation starrer Körper 

- Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen 

- Zustandsgleichungen idealer und realer Gase 

- Elektrizität: elektrisches Feld, Widerstandsmessung, Leitungsmechanismen, 

lineare passive Netzwerke, nichtlineare Netzwerke 

- Magnetismus: Magnetfeldmessung, Erdmagnetfeld, magnetisches Moment 

- Optik: Strahlengänge in optischen Geräten, Polarisation, Dispersion, Mikroskop, 

Reflexion 



nach Form der 



Gesamt 

6 SWS 

6 SWS


Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 


Praktikumsveranstaltung Sommersemester 

Praktikumsveranstaltung Wintersemester 

Selbststudium, Experimentieren, Protokollieren 

Präsenzzeit 




84 Std. 

76 Std. 

20 Std. 

180 Std. 


erfolgreiche Bearbeitung der geforderten Praktikumsexperimente 

(LSF) 

1. Prüfungsleistung: sonstige Prüfungsleistung (Prüfungspraktikum, 120 

Minuten) 





keine 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Grundpraktikum: Relativität, Quanten, Atome 

Grundpraktikum III 

Physics Laboratory on Relativity, Quantum physics and Atoms 

3 

90 Stunden 


Dr. N. Enenkel 

Deutsch 

keine 



keine 

Module 



- Relativität und Quantenphysik 

- Lehramt an Gymnasien: Grundpraktikum: Klassische Physik 

- Bachelor: Grundpraktikum I und II 


keine 

1 Semester 


Weiterentwicklung von Kenntnissen und Fertigkeiten des experimentellen 

Arbeitens in der Physik durch Messen physikalischer Größen und Überprüfen 

physikalischer Gesetzmäßigkeiten auf den Gebieten der Elektrizität, des 

Magnetismus und der Optik. 

Kennenlernen von Messverfahren zur Bestimmung der Parameter elektrischer 

und magnetischer Felder, der elektrischen Eigenschaften von Festkörpern sowie 

der Funktionsweise optischer Geräte. 

- Relativität: Michelson-Interferometer 

- Welle-Teilchen-Dualismus: 

o Teilchencharakter: Plancksches Wirkungsquantum, Franck-Hertz- 

Experiment, Elementarladung, Elektronenmasse 

o Wellencharakter: Beugung an Spalten, Newton-Ringe 

- Radioaktivität: Szintillationszähler, Gamma-Spektroskopie, Gamma-Absorption 



nach Form der 



Gesamt 

3 SWS 

3 SWS 


Lehrveranstaltungen Praktikumsveranstaltung (LSF) 

Lernformen 

Selbststudium, Experimentieren, Protokollieren 





90 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

erfolgreiche Bearbeitung der geforderten Praktikumsexperimente 


Minuten) 





keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 

Inhalt 

Kern-, Teilchen- und Astrophysik 

Experimentalphysik VI 

Nuclear, Particle and Astrophysics 

6 

180 Stunden 


PD Dr.R.Waldi 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 








- Lehramt an Gymnasien: Grundlagen: Theoretische Quantenphysik 




keine 

1 Semester 



(Kompetenzen) 

Kennenlernen der Grundlagen von Kern-, Teilchen- und Astrophysik. 

Erwerb der Fähigkeit, die erarbeiteten Gesetzmäßigkeiten und Konzepte qualitativ 

und quantitativ zu benutzen. 

Lehrinhalte - physikalische Grundlagen: relativistische Kinematik, Beschleuniger und 

Detektoren 

- Kernphysik: Eigenschaften der Kerne, Stabilität und geometrische Gestalt der 

Kerne, Kernkraft, Aufbau der Kerne, Kerntechnik 

- Teilchenphysik: Struktur der Nukleonen, Quarkmodell, geladene Leptonen und 

Neutrinos, Starke und Schwache Wechselwirkung, Austauschteilchen, 

Paritätsverletzung, Standard-Modell 

- Astrophysik: Ausdehnung des Universums, Hintergrundstrahlung, 

Elementensynthese, Geschichte des Universums, Sternentwicklung, Sonne, 

Supernova 




nach Form der 


Vorlesung 

Übung 

Gesamt 

3 SWS 

1 SWS 

4 SWS


Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 


Vorlseung 

(LSF) 

Übung 


Präsenzzeit 

56 Std. 


64 Std. 


40 Std. 



180 Std. 


keine 







keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 

Inhalt 

Mathematische Methoden 

Mathematical Methods 

3 

90 Stunden 


Priv.-Doz. Dr. R. Mahnke, Prof. Dr. O. Kühn 

Deutsch 

keine 



keine 

keine 

Lehramt an Gymnasien - Chemie 


Lehramt an Regionalen Schulen - Chemie 


Module 



- Lehramt an Gymnasien: Grundpraktikum: Klassische Physik 

- Lehramt an Regionalen Schulen: Physikalisches Praktikum Mechanik, Wärme, 

Optik 

1 Semester 


Lern- und Qualifikationsziele Erwerb von mathematischem Grundlagenwissen zur Behandlung von 

(Kompetenzen) 

physikalischen Fragestellungen, praktische Anwendung des Grundlagenwissens. 

