Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021

Physik Bachelor Information
Basisjahr
» Ergänzende Fächer
» GESS Wissenschaft im Kontext
» Obligatorische Fächer des Basisjahres
Obligatorische Fächer des Basisjahres
Basisprüfungsblock 1
Wird im Herbstsemester angeboten.
Basisprüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-1262-07LAnalysis II Information O10 KP6V + 3UG. Felder
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.
LiteraturH. Amann, J. Escher: Analysis II
Link

J. Appell: Analysis in Beispielen und Gegenbeispielen
Link

R. Courant: Vorlesungen über Differential- und Integralrechnung
Link

O. Forster: Analysis 2
Link

H. Heuser: Lehrbuch der Analysis
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K. Königsberger: Analysis 2
Link

W. Walter: Analysis 2
Link

V. Zorich: Mathematical Analysis II (englisch)
Link
401-1152-02LLineare Algebra II Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O7 KP4V + 2UM. Akka Ginosar
KurzbeschreibungEigenwerte und Eigenvektoren, Jordan-Normalform, Bilinearformen, Euklidische und Unitäre Vektorräume, ausgewählte Anwendungen.
LernzielVerständnis der wichtigsten Grundlagen der Linearen Algebra.
LiteraturSiehe Lineare Algebra I
Voraussetzungen / BesonderesLineare Algebra I
401-1662-10LNumerische Methoden Information O6 KP4G + 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, Integration ) 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
InhaltLineare und nichtlineare Ausgleichsrechnung, nichtlineare Gleichungen (Skalar und Systeme), numerische Integration, Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen
SkriptAuf der Webseite der Vorlesung werden die Vorlesungsnotitzen, Folien und der entstehende Skript so wie weitere relevante Links verfügbar.
LiteraturDie Leseliste wird während der Vorlesung und auf der Web-Seite der Vorlesung bekannt gegeben.
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).

Es wird das Study Center angeboten:
Do 17-20 im HG E 41
Fr 17-20 im HG E 41
402-1782-00LPhysik IIO7 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.
Obligatorische Fächer des übrigen Bachelor-Studiums
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).
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
W. Nolting, Elektrodynamik (Grundkurs Theoretische Physik 3)
401-2334-00LMethoden der mathematischen Physik II Information O6 KP3V + 2UT. H. Willwacher
KurzbeschreibungGruppentheorie: Gruppen, Darstellungen von Gruppen, unitäre und orthogonale Gruppen, Lorentzgruppe. Lie Theorie: Lie Algebren und Lie Gruppen. Darstellungstheorie:
Darstellungstheorie endlicher Gruppen, Darstellungen von Lie Algebren und Lie Gruppen, physikalische Anwendungen (Eigenwertprobleme mit Symmetrie)
Lernziel
Prüfungsblock III
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-2214-00LTheorie der Wärme Information O10 KP3V + 2UR. Renner
KurzbeschreibungThermodynamik und ihre Anwendungen, Grundlagen der kinetischen Gastheorie und der statistischen Mechanik: Gleichgewicht, Arbeit und Wärme, Hauptsätze der Thermodynamik, Carnot-Prozess, absolute Temperatur, Entropie, ideales Gas, thermodynamische Potentiale, Phasenübergänge, Mehrstoffsysteme; Boltzmann-Gleichung, H-Theorem, Maxwell-Boltzmann Verteilung; statistische Gesamtheiten.
LernzielPhysikalisches Verständnis thermodynamischer Phänomene und erster Kontakt mit statistischen Beschreibungen, z.B. mittels Boltzmanngleichung und/oder klassischer statistischer Physik. Gleichgewichtsthermodynamik beschrieben durch Zustandsgrössen. Phasenumwandlung, beispielsweise flüssig-gasförmig oder ferromagnetisch-paramagnetisch. Anwendung mathematischer Fertigkeiten (Funktionen mehrerer Variablen, Legendre-Transformation, Zustandssummen). Vorbereitung auf die (quanten-)statistische Mechanik.
InhaltThermodynamik und ihre Anwendungen, Grundlagen der kinetischen Gastheorie und der statistischen Mechanik: Gleichgewicht, Arbeit und Wärme, Hauptsätze der Thermodynamik, Carnot-Prozess, absolute Temperatur, Entropie, ideales Gas, thermodynamische Potentiale, Phasenübergänge, Mehrstoffsysteme; Boltzmann-Gleichung, H-Theorem, Maxwell-Boltzmann Verteilung; statistische Gesamtheiten.
Kernfächer
Experimentalphysikalische Kernfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0266-00LEinführung in die Kern- und TeilchenphysikW10 KP3V + 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
Moodle, Link wird noch publiziert werden.
Literatur- Povh et al.: Teilchen und Kerne, Springer Verlag 2014
- Henley, Garcia: Subatomic Physics, World Scientific 2010
- Griffith: Introduction to Elementary Particles, Wiley VCH 2011
- Demtroeder: Experimentalphysik IV: Kern- Teilchen- und Astrophysik, Springer Verlag, 2014, 2017

