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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Physik

Prof. Dr.

2024

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Synopsis d. Theoretischen Physik - Cheatsheet
Synopsis d. Theoretischen Physik - Cheatsheet Heisenbergsche Unschärferelation Definition: Fundamentales Prinzip in der Quantenmechanik, das besagt, dass bestimmte Paare physikalischer Größen nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmbar sind. Details: Mathematisch dargestellt als: \[ \Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2} \] Beispiele für Paare: Ort und Impuls, Energie und Zeit \( \Delta x \...

Synopsis d. Theoretischen Physik - Cheatsheet

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Synopsis d. Theoretischen Physik - Exam
Synopsis d. Theoretischen Physik - Exam Aufgabe 1) Heisenbergsche Unschärferelation Das Heisenbergsche Unschärfeprinzip ist ein fundamentales Konzept der Quantenmechanik. Es besagt, dass bestimmte Paare von physikalischen Größen, wie Ort und Impuls oder Energie und Zeit, nicht gleichzeitig beliebig genau messbar sind. Diese Beziehung wird mathematisch durch die Formel \[ \Delta x \cdot \Delta p \g...

Synopsis d. Theoretischen Physik - Exam

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Was besagt das Heisenbergsche Unschärfeprinzip?

Wie lautet die mathematische Darstellung der Heisenbergschen Unschärferelation?

Was repräsentiert \( \hbar \) in der Heisenbergschen Unschärferelation?

Was beschreibt die Boltzmann-Verteilung in einem thermodynamischen Gleichgewicht?

Welche Größe ist in der Formel \( P(E) = \frac{e^{-\frac{E}{k_B T}}}{Z} \) als E definiert?

Welche Rolle spielt die Partitionfunktion \( Z \) in der Gleichung \( P(E) = \frac{e^{-\frac{E}{k_B T}}}{Z} \)?

Was sind die beiden Postulate der Speziellen Relativitätstheorie?

Wie lautet die Formel für die Zeitdilatation in der speziellen Relativitätstheorie?

Was ist die Formel für die relativistische Energie in der speziellen Relativitätstheorie?

Was besagt das Noether-Theorem?

Welche physikalische Größe bleibt bei einer Translation erhalten?

Was bedeutet Symmetrie in der theoretischen Physik?

Was beschreibt das Faraday'sche Gesetz in der Elektromagnetischen Induktion?

Welches Prinzip beschreibt das Lenz'sche Gesetz?

Wie wird der magnetische Fluss \(text\text\text) \(\text{\text} \Phi_B\) berechnet?

Was repräsentieren Operatoren in der Quantenmechanik?

Warum sind hermitesche Operatoren wichtig?

Weiter

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

01
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Elektrodynamik

Die Elektrodynamik befasst sich mit elektrischen und magnetischen Feldern und deren Wechselwirkungen. Die Lernthemen umfassen das Studium der Maxwell-Gleichungen und deren Anwendungen.

  • Maxwell-Gleichungen
  • Elektromagnetische Wellen
  • Elektromagnetische Induktion
  • Ladungsbewegung und Stromdichte
  • Strahlung elektromagnetischer Felder
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02
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Quantenmechanik

Die Quantenmechanik untersucht das Verhalten von Teilchen auf atomarer und subatomarer Ebene. Studierende lernen die Grundprinzipien und mathematischen Beschreibungen dieser physikalischen Theorie.

  • Wellenfunktion und Schrödinger-Gleichung
  • Heisenbergsche Unschärferelation
  • Quantenmechanische Operatoren
  • Spin und Pauli-Prinzip
  • Quantenverschränkung
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03
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Statistische Physik

Die statistische Physik verbunden mit der Untersuchung von makroskopischen Systemen durch statistische Methoden. Die Vorlesung behandelt die Verteilungsgesetze und Thermodynamik auf mikroskopischer Ebene.

  • Boltzmann-Verteilung
  • Fermi-Dirac- und Bose-Einstein-Statistik
  • Mikrokanonische, kanonische und großkanonische Ensemble
  • Phasenübergänge und kritische Phänomene
  • Fluktuation-Dissipation-Theorem
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Relativitätstheorie

Die Relativitätstheorie untersucht die Beziehung zwischen Raum und Zeit. Die Vorlesung behandelt sowohl die spezielle als auch die allgemeine Relativitätstheorie.

  • Spezielle Relativitätstheorie und Lorentz-Transformationen
  • Zeitdilatation und Längenkontraktion
  • Masse-Energie-Äquivalenz
  • Allgemeine Relativitätstheorie und Gravitationsfeldgleichungen
  • Geometrisierung der Gravitation
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Symmetrieprinzipien in der Physik

Symmetrieprinzipien sind fundamentale Konzepte in der theoretischen Physik. Diese Vorlesung behandelt die verschiedenen Symmetrien und ihre Implikationen in physikalischen Systemen.

  • Raumsymmetrien und Noether-Theorem
  • Erhaltungsgrößen und Symmetrieoperationen
  • Symmetriebrechung
  • Gruppentheorie und Darstellungstheorie
  • Gauge-Symmetrien in der Elementarteilchenphysik
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Synopsis d. Theoretischen Physik an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

In der Vorlesung 'Synopsis der Theoretischen Physik' an der Universität Erlangen-Nürnberg erhältst Du einen umfassenden Überblick über die bedeutenden Themen der Theoretischen Physik. Diese Vorlesung ist ideal für Studierende, die ihr Wissen in wichtigen Bereichen wie Elektrodynamik, Quantenmechanik und Relativitätstheorie vertiefen möchten. Die Lehrveranstaltung kombiniert theoretische Grundlagen mit praktischen Übungen und richtet sich besonders an Physikstudierende im fortgeschrittenen Studium.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung besteht aus 4 SWS (Semesterwochenstunden) Vorlesungen und 2 SWS Übungen, die über das gesamte Semester verteilt sind. Es werden wöchentlich Übungsblätter bearbeitet, die in den Übungsstunden besprochen werden.

Studienleistungen: Die Prüfung erfolgt in Form einer mündlichen oder schriftlichen Prüfung am Ende des Semesters. Die Studienleistungen bestehen typischerweise aus einer Kombination von schriftlichen Prüfungen und mündlichen Vorträgen.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird typischerweise im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Elektrodynamik, Quantenmechanik, Statistische Physik, Relativitätstheorie

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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