Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2012

Physik Bachelor Information
Basisjahr
» Obligatorische Fächer des Basisjahres
» Pflichtwahlfach Geistes-, Sozial- und Staatswissenschaften
» Ergänzende Fächer
Obligatorische Fächer
Obligatorische Fächer des Basisjahres
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-1782-00LPhysik II Information O7 KP4V + 2UR. Wallny
KurzbeschreibungEinführung in die Wellenlehre, Elektrizität und Magnetismus. Diese Vorlesung stellt die Weiterführung von Physik I dar, in der die Grundlagen der Mechanik gegeben wurden.
LernzielGrundkenntnisse zur Mechanik sowie Elektrizität und Magnetismus sowie die Fähigkeit, physikalische Problemstellungen zu diesen Themen eigenhändig zu lösen.
401-1262-07LAnalysis IIO10 KP6V + 3UM. Struwe
KurzbeschreibungEinführung in die Differential- und Integralrechnung in mehreren reellen Veränderlichen, Vektoranalysis: Differential, partielle Ableitungen, Satz über implizite Funktionen, Umkehrsatz, Extrema mit Nebenbedingungen; Riemannsches Integral, Vektorfelder und Differentialformen, Wegintegrale, Oberflächenintegrale, Integralsätze von Gauss und Stokes.
Lernziel
InhaltMehrdimensionale Differential- und Integralrechnung; Kurven und Flächen im R^n; Extremalaufgaben; Mehrfache Integrale; Vektoranalysis.
SkriptVorlesung "Analysis II" von M. Struwe im Sommersemester 2006, Mitschrift von Eveline Hardmeier, elektronisch verfuegbar;
parallel zur Vorlesung wird ein aktualisiertes Skript erstellt und ebenfalls elektronisch verfuegbar gemacht.
LiteraturAmann, H. und Escher, J. : Analysis II, III (Birkhäuser).
Blatter, C. : Analysis II (Springer); elektronisch verfügbar.
Heuser, H. Lehrbuch der Analysis, Teil 2 (Teubner).
Koenigsberger, K.: Analysis II (Springer).
Walter, W.: Analysis II (Springer).
401-1152-00LLineare Algebra IIO7 KP4V + 2UH. Knörrer
KurzbeschreibungDeterminanten, Eigenwerte und Eigenvektoren, Jordan-Normalform, Bilinearformen, Euklidische und Unitäre Vektorräume, ausgewählte Anwendungen.
LernzielVerständnis der wichtigsten Grundlagen der Linearen Algebra.
401-1662-10LNumerische Methoden Information O6 KP3V + 2UV. C. Gradinaru
KurzbeschreibungDieser Kurs gibt eine Einführung in numerische Methoden für Studierende der Physik. Abgedeckt werden Methoden der linearen Algebra, der Analysis (Nullstellensuche von Funktionen, numerische Interpolation, Integration und Approximation) und der
gewöhnlicher Differentialgleichungen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Erwerb von Fertigkeiten in der Anwendung von numerischen Verfahren.
LernzielÜbersicht über die wichtigsten Algorithmen zur Lösung der grundlegenden numerischen Probleme in der Physik und ihren Anwendungen;
Übersicht über Software Repositorien zur Problemlösung;
Fertigkeit konkrete Probleme mit diesen Werkzeugen numerisch zu lösen;
Fähigkeit numerische Resultate zu interpretieren
InhaltInterpolation, lineare und nichtlineare Ausgleichsrechnung, nichtlineare Gleichungen (Skalar und Systeme), FFT, numerische Integration, Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen
SkriptVorlesungsfolien sowie Leseliste sind auf der Webseite der Vorlesung verfügbar.
LiteraturQuarteroni, Sacco und Saleri, Numerische Mathematik 1 + 2, Springer Verlag 2002.
Voraussetzungen / BesonderesErwartet werden solide Kenntnisse in Analysis (Approximation und Vectoranalysis: grad, div, curl) und linearer Algebra (Gauss-Elimination, Matrixzerlegungen, sowie Algorithmen, Vektor- und Matrizenrechnung: Matrixmultiplikation, Determinante, LU-Zerlegung nicht-singulärer Matrizen).
Obligatorische Fächer des übrigen Bachelor-Studiums (Reglement 2010)
Prüfungsblock II
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0204-00LElektrodynamikO7 KP4V + 2UC. Anastasiou
KurzbeschreibungHerleitung und Diskussion der Maxwellgleichungen, vom statischen Fall zur Elektrodynamik. Wellengleichung, Wellenleiter, Kavitäten. Erzeugung elektromagnetischer Strahlung, Streuung und Beugung von Licht. Struktur der Maxwellgleichungen, Lorentz-Invarianz, Relativitätstheorie und Kovarianz, Lagrange Formulierung. Dynamik relativistischer Teilchen im Feld und deren Strahlung.
LernzielPhysikalisches Verständnis statischer und dynamischer Phänomene (bewegter) geladener Objekte, und der Struktur der klassischen Feldtheorie der Elektrodynamik (transversale versus longitudinale Physik, Invarianzen (Lorentz-, Eich-)). Erkennen des Zusammenhangs von elektrischen, magnetischen und optischen Phänomenen und Einfluss von Medien. Verständnis klassischer Phänomene der Elektrodynamik und Fähigkeit zur selbständigen Lösung einfacher Probleme. Anwendung mathematischer Fertigkeiten (Vektoranalysis, vollständige Funktionensysteme, Green'sche Funktionen, ko- und kontravariante Koordinaten, etc.). Vorbereitung auf die Quantenmechanik (Eigenwertprobleme, Lichtleiter und Kavitäten).
InhaltKlassische Feldtheorie der Elektrodynamik: Herleitung und Diskussion der Maxwellgleichungen, ausgehend vom statischen Fall (Elektrostatik, Magnetostatik, Randwertprobleme) im Vakuum und in Medien und Verallgemeinerung zur Elektrodynamik (Faraday Gesetz, Ampere/Maxwell; Potentiale, Eichinvarianz). Wellengleichung und Lösungen im vollen Raum, Halbraum (Snellius Gesetz), Wellenleiter, Kavitäten. Erzeugung elektromagnetischer Strahlung, Streuung und Beugung von Licht (Optik). Erarbeitung von Beispielen. Diskussion zur Struktur der Maxwellgleichungen, Lorentz-Invarianz, Relativitätstheorie und Kovarianz, Lagrange Formulierung. Dynamik relativistischer Teilchen im Feld und deren Strahlung (Synchrotron).