Eine Liste der zusätzlichen Literatur ist auch auf der Vorlesungs-homepage angegeben
402-0275-00LQuantum ElectronicsW10 KP3V + 2US. Johnson
KurzbeschreibungClassical and semi-classical introduction to Quantum Electronics. Mandatory for further elective courses in Quantum Electronics. The field of Quantum Electronics describes propagation of light and its interaction with matter. The emphasis is set on linear pulse and beam propagation in dispersive media, optical anisotropic materials, and waveguides and lasers.
LernzielTeach the fundamental building blocks of Quantum Electronics. After taking this course students will be able to describe light propagation in dispersive and nonlinear media, as well as the operation of polarization optics and lasers.
InhaltPropagation of light in dispersive media
Light propagation through interfaces
Interference and coherence
Interferometry
Fourier Optics
Beam propagation
Optical resonators
Laser fundamentals
Polarization optics
Waveguides
Nonlinear optics
SkriptScripts will be distributed in class (online) via moodle
LiteraturReference:
Saleh, B.E.A., Teich, M.C.; Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc., newest edition
Voraussetzungen / BesonderesMandatory lecture for physics students

Prerequisites (minimal): vector analysis, differential equations, Fourier transformation
Theoretische Kernfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0234-00LKontinuumsmechanik
Fachstudierende UZH müssen das Modul PHY352 direkt an der UZH buchen.
W10 KP3V + 2UM. Sigrist
KurzbeschreibungMechanik der elastischen Medien und Hydrodynamik: Deformations- und Spannungstensor, Feldgleichungen, Gleichgewicht, Wellen und Schwingungen. Dynamik der Fluida, Euler und Navier-Stokes-Gleichung, Bernoulli-Gleichung, Wirbel, Schwerewellen, Potentialströmungen, Profile. Viskose Fluida, Reynoldszahl, Stokes'scher Widerstand, Grenzschichten, Instabilitäten, Turbulenz, Kolmogorov-Skalierung.
LernzielKenntnis der wesentlichen Konzepte und Methoden der theoretischen Mechanik elastischer Medien und der Hydrodynamik. Vertiefung durch Beispiele und Lösen von Übungsproblemen.
InhaltEinführung in die Konzepte und Methoden der theoretischen Mechanik der elastischen Medien und der Hydrodynamik: Beziehung zwischen Deformations- und Spannungstensor, Bilanzgleichungen, Feldgleichungen elastischer Medien, Elastostatik, Wellen und Schwingungen, Gitterversetzungen und plastische Deformation. Dynamik der Fluida, Euler'sche Gleichung idealer Fluida, Navier-Stokes-Gleichung realer Fluida, Bernoulli-Gleichung, Wirbeltheoreme von Thomson und Helmholtz, Dynamik von Wirbeln, Schwingungen und Wellen in Fluida, Schwerewellen, zweidimensionale Potentialströmungen, Zirkulation, Magnuskraft, Theorem von Kutta-Zhukhovski, Umströmung von verschiedenen Profilen (Zylinder, Platte, Flügelprofil), Kutta-Bedingung. Inkompressible viskose Fluida, Reynoldszahl, Hagen-Poisseuille-Strömung, Stokes'scher Widerstand, Prandtl'sche Grenzschicht, Couette-Strömung und Taylor-Instabilität. Turbulenz, Instabilität laminarer Strömungen, Reynolds-Zahl, Entwicklung der Turbulenz, Kolmogorov-Skalierung.
SkriptVorlesungsskript (Deutsch) verfügbar.
Voraussetzungen / Besonderesallgemeine / klassische Mechanik
402-0206-00LQuantum Mechanics II
Fachstudierende UZH müssen das Modul PHY351 direkt an der UZH buchen.
W10 KP3V + 2UP. Jetzer
KurzbeschreibungMany-body quantum physics rests on symmetry considerations that lead to two kinds of particles, fermions and bosons. Formal techniques include Hartree-Fock theory and second-quantization techniques, as well as quantum statistics with ensembles. Few- and many-body systems include atoms, molecules, the Fermi sea, elastic chains, radiation and its interaction with matter, and ideal quantum gases.
