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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Physik

Prof. Dr.

2024

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Rechenmethoden d. Physik, I - Cheatsheet
Rechenmethoden d. Physik, I - Cheatsheet Newton'sche Gesetze und klassische Mechanik Definition: Grundlagen der Bewegung in der klassischen Mechanik, basierend auf Newtons drei Bewegungsgesetzen. Details: 1. Newtonsches Gesetz (Trägheitsgesetz): Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig, solange keine resultierende Kraft auf ihn einwirkt. 2. Newtonsches Gesetz (Aktionsprinzip): Die B...

Rechenmethoden d. Physik, I - Cheatsheet

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Rechenmethoden d. Physik, I - Exam
Rechenmethoden d. Physik, I - Exam Aufgabe 1) In einem Koordinatensystem bewegt sich eine Masse m auf einer horizontalen Ebene. Auf den Körper wirken drei Kräfte: eine konstante horizontale Kraft F H in positiver x-Richtung, eine konstante vertikale Kraft F V in negativer y-Richtung und eine Reibungskraft F R , die der Bewegungsrichtung entgegengesetzt ist. Die Vertikalbewegung wird durch eine pla...

Rechenmethoden d. Physik, I - Exam

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Was beschreibt das 1. Newton'sche Gesetz?

Formuliere das 2. Newton'sche Gesetz mathematisch.

Welche Aussage trifft das 3. Newton'sche Gesetz?

Was beschreibt die Lagrange-Mechanik?

Formuliere die Lagrange-Gleichungen zweiter Art.

Wie lautet die Hamilton-Funktion?

Was besagt der 1. Hauptsatz der Thermodynamik?

Was besagt der 2. Hauptsatz der Thermodynamik?

Was besagt der 3. Hauptsatz der Thermodynamik?

Was beschreibt das Lichtstrahlenmodell in der geometrischen Optik?

Welche Gleichung beschreibt die Brechung von Licht an zwei Medien?

Wie lautet die Linsengleichung zur Bildkonstruktion?

Was beschreibt die Schrödinger-Gleichung?

Welche Form hat die zeitabhängige Schrödinger-Gleichung?

Welche Lösungsansätze gibt es für die Schrödinger-Gleichung?

Was besagt das Heisenbergsche Unschärfeprinzip?

Wie lautet die Formel des Heisenbergschen Unschärfeprinzips?

Wofür steht \( \hbar \) in der Formel des Heisenbergschen Unschärfeprinzips?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Rechenmethoden d. Physik, I an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
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Mechanik

Die Mechanik ist ein grundlegender Zweig der Physik, der die Bewegung und das Verhalten von Körpern unter dem Einfluss von Kräften untersucht.

  • Newton'sche Gesetze und klassische Mechanik
  • Konservationsgesetze (Energie, Impuls, Drehimpuls)
  • Schwingungen und Wellen
  • Relativitätstheorie und Gravitation
  • Lagrange- und Hamilton-Mechanik
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Wärmelehre

Die Wärmelehre befasst sich mit thermischen Prozessen und den Eigenschaften von Materie in Bezug auf Temperatur und Energieübertragung.

  • Grundlagen der Thermodynamik
  • Gesetze der Thermodynamik
  • Zustandsgrößen und Zustandsänderungen
  • Kinetische Gastheorie
  • Wärmekapazität und spezifische Wärme
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Elektrodynamik

Die Elektrodynamik untersucht die Wechselwirkungen elektrischer und magnetischer Felder sowie die Bewegung geladener Teilchen.

  • Maxwell'sche Gleichungen
  • Elektrostatische Felder und Potentiale
  • Magnetische Felder und Elektromagnetismus
  • Elektromagnetische Wellen und Licht
  • Elektrische Schaltkreise und Netzwerktheorie
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Optik

Die Optik ist die Lehre vom Licht und seiner Wechselwirkung mit Materie, einschließlich Brechung, Beugung und Interferenz.

  • Geometrische Optik und Strahlenmodelle
  • Wellenoptik und Interferenz
  • Beugung und Polarisation
  • Optische Instrumente und Anwendungen
  • Laserphysik und Kohärenz
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Quanteneffekte

Quanteneffekte sind Phänomene, die durch die Quantenmechanik beschrieben werden, welche die mikroskopischen Eigenschaften von Teilchen und Wellen untersucht.

  • Grundlagen der Quantenmechanik
  • Heisenbergsche Unschärferelation
  • Schrödinger-Gleichung und Lösungsansätze
  • Quantenzustände und Eigenwerte
  • Quantenverschränkung und -teleportation
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Rechenmethoden d. Physik, I an der Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Das Modul 'Rechenmethoden der Physik I' an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet Dir fundiertes Wissen in den mathematischen Methoden der Physik, das Dich während Deines gesamten Physikstudiums begleiten wird. Das Modul RMPL besteht aus zwei Teilen, wobei jeder Teil aus einer Vorlesung und einer Übung à 1 SWS (Semesterwochenstunde) besteht. Insgesamt verdienst Du für das Modul 5 ECTS-Punkte. Während der ersten beiden Semester, der sogenannten Orientierungsphase, lernst Du die grundlegenden Rechenmethoden der Physik in Verbindung mit anderen Vorlesungen. Hierbei werden Dir die notwendigen Werkzeuge vermittelt, die Du für das Bearbeiten aktueller physikalischer Aufgaben benötigst.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Das Modul RMPL für Rechenmethoden der Physik LA umfasst zwei Teile. Jeder Teil besteht aus 2 SWS verteilt auf eine Vorlesung und eine Übung (jeweils 1 SWS). Der gesamte Workload beträgt dafür 5 ECTS-Punkte.

Studienleistungen: Für das Modul gibt es eine unbenotete Klausur von 90 Minuten Dauer. Die Studienleistungen für Rechenmethoden der Physik beinhalten typischerweise regelmäßige Übungsblätter und eine Abschlussklausur.

Angebotstermine: Das Modul wird in beiden Semestern (Wintersemester und Sommersemester) angeboten.

Curriculum-Highlights: Mechanik, Wärmelehre, Elektrodynamik, Optik, Quanteneffekte, Grundlagen in Mechanik.

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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