Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2017
Erdwissenschaften Bachelor | ||||||
Bachelor-Studium (Studienreglement 2016) | ||||||
3. Semester | ||||||
Grundlagenfächer II | ||||||
Obligatorische Fächer | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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402-0000-03L | Praktikum Physik für Studierende in Erdwissenschaften | O | 2 KP | 4P | A. Biland, M. Doebeli | |
Kurzbeschreibung | Auseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Durch selbstständige Durchführung physikalischer Versuche aus Teilbereichen der Elementarphysik wird der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten sowie die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen erlernt. Die Physik als persönliches Erlebnis spielt dabei eine wichtige Rolle. | |||||
Lernziel | Die Arbeit im Laboratorium bildet einen wichtigen Teil der modernen naturwissenschaftlichen Ausbildung. Übergeordnetes Thema des Praktikums ist die Auseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Am Beispiel einfacher Aufgaben sollen vor allem folgende Gesichtspunkte berücksichtigt werden: - 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 - Physik als persönliches Erlebnis. Über diese Zielsetzung hinaus bezwecken die speziell für die Bachelor Studiengänge Erdwissenschaften, Lebensmittelwissenschaft und Umweltnaturwissenschaften aus dem etablierten Physikpraktikum für Anfänger ausgewählten Versuche zusammen mit einigen neuen Versuchen folgende Aspekte zu beleuchten: - Physikalische Prozesse mit besonderer Bedeutung für Vorgänge in der Umwelt - Beziehung physikalischer Prozesse zu chemischen und biologischen Phänomenen. | |||||
Inhalt | Fehlerrechnung, 9 ausgewählte Versuche zu folgenden Themen: Transversalschwingung einer Saite, Mechanische Resonanz, Innere Reibung in Flüssigkeiten, Absoluter Nullpunkt der Temperaturskala, Universelle Gaskonstante, Spezifische Verdampfungswärme, Spezifische Wärme, Interferenz und Beugung, Drehung der Polarisationsebene, Spektrale Absorption, Energieverteilung im Spektrum, Spektroskopie, Leitfähigkeit eines Elektrolyten, Elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, Radioaktivität, Radioaktive Innenluft, Dichte und Leitfähigkeit, Fluss durch ein poröses Medium, Lärm. Die Auswahl der Versuche kann zwischen den verschiedenen Studiengängen variieren. | |||||
Skript | Anleitungen zum Physikalischen Praktikum | |||||
Prüfungsblock 1 | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-0063-00L | Physik II | O | 5 KP | 3V + 1U | A. Vaterlaus | |
Kurzbeschreibung | Einführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik anhand von Demonstrationsexperimenten: Elektromagnetismus, Brechung und Beugung von Wellen, Elemente der Quantenmechanik mit Anwendung auf die Spektroskopie, Thermodynamik, Phasenumwandlungen, Transportphänomene. Wo immer möglich werden Anwendungen aus dem Bereich des Studienganges gebracht. | |||||
Lernziel | Förderung des wissenschaftlichen Denkens. Es soll die Fähigkeit entwickelt werden, beobachtetete physikalische Phänomene mathematisch zu modellieren und die entsprechenden Modelle zu lösen. | |||||
Inhalt | Elektromagnetismus, Elektromagnetische Wellen, Wellenoptik, Strahlenoptik, Quantenoptik, Quantenmechanik, Thermische Eigenschaften, Transportphänomene, Wärmestrahlung | |||||
Skript | Skript wird verteilt. | |||||
Literatur | Friedhelm Kuypers Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 2 Elektrizität, Optik, Wellen Wiley-VCH, 2012 ISBN 3527411445, 9783527411443 Douglas C. Giancoli Physik 3. erweiterte Auflage Pearson Studium Hans J. Paus Physik in Experimenten und Beispielen Carl Hanser Verlag, München, 2002, 1068 S. Paul A. Tipler Physik Spektrum Akademischer Verlag, 1998, 1522 S., ca Fr. 120.- David Halliday Robert Resnick Jearl Walker Physik Wiley-VCH, 2003, 1388 S., Fr. 87.- (bis 31.12.03) dazu gratis Online Ressourcen (z.B. Simulationen): Link | |||||
701-0023-00L | Atmosphäre | O | 3 KP | 2V | E. Fischer, T. Peter | |
Kurzbeschreibung | Grundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht. | |||||
Lernziel | Verständnis grundlegender physikalischer und chemischer Prozesse in der Atmosphäre. Kenntnis über die Mechanismen und Zusammenhänge von: Wetter - Klima, Atmosphäre - Ozeane - Kontinente, Troposphäre - Stratosphäre. Verständnis von umweltrelevanten Strukturen und Vorgängen in sehr unterschiedlichem Massstab. Grundlagen für eine modellmässige Darstellung komplexer Zusammenhänge in der Atmosphäre. | |||||
Inhalt | Grundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht. | |||||
Skript | Schriftliche Unterlagen werden abgegeben. | |||||