SkriptDeutsch, wird abgegeben.
LiteraturJ.D. Jackson, Classical Electrodynamics
W.K.H Panovsky and M. Phillis, Classical electricity and magnetism
L.D. Landau, E.M. Lifshitz, and L.P. Pitaevskii, Electrodynamics of continuus media
A. Sommerfeld, Elektrodynamik, Optik (Vorlesungen über theoretische Physik)
M. Born and E. Wolf, Principles of optics
R. Feynman, R. Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures of Physics, Vol II
Voraussetzungen / BesonderesTestatbedingung: 70% der Übungsblätter müssen sinnvoll bearbeitet und rechtzeitig abgegeben werden. Die Übungen dürfen in Gruppen von bis zu drei Studenten gemeinsam gelöst werden. Die Zusammensetzung der Gruppen gilt für das ganze Semester.
401-2334-00LMethoden der mathematischen Physik IIO6 KP3V + 2UE. Trubowitz
KurzbeschreibungGruppen, endliche Gruppen, Lie-Gruppen, SO(3) und SU(2), Lie-Algebren, Darstellungstheorie, unitäre Darstellungen, selbstadjungierte Operatoren, Fourier Analysis
Lernziel
Obligatorische Fächer des übrigen Bachelor-Studiums (Reglement 2004)
Prüfungsblock III (nur für Studienreglement 2004)
Im Prüfungsblock III muss eines der folgenden beiden Fächer gewählt werden.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0206-00LQuantenmechanik II Information W8 KP3V + 2UR. Renner
KurzbeschreibungQuantenphysik von Vielteilchensystemen und Quantenstatistik. Grundlegende Konzepte: symmetrisierte Vielteilchenwellenfunktionen für Fermionen und Bosonen, das Pauliprinzip, Bose- und Fermistatistik und die zweite Quantisierung. Anwendungen beinhalten die Beschreibung von Atomen und die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie.
LernzielQuantenphysik von Vielteilchensystemen und Quantenstatistik. Insbesondere werden grundlegende Konzepte wie das der symmetrisierten Vielteilchenwellenfunktionen für Fermionen und Bosonen, das Pauliprinzip, Bose- und Fermi-Statistik und die zweite Quantisierung diskutiert. Anwendungen beinhalten die Beschreibung von Atomen und die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie.
InhaltDie Beschreibung identischer Teilchen bedingt die angepasste
Symmetrisierung der Wellenfunktion für Fermionen und Bosonen.
Die Diskussion einfacher Mehrelektronensysteme mündet in die
systematische Beschreibung von fermionischen
Vielteilchenproblemen im Rahmen der zweiten Quantisierung.
Ausserdem werden grundlegende Begriffe der Quantenstatistik
eingeführt. Anwendungen beinhalten die Beschreibung von Atomen und
die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie.
LiteraturF. Schwabl, Quantenmechanik (Springer)
F. Schwabl, Quantenmechanik fuer Fortgeschrittene (Springer)
J.J. Sakurai, Advanced Quantum mechanics (Addison Wesley)
K. Huang, Statistical mechanics (John Wiley & Sons)
402-0234-00LKontinuumsmechanikW10 KP3V + 2UG. M. Graf
KurzbeschreibungIrreversible thermodynamics near equilibrium: Onsager-Casimir relations, minimum entropy production principle. Thermoelectricity: Seebeck, Peltier and Thomson effects. Statistical mechanics of linear response: Kubo formulae, fluctuation-dissipation theorem. Brownian motion and Langevin equation. Jarzynski identity. Fluctuation theorems far from equilibrium. Open quantum systems and measurement.
LernzielIrreversible thermodynamics near equilibrium: fluctuations, affinities and fluxes, linear response, Onsager-Casimir relations, minimum entropy production principle. Thermoelectricity: Seebeck, Peltier and Thomson effects. Statistical mechanics of linear response: Dispersion relations, Kubo formulae, fluctuation-dissipation theorem. Brownian motion and Langevin equation. Jarzynski identity. Fluctuation theorems far from equilibrium: Evans-Searles and Gallavotti-Cohen. Open quantum systems and measurement: Completely positive maps and Lindbladians, applications to quantum optics.
Kernfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0266-00LEinführung in die Kern- und Teilchenphysik Information W12 KP4V + 2UK. S. Kirch
KurzbeschreibungEinführung in die physikalischen Konzepte der Kern- und Teilchenphysik.
LernzielEinführung in die physikalischen Konzepte der Kern- und Teilchenphysik.
Diskussion neuer theoretischer Konzepte und Schlüsselexperimente,
welche entscheidende Fortschritte im physikalischen Verständnis gebracht haben.
Anwendung der Kern- und Teilchenphysik.
Verbindung zwischen Teilchenphysik und Kosmologie.
Inhalt- Grundbausteine der Materie (Quarks und Leptonen) und ihre Wechselwirkungen (QED, QCD, schwache Wechselwirkung)
- Das Standardmodell der Teilchenphysik und fundamentale offene Fragen
- Zusammengesetzte Systeme (Kernkraft, Aufbau der Kerne, Stabilität)
- Anwendung der Kern- und Teilchenphysik (Kernspaltung, Kernfusion)
- Kernphysik, Teilchenphysik und Kosmologie
SkriptMehr Informationen und Material zur Vorlesung und den Übungen via
https://moodle-app1.let.ethz.ch/lms/course/view.php?id=746
Literatur- Povh et al.: Teilchen und Kerne, Springer Verlag 2009
- Henley, Garcia: Subatomic Physics, World Scientific 2007
- Griffith: Introduction to Elementary Particles, Wiley VCH 2008
- Demtroeder: Experimentalphysik IV: Kern- Teilchen- und Astrophysik, Springer Verlag, 1998, 2005

