WS 2018 / 19

Klausurenkurs Experimentalphysik 


Ziel(gruppe) 

Der Klausurenkurs richtet sich an alle Lehramtsstudent(inn)en Physik vertieft, die eine gezielte Vorbereitung auf ihre Staatsexamensklausur wünschen. Sie ist ausdrücklich kein Ersatz für die Pflichtvorlesungen, sondern vielmehr Ergänzung und vermittelt auch jenseits des rein Fachlichen nützliche Tipps zum Umgang mit Klausuraufgaben. So sollten einige Prinzipien, Näherungen und Modelle in keinem Lernplan fehlen, weil sie regelmäßig in der ein oder anderen Form in Examensklausuren vorkommen. 

Fragenstellen ist ausdrücklich willkommen ebenso wie inhaltliche Wünsche der Teilnehmer(innen). Auch sehr guten Student(inn)en wird’s nicht langweilig werden: Der Stoff bietet bekanntlich genügend Tücken. :-) 


Ankündigungen

Vorlesung + Übungen

Während der Vorlesungszeit Di 15 c.t. -17 Uhr und Do, 12 c.t. -14 Uhr in Raum PHY 5.0.21, erster Termin ist der 16.10.2018. Dazu kommen u.a. Übungen 
Mi, 10 c.t. - 12 Uhr in Raum 9.1.10.  

Es ist *keine* Anmeldung in FlexNow erforderlich, es werden auch *keine* Leistungspunkte vergeben. 

Zusammengefasst zum Ausdrucken: 


Aufbau 

Entsprechend der Einteilung der Staatsexamen gibt es (in dieser Reihenfoge) die drei etwa gleich großen Themenblöcke 

Atom- und Molekülphysik
Kern- und Teilchenphysik 
Festkörperphysik 

Wir werden jeweils angfangs mit den Themen beginnen, die noch mit einem vergleichsweise hohen Anteil an klassischer Physik oder allenfalls sehr einfacher Quantenmechanik anschaulich verständlich sind, und später zu den überwiegend quantenmechanisch geprägten Themen kommen. 


Inhalte der einzelnen Kurs-Stunden

Aufgabenwünsche der Kursteilnehmer sind ausdrücklich jederzeit willkommen! 

Di, 16.10.18 
15 Uhr c.t., Phy 5.0.21 (Erste Stunde) 

  • Organisatorisches und ausführliche Vorbesprechung
  • Ausgabe Aufgabenheft
  • Erstes Aufgabenbeispiel:
    Dynamik kovalenter Moleküle, Herbst 2018 (S. 327)
    (keine Vorbereitung erforderlich) 


Atom- und Molekülphysik

Mi, 17.10.18 
10 Uhr s.t., Phy 9.1.10 (zukünftig s.t.!) 

  • Atmosphärische Gase, Frühjahr 2003 (S. 54)
  • Molekükphysik (Teilaufgaben d+e), Herbst 2007 (S. 137)
    jeweils vorgerechnet von S.E.  
  • Rotations-Schwingungs-Spektrum, Frühjahr 2003 (S. 53) 
    (als Vorlesung) 

Do, 18.10.18 
12 Uhr c.t., Phy 5.0.21 (auch zukünftig c.t.)

  • Schwingung und Rotation eines zweiatomigen Moleküls, Herbst 2000 (S. 16) 
  • Compton-Effekt, Herbst 2016 (S. 296) 

Di, 23.10.18 
15 Uhr s.t., Phy 5.0.21 (zukünftig s.t.!) 

  • Molekülspektroskopie, Frühjahr 2013 (S. 235)
  • Molekulare Dipolmomente, Frühjahr 2014 (S. 252) 

Mi, 24.10.18 

  • Rotations-Vibrations-Spektroskopie von Kohlenmonoxid, Herbst 2015 (S. 281)
    ODER vorgerechnet von A.H.  
  • Thermische Besetzung von Rotations- und Schwingungsniveaus, Frühjahr 2017 (S. 307) vorgerechnet von J.G.  