Literatur | - John H. Seinfeld and Spyros N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, Wiley, New York, 1998. - Gösta H. Liljequist, Allgemeine Meteorologie, Vieweg, Braunschweig, 1974. | |||||
651-3400-00L | Geochemie I Dieser Kurs ersetzt 651-3400-00 Geochemie. Sofern Geochemie absolviert wurde, darf der Kurs nicht belegt werden. | O | 4 KP | 3G | M. Schönbächler, D. Vance | |
Kurzbeschreibung | Einführung in die Geochemie und ihrer Anwendungen für das Studium des Urspungs und der Entwicklung von Erde und Planeten | |||||
Lernziel | Gewinnen eines Überblicks geochemischer Methoden in verschiedenen Gebieten der Erdwissenschaften, und wie diese Methoden benutzt werden, um geologische Prozesse in Erdmantel, Erdkruste, Ozeanen und Atmosphäre zu studieren. | |||||
Inhalt | Dieser Kurs ist eine Einleitung zur Geochemie mit einem speziellen Fokus auf den Grundkonzepten, die in diesem sich schnell entwickelnden Fachgebiet verwendet werden. Der Kurs beschäftigt sich mit der Toolbox des Geochemikers: Die grundlegenden chemischen und atomaren Eigenschaften der Elemente aus der Periodentabelle sowie deren Verwendung zur Formulierung wichtiger Fragen in den Erdwissenschaften. Es werden wichtigen Konzepte, welche im Fest-Lösungs-Gas Gleichgewicht verwendet werden, eingeführt. Die Konzepte von chemischen Reservoiren und der geochemischen Kreisläufe werden anhand des Kohlenstoff-Kreislaufs eingeführt. Des weitern beschäftigt sich der Kurs mit geologischen Anwendungen in den Bereichen von Niedrig- und Hochtemperaturgeochemie. Dazu gehört die Bildung von Kontinenten, die Differentiation der Erde, sowie die Geochemie von Ozeanwasser und kontinentalen Wässern. | |||||
Skript | Vorhanden | |||||
Literatur | H. Y. McSween et al.: Geochemistry - Pathways and Processes, 2nd ed. Columbia Univ. Press (2003) William White: Geochemistry, Wiley-Blackwell Chichester (2013) | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzung: Chemische Thermodynamik; Grundwissen anorganische Chemie und Physik | |||||
Prüfungsblock 2 | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
701-0071-00L | Mathematik III: Systemanalyse | O | 4 KP | 2V + 1U | N. Gruber, M. Vogt | |
Kurzbeschreibung | In der Systemanalyse geht es darum, durch ausgesuchte praxisnahe Beispiele die in der Mathematik bereit gestellte Theorie zu vertiefen und zu veranschaulichen. Konkret behandelt werden: Dynamische lineare Boxmodelle mit einer und mehreren Variablen; Nichtlineare Boxmodelle mit einer oder mehreren Variablen; zeitdiskrete Modelle, und kontinuierliche Modelle in Raum und Zeit. | |||||
Lernziel | Erlernen und Anwendung von Konzepten (Modellen) und quantitativen Methoden zur Lösung von umweltrelevanten Problemen. Verstehen und Umsetzen des systemanalytischen Ansatzes, d.h. Erkennen des Kernes eines Problemes - Abstraktion - Quantitatives Erfassen - Vorhersage. | |||||
Inhalt | Link | |||||
Skript | Folien werden über Ilias zur Verfügung gestellt. | |||||
Literatur | Imboden, D. and S. Koch (2003) Systemanalyse - Einführung in die mathematische Modellierung natürlicher Systeme. Berlin Heidelberg: Springer Verlag. | |||||
651-3543-00L | Geophysik I Dieser Kurs ersetzt 651-3543-00 Seismologie. Sofern Seismologie absolviert wurde, darf Geophysik I nicht absolviert werden. | O | 4 KP | 2V + 1U | D. Giardini, M. O. Saar | |
Kurzbeschreibung | Allgemeine Kenntnisse in Seismologie, Strömungsmechanik und Wärmetransport. | |||||
Lernziel | ||||||
651-3507-00L | Einführung in die Ozeanographie und Hydrogeologie | O | 3 KP | 2V | D. Vance, M. O. Saar | |
Kurzbeschreibung | Der Kurs dient der Einführung in die Hydrogeologie und Ozeanographie für Erdwissenschaftler. Er bietet einen Überblick der physikalischen Bedingungen, die den Wasserfluss in Flüssen, Aquiferen und Ozeanen bestimmen und behandelt die Grundlagen der Grundwasserchemie, der biogeochemischen Zyklen in den Ozeanen, und der Rolle der Ozeane als Kohlenstoffreservoire und ihrer dynamischen Redox Zustände. | |||||
Lernziel | To understand and describe the basic principles of the hydrologic cycle and water flow in streams and aquifers. To conduct simple calculations of water transfer in streams and aquifers as well as of flood frequencies and magnitudes. To discuss surface and groundwater as a water resource. To interpret different ion distributions in aquifers in terms of bacic water chemistry, fluid-mineral reactions, water contamination, and water origin. To understand the major features of ocean basins and the tectonic controls on their structure. To identify the major controls on the temperature, salinity and density structure of the oceans. To describe how these controls interact to drive surface and interior ocean circulation. To interpret different kinds of element distribution in the oceans in terms of basic chemistry, sinks, sources and internal biogeochemical cycling. To discuss the cycles of carbon and oxygen in the ocean, with a view to the critical analysis of how the oceans respond to, cause and record the dynamics of these cycles in Earth history. | |||||