LernzielBasic command of few- and many-particle physics for fermions and bosons, including second quantisation and quantum statistical techniques. Understanding of elementary many-body systems such as atoms, molecules, the Fermi sea, electromagnetic radiation and its interaction with matter, ideal quantum gases and relativistic theories.
InhaltThe description of indistinguishable particles leads us to (exchange-) symmetrized wave functions for fermions and bosons. We discuss simple few-body problems (Helium atoms, hydrogen molecule) und proceed with a systematic description of fermionic many body problems (Hartree-Fock approximation, screening, correlations with applications on atomes and the Fermi sea). The second quantisation formalism allows for the compact description of the Fermi gas, of elastic strings (phonons), and the radiation field (photons). We study the interaction of radiation and matter and the associated phenomena of radiative decay, light scattering, and the Lamb shift. Quantum statistical description of ideal Bose and Fermi gases at finite temperatures concludes the program. If time permits, we will touch upon of relativistic one particle physics, the Klein-Gordon equation for spin-0 bosons and the Dirac equation describing spin-1/2 fermions.
LiteraturG. Baym, Lectures on Quantum Mechanics (Benjamin, Menlo Park, California, 1969)
L.I. Schiff, Quantum Mechanics (Mc-Graw-Hill, New York, 1955)
A. Messiah, Quantum Mechanics I & II (North-Holland, Amsterdam, 1976)
E. Merzbacher, Quantum Mechanics (John Wiley, New York, 1998)
C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Quantum Mechanics I & II (John Wiley, New York, 1977)
P.P. Feynman and A.R. Hibbs, Quantum Mechanics and Path Integrals (Mc Graw-Hill, New York, 1965)
A.L. Fetter and J.D. Walecka, Theoretical Mechanics of Particles and Continua (Mc Graw-Hill, New York, 1980)
J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics (Addison Wesley, Reading, 1994)
J.J. Sakurai, Advanced Quantum mechanics (Addison Wesley)
F. Gross, Relativistic Quantum Mechanics and Field Theory (John Wiley, New York, 1993)
Voraussetzungen / BesonderesBasic knowledge of single-particle Quantum Mechanics
Praktika
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0000-04LPhysikpraktikum 2 Information
Einschreibung nur unter Link.
Keine Belegung über myStudies notwendig. Alle weiteren Informationen siehe: Link

Zum Praktikum werden nur Studierende ab dem 4. Semester BSc Physik zugelassen.
O6 KP1V + 4PA. Eichler, M. Kroner
KurzbeschreibungPraktische Einführung in die Grundlagen der Experimentalphysik mit begleitender Vorlesung
LernzielÜbergeordnetes Thema des Praktikums und der Vorlesung ist die Auseinandersetzung mit den grundlegenden Herausforderungen eines physikalischen Experimentes. Am Beispiel einfacher experimenteller Aufbauten und Aufgaben stehen vor allem folgende Gesichtspunkte im Vordergrund:

- Motivation und Herangehensweise in der Experimentalphysik
- Praktischer Aufbau von Experimenten und grundlegende Kenntnisse von Messmethoden und Instrumenten
- Einführung in relevante statistische Methoden der Datenauswertung und Fehleranalyse
- Kritische Beurteilung und Interpretation der Beobachtungen und Ergebnisse
- Darstellen und Kommunizieren der Ergebnisse mit Graphiken und Text
- Ethische Aspekte der experimentellen Forschung und wissenschaftlicher Kommunikation
InhaltVersuche zu Themen aus den Bereichen der Mechanik, Optik, Wärme, Elektrizität und Kernphysik mit begleitender Vorlesung zur Vertiefung des Verständnisses der Datenanalyse und Interpretation
SkriptAnleitung zum Physikalischen Praktikum (siehe Link); Vorlesungsskript
Voraussetzungen / BesonderesAus einer Liste von 33 Experimenten müssen 8 Experiment ausgewählt und in Zweiergruppen durchgeführt werden.