Lehrinhalte 

Vektoranalysis, Vektoralgebra, Koordinatensysteme 

Literaturangaben Nolting, Wolfgang: Grundkurs Theoretische Physik 1 und 3 

Bekanntgabe weiterer Literatur in der ersten Veranstaltungswoche 


nach Form der 



Lernformen 


Studierenden 

Vorlesung 

1 SWS 

Übung 

2 SWS 

Gesamt 

3 SWS 


Vorlesung 

(LSF) 

Übung 


Präsenzzeit 

42 Std. 


18 Std. 


20 Std. 



90 Std. 

* Falls keine weiteren Angaben vorhanden sind, bitte die Hinweise genau beachten.

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 







keine 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 


Inhalt 

Medienseminar 

Seminar on Media Utilization 

3 

90 Stunden 


Priv.-Doz. Dr. H. Reinholz 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 



- Einführung in die Didaktik der Physikunterrichts 

experimentelle Grundkenntnisse aus Praktikumsveranstaltungen in Physik und 

Fachdidaktik 


Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 



keine 

1 Semester 


Lern- und Qualifikationsziele Befähigung, moderne Medien zielgerichtet und aktiv zu verwenden. 

(Kompetenzen) 

Lehrinhalte Medienmethodische Einführung, Rechtsfragen zur Medienverwendung; 

Filmproduktion – Themenfindung, Drehbuch, Aufnahmen, Schnitt und Ton; 

Präsentationen; Kennenlernen von Simulationsprogrammen und Applets 


Bekanntgabe im Seminar 


nach Form der 


Seminar 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 



Lernformen Selbststudium, Teamarbeit, Verwendung der technischen Geräte und 

Bearbeitungsprogramme für Filmproduktion 


28 Std. 

Studierenden 


42 Std. 



90 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

keine 

1. Prüfungsleistung: Projektarbeit (Präsentation eines Medienproduktes in 

schulrelevantem Umfeld) 





keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Physik der Atome und Moleküle 

Experimentalphysik IV 

Physics on Atoms and Molecules 

6 

180 Stunden 


Prof. Dr. S. Lochbrunner 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 





Module 


- Kern-, Teilchen- und Astrophysik 

- Lehramt an Gymnasien: Grundpraktikum: Relativität, Quanten, Atome 

1 Semester 


Die Studierenden sollen 

- experimentelle Grundlagen der Atom- und Molekülphysik kennenlernen, 

- in der Lage sein, die erarbeiteten Zusammenhänge und Gesetze qualitativ und 

quantitativ zu benutzen. 

Atomphysik: 

- Quantelung von Energie und Drehimpuls im Wasserstoffatom 

- Stern-Gerlach-Versuch und Elektronenspin, Gesamtdrehimpuls und Spin-Bahn- 

Kopplung, Relativistische Korrekturen, Wasserstoffatom im Magnetfeld, Zeeman 

und Paschen-Back-Effekt, Lambverschiebung, Hyperfeinstruktur, Exotische 

Atome 

Mehrelektronensysteme: 

- Helium-Atom, Pauli-Prinzip, Kopplungsschema für Elektronendrehimpulse, 

Periodensystem der Elemente, Alkaliatome, Edelgase, Hundsche Regeln 

Atomspektroskopie: 

- angeregte Atomzustände, induzierte und spontane Übergänge, 

Übergangswahrscheinlichkeiten und Auswahlregeln, Parität eines Zustandes, 

Lebensdauer von Atomzuständen, Linienbreiten, Laser 

Molekülphysik: 

- Bindungsmechanismen: ionische, kovalente und Van-der-Waals-Bindung, 

Beschreibung von [H2+]-Molekülionen und H2-Molekülen, Anregungen 

zweiatomiger Moleküle, Rotationen und Schwingungen zweiatomiger Moleküle, 

mehratomige Moleküle 


Lehrzeit in SWS differenziert Vorlesung 3 SWS

nach Form der 



Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Übung 

Gesamt 

1 SWS 

4 SWS 


Vorlesung 

(LSF) 