Do, 25.10.18 

  • CO2-Laser, Frühjahr 2017 (S. 305)  
  • Benzol-Molekül C6H6, Herbst 2002 (S. 41) 
  • Schwingungsanregungen eines zwei-atomigen Moleküls, Frühjahr 2001 (S. 19)
    (sofern Zeit)

Di, 30.10.18 

  • Bohrsches Atommodell: Wann reicht/nutzt es? 
  • Wiederholung Atomaufbau, Orbitale, Hundsche Regeln etc. 

Mi, 31.10.18 

  • Anregung von Rydberg-Atomen, Herbst 2001 (S. 27) 
    vorgerechnet von P.U.  
  • Fortsetzung/Nachlese vom Di, 30.10. 
  • Kohlenstoff-Atom, Frühjahr 2011 (S. 204) (als Vorlesung) 

Do, 01.11.18 (Feiertag!) 

Di, 06.11.18 

Zwei der Aufgaben, die am Mi 31.10. nicht ausgewählt/vorgerechnet wurden (falls sie nicht noch jemand vorrechnen möchte):    

  • Erzeugung von Röntgenstrahlung und Röntgenstreuung an Atomen, Herbst 2014 (S. 263) 
  • Spektrallinien, Frühjahr 2008 (S. 151) 

Mi, 07.11.18 (als Vorlesung; Tausch mit Do) 

  • Natrium Atom, Herbst 2013 (S. 245) 
  • Zeeman-Effekt und Optisches Pumpen, Herbst 2015 (S. 280) 

Do, 08.11.18 (als Übung; Tausch mit Mi) 

  • Natrium-Atom, Frühjahr 2011 (S. 220) 
    vorgerechnet von M.F.  
  • Natriumatome und Laser Leitsterne, Frühjahr 2016 (S. 289)
    (als Vorlesung) 

Di, 13.11.18 

  • Gaslaser, Herbst 2011 (S. 213)  
  • Laserkühlung von Rubidium-Atomen, Frühjahr 2011 (S. 203) 
  • Ein paar Worte zur Hyperfeinstruktur

Mi, 14.11.18 

  • He-Atom, Herbst 2017 (S. 317)
    vorgerechnet von S.G.  
  • Spektroskopie von 85Rb-Atomen, Frühjahr 2014 (S. 253) 
    vorgerechnet von S.B.  
  • Bitte anschauen und ggf. nachfragen: 
    Atomphysik-Laser, Herbst 2004 (S. 73) 
    Mesonische Atome, Frühjahr 2015 (S. 274)
      

Do, 15.11.18 

  • Spin-Bahn- und Hyperfein-Wechselwirkung in Wasserstoff,
    Herbst 2014 (S. 261)
  • Ar+ Ionenlaser, Frühjahr 2012 (S. 221) 

Kern- und Teilchenphysik 

Di, 20.11.18 

  • Alpha- und Betazerfall, Herbst 2014 (S. 265) 
  • Tröpfchenmodell und Stabilitätstal, Frühjahr 2008 (S. 149)

Mi, 21.11.18 

die hier aufgestellten Kernphysik-Aufgaben können (noch) vergleichsweise gut mit allgemeiner Physik gelöst werden. 

  • Kernphysik, Herbst 2007 (S. 132) und 
    Funktionsweise eines Kernreaktors, Herbst 2001 (S. 26) 
    vorgerechnet von J.W.  
  • Cäsium-Atomuhr, Frühjahr 2016 ODER 
    Eigenschaften des Elektrons, Herbst 2016 (S. 297) 
    vorgerechnet von J.G.  

Do, 22.11.18 

  • ggf. Fortsetzung vom Di
  • Kernspin, Frühjahr 2007 (S. 124)
    [Ansatz: vgl. Aufgabe „Kernmagnetismus“, Frühjahr 2001 (S. 24)] 

Di, 27.11.18 

  • Thermische Neutronen und Uranspaltung, Herbst 2010 (S. 197)
  • Zerfallsreihen, Herbst 2010 (S. 194ff.) 