Eine Liste der zusätzlichen Literatur ist auch auf der Vorlesungs-homepage angegeben
402-0275-00LQuantenelektronikW12 KP4V + 2UU. Keller
KurzbeschreibungKlassische und halbklassische Einführung in die Quantenelektronik. Die Vorlesung wird für die weiteren Wahlfächer in der Quantenelektronik vorausgesetzt. Das Gebiet der Quantenelektronik umschreibt die Ausbreitung von Licht und ihre Wechselwirkung mit Materie. Schwergewichtig werden lineare Puls-/Strahlausbreitung in dispersiven Medien, optisch anisotrope Medien, Wellenleiter und Laser behandelt.
LernzielEs werden die fundamentalen Bausteine der Quantenelektronik gelehrt.
InhaltWellenausbreitung und Brechungsindex
Lineare Pulsausbreitung
Reflexion und Transmission an einer Grenzfläche
Intereferenz und Kohärenz
Fourier-Optik
Grundlagen des Lasers
Lineare Wellenausbreitung in optisch anisotropen Medien
Wellenleiter und integrierte Optik
SkriptDeutsch
Skript wird in der Vorlesung verteilt.
LiteraturReference:
Saleh, B.E.A., Teich, M.C.; Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc., newest edition

Additional reference:
Siegman, A.E.; Lasers, University Science Books, Mill Valley, California Latest edition
Voraussetzungen / BesonderesMandatory lecture for physics students