Übung 


Präsenzzeit 

56 Std. 


64 Std. 


40 Std. 



180 Std. 


keine 







keine 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 

Inhalt 

Physik und Technik 

Seminar, Messtechnikpraktikum 

Physics and Engineering 

9 

270 Stunden 


Dr. V. von Oeynhausen, D. Bojarski 

Deutsch 

keine 


keine 

Module 



- Grundlagen der Theoretischen Mechanik 

- Grundlagen der Elektrodynamik 

- Elektronik und elektrische Messtechnik 



keine 

1 Semester 



(Kompetenzen) 

Erarbeitung moderner physikalischer Inhalte und ihrer Vermittlung, inhaltliche und 

organisatorische Gestaltung von Themenkomplexen, die als Schulprojekte, in 

Arbeitsgemeinschaften und für unterrichtsunterstützende/-erweiternde 

Stoffgebiete relevant sind, Erprobung und Erweiterung experimenteller 

Kompetenzen. 

Vertiefung des Verständnisses von Messprinzipien, Messgeräten und 

Messapparaturen sowie ihrer internen Funktionsweise, Aufbau und Entwurf 

einfacher elektronischer Geräte. 

Lehrinhalte - Physik im Alltag, alte und neue moderne Materialien, neue Medien, 

Energiegewinnung der Zukunft und ökonomische Lösungen, Mikro- und 

Nanowelt 

- didaktische Aspekte: konventionelle Stoffvermittlung, Erarbeitung und 

Präsentation von Vorträgen, Experimenten und Projekten für Schüler selbst 

gewählter Klassenstufen, Erarbeitung eines Projektthemas mit zielorientierter 

Dokumentation und Präsentation 

- Messtechnikpraktikum: grundlegende Versuche zu analogen und digitalen 

elektronischen Schaltungen - RCL-Netzwerke, Halbleiterdiode, Transistor, 

Operationsverstärker, Meßverstärker und -gleichrichter, Signalgeneratoren und 

gesteuerte Quellen Simulation von Schaltkreisen mit SPICE, Soundkarte als 

Multifunktionsgerät, kombinatorische Schaltungen, sequentielle Schaltungen, 

Programmierung einer USB-Schnittstelle 


Bekanntgabe zu Beginn der Veranstaltungen


nach Form der 


Seminar 


Gesamt 

2 SWS 

4 SWS 

6 SWS 




(LSF) 

Seminar 

Lernformen Projektarbeit, Selbststudium, Besuch eines außeruniversitären Lernortes (z. B. 

technische Produktionsanlage, Schülerlabor, Anlage zur „Energieerzeugung“), 

Experimentieren, Protokollieren, Vorträge 


84 Std. 

Studierenden 


46 Std. 


30 Std. 



180 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

erfolgreiche Bearbeitung der geforderten Praktikumsexperimente und 

Projektarbeit 


Minuten) 






keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Prüfungs- und Abschlussmodul Fachdidaktik Physik 

Demonstrationspraktikum 

Final Module on Didactics of Physics 

6 

180 Stunden 


Priv.-Doz. Dr. H. Reinholz 

Deutsch 

keine 


Module 

- Einführung in die Didaktik der Physikunterrichts 

- Angewandte Didaktik des Physikunterrichts 

Modul Didaktisches Seminar der Schulphysik 



keine 

2 Semester 


Reaktivierung von Grund- und Spezialwissen aus der Fachdidaktik und den 

allgemeinen Bildungswissenschaften. 

Die Studierenden sollen die im Fachstudium erworbenen Kompetenzen im 

Bereich der experimentellen Arbeitsmethoden der Physik auf schulrelevante 

Situationen anwenden und erweitern. Der Schwerpunkt liegt in der 

selbstständigen Auswahl, Planung und Durchführung von 

Demonstrationsexperimenten. Im Seminar sollen die Studierenden lernen, über 

ein begrenztes physikalisches Thema unter Einsatz von 

Demonstrationsexperimenten sach- und fachbezogen vorzutragen und zu 

diskutieren. 

Nutzung und Anwendung schulstufenspezifischer rechtlicher und inhaltlicher 

Vorgaben (für die Erarbeitung von Unterrichtsentwürfen). 

Wechselnde Gebiete der Physik, die individuell aus Angebot gewählt werden. 