Mi, 28.11.18 

  • Atomkerne und Bindungsenergie, Frühjahr 2005 (S. 81) und
    Eisen-57, Herbst 2004 (S. 79) 
    vorgerechnet von P.U.
  • Mößbauer-Effekt, Frühjahr 2006 (S. 95) 
    vorgerechnet von M.F.  

Do, 29.11.18 

  • Protonium und Positronium, Herbst 2017 (S. 319) 
    [vgl hierzu auch: Exotische Atome, Frühjahr 2008 (S. 150)] 
  • Radioaktiver Zerfall und Nachweis von gamma-Quanten, Frühjahr 2006 (S.98) 

Di, 04.12.18 

  • Wasserstoffbrennen der Sonne, Frühjahr 2012 (S. 222) 
  • Kernfusion, Herbst 2008 (S. 156)

Mi, 05.12.18 

  • Neutronenaktivierungsanalyse, Frühjahr 2014 (S. 256) 
  • vorgerechnet von R.B.
  • ß-Zerfall und 14C-Altersbestimmung, Herbst 2011 (S. 215) ODER 
    Altersbestimmung mit radiometrischer Datierung, Herbst 2009 (S. 180) 
    vorgerechnet von J.K.  

Do, 06.12.18 
Die beiden am Mi nicht gewählten Aufgaben werden am Di vorgerechnet; im Sinne der nächsten Übungsaufgaben zunächst Streuquerschnitte… 

  • Spurenelementanalyse, Herbst 2005 (S. 92) 
  • ß-Zerfall und 14C-Altersbestimmung, Herbst 2011 (S. 215) 

Di, 11.12.18 

  • ß-Zerfall und 14C-Altersbestimmung, Herbst 2011 (S. 215) (Fortsetzung) 
  • Kernreaktionen, Frühjahr 2011 (S. 207)
  • Cäsium 137 Zerfall, Frühjahr 2013 (S. 239) 

Mi, 12.12.18 
Nicht immer können einfache Aufgaben dabei sein… ;-)  

  • Aktivierung und Zerfall von Kernen, Hebst 2006 (S. 110) 
  • vorgerechnet von P.U. 
  • Solare Neutrinos, Herbst 2009 (S. 181) ODER 
    Erzeugung einer radioaktiven Quelle, Herbst 2013 (S. 248)
    vorgerechnet von S.E.  

Do, 13.12.18 

  • Teilchen mit Strangeness, Herbst 2012 (S. 229) 
  • Kern- und Teilchenzerfälle, Herbst 2015 (S. 283)

Di, 18.12.18 

  • Die Delta-Resonanz, Frühjahr 2015 (S. 275) 
  • Kernreaktionen, Frühjahr 2010 (S. 188), insbesondere d)  

Mi, 19.12.18 
Klausur-Simuation: 2x2 Aufgaben aus Atome/Moleküle und Kerne/Teilchen zum Durchrechnen unter Klausurbedingungen.  

Do, 20.12.18 

Besprechung der am Mi gestellten Aufgaben, ggf. Rückgabe der Korrektur.  

FROHE WEIHNACHTEN UND EINEN GUTEN RUTSCH!!


Festkörperphysik

Di, 08.01.19 

  • Festkörpereigenschaften bei endlicher Temperatur, Herbst 2015 (S. 285)
  • Dielektrische und optische Eigenschaften von NaCl, Frühjahr 2015 (S. 278) 

Mi, 09.01.19 (als Vorlesung) 

  • Kristallstruktur, Herbst 2004 (S. 74) 
  • Argonkristall, Herbst 2009 (S. 182) 

Do, 10.01.19 (Gerne auch aus dem Kurs zum Vorrechnen)

  • Gitterenergetik, Frühjahr 2004 (S. 66) 
  • Festkörperphysik, Herbst 2007, (S. 139) 