Prerequisits (minimal): vector analysis, differential equations, Fourier transformation
» Kernfächer (Physik Master)
Kernfächer (Studienreglement 2010)
Experimentalphysikalische Kernfächer
ab HS 2012
Theoretische Kernfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-2214-00LTheorie der Wärme
Findet dieses Semester nicht statt.
W10 KP3V + 2Ukeine Angaben
Kurzbeschreibung
Lernziel
402-0234-00LKontinuumsmechanikW10 KP3V + 2UG. M. Graf
KurzbeschreibungIrreversible thermodynamics near equilibrium: Onsager-Casimir relations, minimum entropy production principle. Thermoelectricity: Seebeck, Peltier and Thomson effects. Statistical mechanics of linear response: Kubo formulae, fluctuation-dissipation theorem. Brownian motion and Langevin equation. Jarzynski identity. Fluctuation theorems far from equilibrium. Open quantum systems and measurement.
LernzielIrreversible thermodynamics near equilibrium: fluctuations, affinities and fluxes, linear response, Onsager-Casimir relations, minimum entropy production principle. Thermoelectricity: Seebeck, Peltier and Thomson effects. Statistical mechanics of linear response: Dispersion relations, Kubo formulae, fluctuation-dissipation theorem. Brownian motion and Langevin equation. Jarzynski identity. Fluctuation theorems far from equilibrium: Evans-Searles and Gallavotti-Cohen. Open quantum systems and measurement: Completely positive maps and Lindbladians, applications to quantum optics.
Praktika
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0000-04LEinführung in das Experimentieren IIO4 KP4PB. Schönfeld
KurzbeschreibungPraktische Einführung in die Grundlagen der Experimentalphysik.
LernzielVertiefendes Kennenlernen ausgewählter Gebiete der Elementarphysik im Rahmen eigener experimenteller Arbeit und deren Beurteilung (Fehlerrechnung).
InhaltÜbergeordnetes Thema des ganzen Praktikums ist die Auseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen eines Experimentes.
Am Beispiel einfacher Aufgaben sollen vor allem folgende Gesichtspunkte berücksichtigt werden:

- Physik als persönliches Erlebnis
- der praktische Aufbau des Experimentes und die Kenntnis der Messmethoden
- der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten
- die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen
- Vertiefung der Kenntnisse in Teilbereichen der Elementarphysik.
Skriptsiehe https://ap.phys.ethz.ch
Voraussetzungen / BesonderesAus einer Liste von 32 Experimenten können 8 ausgewählt und durchgeführt werden.

Voraussetzungen:
- Physik I
402-0240-00LFortgeschrittenes Experimentieren II Information W9 KP18PC. Grab, T. M. Ihn
KurzbeschreibungDas Praktikum ist die Grundschulung für selbständiges Experimentieren. Durchführung von physikalischen Experimenten nach schriftlicher Anleitung. Planung, Aufbau, Durchführung, Auswertung und Interpretation physikalischer Experimente. Abschätzung der Messgenauigkeit.
LernzielStudierende sollen lernen, selbständig etwas komplexere Experimente durchzufuehren, die Daten auszuwerten und zu interpretieren.
701-1264-00LAtmospheric Physics Lab Work Information W2.5 KP5PO. Stetzer
KurzbeschreibungVersuche aus den Bereichen Atmosphärenphysik, Meteorologie und Aerosolphysik, die im Labor und teilweise im Freien durchgeführt werden.
LernzielDas Praktikum bietet Einblicke in verschiedene Aspekte der Atmosphärenphysik, die anhand von Experimenten erarbeitet werden. Es werden dabei Kenntnisse über Luftbewegungen, die (windabhängige) Verdampfung und Abkühlung, das elektrische Feld der Atmosphäre, sowie die Analyse von Feinstaubpartikeln und deren Einfluss auf die an der Erde gemessene Sonneneinstrahlung erlangt.
InhaltDetails zum Praktikum sind auf der Webseite zum Praktikum (siehe link) zu erfahren.
Proseminare, experimentelle und theoretische Semesterarbeiten
Zur Durchführung einer Semesterarbeit treten Sie direkt in Verbindung mit einem oder einer der Dozierenden.

Nicht alle Dozierenden lassen sich in myStudies direkt auswählen, wenn als Dozierende "Professoren/innen" verlangt sind. In solchen Fällen wenden Sie sich bitte ans Studiensekretariat (www.math.ethz.ch/studiensekretariat/staff/amstad).
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0210-12LProseminar Theoretical Physics Information W9 KP2SN. Beisert, M. Christandl, C. Anastasiou, G. Blatter, M. Gaberdiel, T. K. Gehrmann, G. M. Graf, P. Jetzer, L. M. Mayer, B. Moore, R. Renner, T. C. Schulthess, U. Seljak, M. Sigrist, M. Troyer, D. Wyler
KurzbeschreibungA guided self-study of original papers and of advanced textbooks in theoretical physics. Within the general topic, determined each semester, participants give a presentation on a particular theme.
Lernziel
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