Orientiert an der jeweiligen Lerngruppe werden in den Lehrveranstaltungen 

Hinweise auf Schulstufenspezifika gegeben. 

themenbezogene Angabe in der ersten Semesterwoche 


nach Form der 


Seminar 

Konsultationen 

Gesamt 

3 SWS 

1,5 SWS 

4,5 SWS 



Lernformen Literaturstudium, Selbststudium, Experimentieren, Praktikum, Seminar mit 

Präsentation, schriftliche Ausarbeitung, Portfolio


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Präsenzzeit 





49 Std. 

60 Std. 

26 Std. 

45 Std. 

180 Std. 


Präsentation von Demonstrationsexperimenten im Seminar und 

themenspezifisches Portfolio 






keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 

Inhalt 

Relativität und Quantenphysik 

Experimentalphysik III 

Relativity and Quantum Physics 

6 

180 Stunden 


Prof. Dr. S. Lochbrunner 

Deutsch 

keine 



keine 

Module 




Module 



- Kern-,Teilchen- und Astrophysik 

- Grundlagen: Theoretische Quantenphysik, 

- Grundpraktikum: Relativität, Quanten, Atome 

1 Semester 



(Kompetenzen) 

Die Studierenden sollen 

- experimentelle Grundlagen der Relativitätstheorie und Quantenmechanik 

kennenlernen, 

- in der Lage sein, die erarbeiteten Zusammenhänge und Gesetze qualitativ und 

quantitativ zu benutzen. 

Lehrinhalte - Relativitätstheorie: Einsteins Relativitätsprinzip, Längenkontraktion, 

Zeitdilatation, Dopplerverschiebung, Lorentztransformation, relativistische 

Dynamik und Kinematik, Allgemeine Relativitätstheorie, Schwarze Löcher 

- Quantentheorie des Lichts: Schwarzkörperstrahlung, Photo- und Compton- 

Effekt 

- Teilchennatur der Materie: Atome, Elektronen, Atommodelle 

- Materiewellen: DeBroglie Hypothese, Wellennatur von Teilchen, 

Elektronenbeugung, Wahrscheinlichkeitsinterpretation, Wellenpakete, 

Unschärferelationen, Wellenfunktion 

- Schrödingergleichung: Beispiele zur Schrödingergleichung, Potentialstufe und 

Tunneleffekt, 3-dimensionale Schrödingergleichung, Drehimpuls 




nach Form der 


Vorlesung 

3 SWS 

Übung 

1 SWS 

Gesamt 

4 SWS 



Lernformen 


Studierenden 

Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

Vorlesung 

(LSF) 

Übung 


Präsenzzeit 

56 Std. 


64 Std. 


40 Std. 



180 Std. 








keine 


Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Ringvorlesung Physik 

Lecture Series in Physics 

3 

90 Stunden 


Deutsch 

keine 


keine 

Module 









keine 

1 Semester 


Exemplarisches Wissen zu gebietsübergreifenden, schulrelevanten und modernen 

Konzepten und Anwendungen der Physik. 

Aneignung von anschlussfähigem Fachwissen, das es den Studierenden 

ermöglicht, Unterrichtskonzepte und -medien fachlich zu gestalten, inhaltlich zu 

bewerten, die neuere physikalische Forschung in Übersichtsdarstellungen zu 

verfolgen und aktuelle Themen in den Unterricht einzubringen. 

spezielle physikalische Inhalte aus dem weiteren Umfeld des Spezialgebietes der 

vorlesenden Hochschullehrer 

keine 


nach Form der 


Vorlesung 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 



Lernformen 

Halten von Referaten, Literaturstudium, Selbststudium, Vorlesung 


28 Std. 

Studierenden 


45 Std. 



90 Std. 


Ggf. 


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

keine 






keine 

Systemnummer

Kategorie 


Untertitel 


(englisch) 






Sprache 


Modulniveau 

Zwingende 


Empfohlene 



Beziehung zu 


Teilgebieten 



Moduls 


(Kompetenzen) 

Lehrinhalte 


Inhalt 

Spezielle Probleme der Physik 

Special Problems in Physics 

3 

90 Stunden 


Deutsch 

keine 


keine 

Module 





- Lehramt an Gymnasien: Relativität und Quantenphysik, Grundlagen: 

Theoretische Quantenphysik 




keine 

1 Semester 


Erarbeitung spezieller physikalischer Inhalte, die vertiefend studiert und für einen 

Seminarvortrag aufbereitet werden. 

spezielle physikalische Inhalte aus dem weiteren Umfeld des Spezialgebietes des 

verantwortlichen Hochschullehrers 

keine 


nach Form der 


Seminar 

Gesamt 

2 SWS 

2 SWS 



Lernformen 

Halten von Referaten, Literaturstudium, Projektarbeit, Selbststudium 


28 Std. 

Studierenden 


22 Std. 


40 Std. 


90 Std. 


Ggf. 

keine


(Art, Umfang) 



erfolgreichen 


Umfang) 


Bewertung 

Hinweise 

1. Prüfungsleistung: Studienleistung (Projektarbeit) 





keine 

Systemnummer

Physik - ausführliche Modulbeschreibung

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