Di, 15.01.19 

  • Ionenkristalle: Strukturbestimmung und Bindung, Herbst 2017 (S. 320) 
    (ausführlich + Wdh. Strukturfaktor) 

Mi, 16.01.19 

  • Elektrische Leitfähigkeit, Herbst 2011 (S. 217) 
    vorgerechnet von M.F.
  • gemischte Fragen / Wdh. zu Elektronengas und Supraleitung  

Do, 17.01.19 

  • Elektronengas, Frühjahr 2005 (S. 86)
  • Hall-Sonde, Frühjahr 2015 (S. 277) (gewünscht von A.H.) 

Di, 22.01.19 

  • Fortsetzung vom Do. 
  • Kristall- und Bandstruktur von Aluminium, Herbst 2010 (S. 199)

Mi, 23.01.19 

  • Silizium, Frühjahr 2016 (S. 294) 
    vorgerechnet von S.E.  
  • Freies Elektronengas in Metallen, Frühjahr 2003 (S. 52) 
    vorgerechnet von S.G.  
  • Festkörper: Halbleiter, Herbst 2001 (S. 28)
    vorgerechnet von J.G. 

Do, 24.01.19 

  • Festkörper: Halbleiter, Herbst 2001 (S. 28) (Fortsetzung) 
    vorgerechnet von J.G. 
  • Solarzelle, Herbst 2016 (S. 301) (als Vorlesung) 

Di, 29.01.19 

  • Phononenspektrum einer linearen Kette mit periodischen Randbedingungen, Frühjahr 2011 (S. 210)
  • Dotierter Halbleiter, Herbst 2014 (S. 270) 
    vorgerechnet von R. B. 
  • Vorstellung der Evaluationsergebnisse. 

Mi, 30.01.19 

  • pn-Übergang, Herbst 2009 (S. 183)
    vorgerechnet von S.B.  
  • Halbleiter-pn-Übergang, Herbst 2010, (S. 201) (als Vorlesung)

Do, 31.01.19 

  • „Teilaufgabe 3“, Herbst 2005 (S. 90), Teile d), i) und j) 
  • Phononen, Frühjahr 2005 (S. 82) Teile e) und f) 
  • Kristallelektronen im Magnetfeld, Herbst 2015 (S. 286) 

Di, 05.02.19 

  • Kristallelektronen im Magnetfeld, Herbst 2015 (S. 286) (Fortsetzung) 
  • Magnetismus und Supraleitung, Herbst 2006 (S. 113)
  • Supraleitung, Herbst 2013 (S. 250) 
  • Kubische Perowskit-Kristalle, Herbst 2012 (S. 232f.) Teil f) 

Mi, 06.02.19 

  • Supraleitung, Herbst 2011 (S. 218)
    vorgerechnet von J.W.  
  • Ge - und Si-Halbleiter, Herbst 2006 (S. 114) ODER 
    Halbleiter und Halbleiterbauelemente, Herbst 2001 (S. 30) ODER
    Paramagnetismus, Frühjahr 2002, (S. 38) 
    vorgerechnet von ?.?.  

Do, 07.02.19 

  • Die beiden am Mi nicht vorgerechneten Aufgaben bzw. Fortsetzung vom Di. 

ENDE DER VORLESUNGSZEIT 


ERGÄNZUNGEN zum Klausurenkurs: 

Do,  21.02.2019, ab 10:00 c.t. Raum Phy 5.0.20 (nicht: 5.0.21, sondern daneben)
Fr,   22.02.2019, ab 10:00 c.t. Raum Phy 5.0.20 (nicht: 5.0.21, sondern daneben)
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Diese Seite wird im laufenden Semesterbetrieb regelmäßig aktualisiert! 


Viel Spaß und reichlich Erfolg mit Ihrer Examensvorbereitung, 

Ihr Jörg Mertins. 


 
Letzte Änderung: 14.03.2019   von Webmaster