Inhalt | This course provides an introduction to oceanography and hydrogeology, with a special focus on the basic physicochemical concepts that control the properties and behaviour of two major reservoirs of water on Earth. The hydrogeology component will: 1) describe the hydrologic cycle, with a focus on the importance of groundwater to society; introduce the basic physical aspects of groundwater flow, including Darcy's law, hydraulic head, hydraulic conductivity, aquifers; 2) describe the basics of groundwater chemistry, including major ions and mean meteoric water line, basics of groundwater contamination; 3) introduce the interface with the oceans, including hydrothermal circulation at mid-ocean ridges, ocean-water intrusion into groundwater at coasts. The oceanography component will: 1) provide an overview of the physical circulation of the oceans, including its importance for heat transfer around the surface of the Earth and for climate; 2) describe the basic processes that control the chemistry of the oceans, including its temporal and spatial variability; 3) introduce some simple concepts in biological oceanography, including the dependence of ocean ecology on nutrient distributions. There will be a specific focus on how the physics, chemistry and biology of the ocean might have changed through Earth history, and the impact of oceanic processes on Earth's climate. | |||||
Skript | Vorhanden | |||||
Literatur | Talley, L.D., Pickard, G.L., Emery, W.J. and Swift, J.H. Descriptive Physical Oceanography, an Introduction. (2011) Online textbook, available at Link. Libes, S.M. (2009) Introduction to marine biogeochemistry. 2nd edition. Academic Press | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Chemie I and II, Physik I and II, Mathematik I and II. | |||||
Allgemeine erdwissenschaftliche Fächer | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
651-3402-00L | Magmatismus und Metamorphose I | O | 4 KP | 2V + 1U | P. Ulmer | |
Kurzbeschreibung | Die Vorlesung behandelt die Entstehung und Differentiation der magmatischen Gesteine als Produkte geodynamischer Prozesse im Erdinnern | |||||
Lernziel | Die Vorlesung stellt eine Verknüpfung von Petrographie, Geochemie, experimenteller und theoretischer Petrologie dar mit dem Ziel fundamentale magmatische Prozesse in zeitlichen und räumlichen Abläufen darzustellen. Es werden vor allem die Zusammenhänge von Magmenbildung im oberen Erdmantel und der Kruste, sowie die Platznahme und die Differentiationsprozesse diskutiert. Dazu werden die wichtigsten vulkanischen als plutonischen Gesteinserien und ihre gegenseitigen Beziehungen im Rahmen der globalen Tektonik betrachtet. Die Betrachtungsweise ist vorwiegend qualitativ. Eine Quantifizierung magmatischer Prozesse anhand des Mineralbestandes, mittels der Geochemie, Phasenpetrologie und thermodynamischer Ansätze wird an einfachen Beispielen demonstriert und in einem Teil der Übungen praktisch vertieft. Grundlegende Kenntnisse über gesteinsbildende Mineralien und die Klassifikation der magmatischen Gesteine werden vorausgesetzt und in den Übungen weiter vertieft . | |||||
Inhalt | Einführung – Historische Entwicklung – Magmatismus-Tektonik Magmatische Petrologie und Thermodynamik – Einige fundamental Konzepte Darstellung und Normalisierung magmatischer Mineralien und Gesteine Die physikalischen Eigenschaften der Magmen und Platznahme von Magmen Binäre und ternäre Schmelzphasendiagramme Physische Vulkanologie - Laven vs. Tephra Tholeiitischer Magmatismus 1 – MORB und Plateaubasalte Tholeiitischer Magmatismus 2 – Layered Intrusions Partielle Aufschmelzung im oberen Erdmantel Geochemie in der magmatischen Petrologie Subduktionszonen – Magmatismus (Magmatismus an konvergenten Plattengrenzen) Kalk-alkalischer Vulkanismus (am Besipiel der Cascades) Kalk-alkalische Plutonite (am Beispiel des Adamello) Alkalischer Intraplatten Magmatismus Schmelzdiagramme für felsische Magmen: Feldspäte-SiO2-Feldspatoide CO2-reiche Schmelzen: Kimberlite, Orangeite und Karbonatite Vulkanismus versus Plutonismus: Einfluss von H2O während Schmelzen und Kristallisation von Basalt und Granit unter höheren Drücken | |||||
Skript | Umfangreiches Skript wird für CHF 15.- abgegeben (Verkauf in der ersten Stunde) |
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