Voraussetzungen:
- Physik I
402-0000-09LPhysikpraktikum 3 Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Physik BSc (Studienreglement 2016) bzw. Interdisziplinäre Naturwissenschaften BSc (Physikalisch-Chemische Fachrichtung)

Belegungen im Frühlingssemester sind nur für Mobilitätsstudenten und für Spezialfälle möglich. Bitte wenden Sie sich an das Studiensekretariat.
W7 KP13PM. Donegà, S. Gvasaliya
KurzbeschreibungDas Praktikum ist die Grundschulung für selbständiges Experimentieren. Dazu gehören Planung, Aufbau, Durchführung, Auswertung und Interpretation physikalischer Experimente inklusive Messgenauigkeiten, sowie ein schriftlicher Bericht des gesamten Experiments in wissenschaftlicher Form.
Schriftliche Anleitungen der einzelnen Versuche sind vorhanden.
LernzielDie Studierenden lernen anspruchsvollere Experimente selbständig durchzuführen und wissenschaftlich korrekt zu dokumentieren.

Dabei werden die folgenden Punkte betont:
- Verständnis von komplexeren physikalischen Phänomenen
- Strukturierte Herangehensweise an Experimente mit anspruchsvollen Instrumenten
- Praktische Aspekte des Experimentierens und Messmethoden
- Lernen und Anwenden von relevanten statistischen Methoden der Datenauswertung
- Interpretation der Messungen und Messungenauigkeiten
- Beschreiben des Experiments und der Resultate in wissenschaftlicher Form, in Analogie zu wissenschaftlichen Publikationen
- Ethische Aspekte der experimentellen Forschung und wissenschaftlicher Kommunikation
InhaltExperimente aus den folgenden Bereichen stehen zur Auswahl:
Grundlegende Themen aus Mechanik, Optik, Thermodynamik, Elektromagnetismus und Elektronik; sowie zentrale Themen aus Teilchen- und Kernphysik, Quantenelektronik, Quantenmechanik, Festkörperphysik und Astrophysik.
SkriptAnleitung zu den Versuchen (in englischer Sprache)
Voraussetzungen / BesonderesAus einer Vielfalt von über 50 Versuchen müssen 4 Versuche aus verschiedenen Themenbereichen durchgeführt und mit einem wissenschaftlich verfassten Bericht abgeschlossen werden.
Proseminare, experimentelle und theoretische Semesterarbeiten
Zur Durchführung einer Semesterarbeit treten Sie direkt in Verbindung mit einem oder einer der Dozierenden.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0210-BSLProseminar Theoretical Physics Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Beschränkte Teilnehmerzahl
W8 KP4SBetreuer/innen
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 subject and deliver a written report.
Lernziel
402-0217-BSLSemesterarbeit in theoretischer Physik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W8 KP15ABetreuer/innen
KurzbeschreibungDiese Lerneinheit stellt eine Alternative dar, falls kein geeignetes "Proseminar Theoretische Physik" angeboten wird oder schon alle Plätze ausgebucht sind.
Lernziel
402-0215-BSLExperimentelle Semesterarbeit in Physik Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W8 KP15ABetreuer/innen
KurzbeschreibungZiel dieser Arbeit ist es, zu lernen in einer Forschungsumgebung zu experimentieren, gewonnene Daten zu analysieren und zu interpretieren.
Lernziel
402-0719-BSLParticle Physics at PSI (Paul Scherrer Institute) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Findet dieses Semester nicht statt.
W8 KP15PA. Soter
KurzbeschreibungDuring semester break in Summer 6-12 students stay for 3 weeks at PSI and participate in a hands-on course on experimental particle physics. A small real experiment is performed in common, including apparatus design, construction, running and data analysis. The course includes some lectures, but the focus lies on the practical aspects of experimenting.
LernzielStudents learn all the different steps it takes to perform a complete particle physics experiment in a small team. They acquire skills to do this themselves in the team, including design, construction, data taking and data analysis.
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