Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2021
Physik Bachelor | ||||||
Basisjahr | ||||||
» Ergänzende Fächer | ||||||
» GESS Wissenschaft im Kontext | ||||||
» Obligatorische Fächer des Basisjahres | ||||||
Obligatorische Fächer des Basisjahres | ||||||
Basisprüfungsblock 1 Wird im Herbstsemester angeboten. | ||||||
Basisprüfungsblock 2 | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
---|---|---|---|---|---|---|
401-1262-07L | Analysis II | O | 10 KP | 6V + 3U | G. Felder | |
Kurzbeschreibung | Einführung 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 | ||||||
Inhalt | Mehrdimensionale Differential- und Integralrechnung; Kurven und Flächen im R^n; Extremalaufgaben; Mehrfache Integrale; Vektoranalysis. | |||||
Literatur | H. 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 Link K. Königsberger: Analysis 2 Link W. Walter: Analysis 2 Link V. Zorich: Mathematical Analysis II (englisch) Link | |||||
401-1152-02L | Lineare Algebra II | O | 7 KP | 4V + 2U | M. Akka Ginosar | |
Kurzbeschreibung | Eigenwerte und Eigenvektoren, Jordan-Normalform, Bilinearformen, Euklidische und Unitäre Vektorräume, ausgewählte Anwendungen. | |||||
Lernziel | Verständnis der wichtigsten Grundlagen der Linearen Algebra. | |||||
Literatur | Siehe Lineare Algebra I | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Lineare Algebra I | |||||
401-1662-10L | Numerische Methoden | O | 6 KP | 4G + 2U | V. C. Gradinaru | |
Kurzbeschreibung | Dieser 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. | |||||
Lernziel | Übersicht 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 | |||||
Inhalt | Lineare und nichtlineare Ausgleichsrechnung, nichtlineare Gleichungen (Skalar und Systeme), numerische Integration, Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen | |||||
Skript | Auf der Webseite der Vorlesung werden die Vorlesungsnotitzen, Folien und der entstehende Skript so wie weitere relevante Links verfügbar. | |||||
Literatur | Die Leseliste wird während der Vorlesung und auf der Web-Seite der Vorlesung bekannt gegeben. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Erwartet 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 | |||||
402-1782-00L | Physik II | O | 7 KP | 4V + 2U | R. Wallny | |
Kurzbeschreibung | Einführung in die Wellenlehre, Elektrizität und Magnetismus. Diese Vorlesung stellt die Weiterführung von Physik I dar, in der die Grundlagen der Mechanik gegeben wurden. | |||||
Lernziel | Grundkenntnisse 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 | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-0204-00L | Elektrodynamik | O | 7 KP | 4V + 2U | C. Anastasiou | |
Kurzbeschreibung | Herleitung 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. | |||||
Lernziel | Physikalisches 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). | |||||
Inhalt | Klassische 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). | |||||
Literatur | J.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) | |||||
401-2334-00L | Methoden der mathematischen Physik II | O | 6 KP | 3V + 2U | T. H. Willwacher | |
Kurzbeschreibung | Gruppentheorie: 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 | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-2214-00L | Theorie der Wärme | O | 10 KP | 3V + 2U | R. Renner | |
Kurzbeschreibung | Thermodynamik 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. | |||||
Lernziel | Physikalisches 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. | |||||
Inhalt | Thermodynamik 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 | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-0266-00L | Einführung in die Kern- und Teilchenphysik | W | 10 KP | 3V + 2U | K. S. Kirch | |
Kurzbeschreibung | Einführung in die physikalischen Konzepte der Kern- und Teilchenphysik. | |||||
Lernziel | Einführung 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 | |||||
Skript | Mehr 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 | |||||
402-0275-00L | Quantum Electronics | W | 10 KP | 3V + 2U | S. Johnson | |
Kurzbeschreibung | Classical 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. | |||||
Lernziel | Teach 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. | |||||
Inhalt | Propagation 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 | |||||
Skript | Scripts will be distributed in class (online) via moodle | |||||
Literatur | Reference: Saleh, B.E.A., Teich, M.C.; Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc., newest edition | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Mandatory lecture for physics students Prerequisites (minimal): vector analysis, differential equations, Fourier transformation | |||||
Theoretische Kernfächer | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-0234-00L | Kontinuumsmechanik Fachstudierende UZH müssen das Modul PHY352 direkt an der UZH buchen. | W | 10 KP | 3V + 2U | M. Sigrist | |
Kurzbeschreibung | Mechanik 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. | |||||
Lernziel | Kenntnis der wesentlichen Konzepte und Methoden der theoretischen Mechanik elastischer Medien und der Hydrodynamik. Vertiefung durch Beispiele und Lösen von Übungsproblemen. | |||||
Inhalt | Einführung 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. | |||||
Skript | Vorlesungsskript (Deutsch) verfügbar. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | allgemeine / klassische Mechanik | |||||
402-0206-00L | Quantum Mechanics II Fachstudierende UZH müssen das Modul PHY351 direkt an der UZH buchen. | W | 10 KP | 3V + 2U | P. Jetzer | |
Kurzbeschreibung | Many-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. | |||||
Lernziel | Basic 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. | |||||
Inhalt | The 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. | |||||
Literatur | G. 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 / Besonderes | Basic knowledge of single-particle Quantum Mechanics | |||||
Praktika | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-0000-04L | Physikpraktikum 2 | O | 6 KP | 1V + 4P | A. Eichler, M. Kroner | |
Kurzbeschreibung | Praktische Einführung in die Grundlagen der Experimentalphysik mit begleitender Vorlesung | |||||
Lernziel | Übergeordnetes 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 | |||||
Inhalt | Versuche zu Themen aus den Bereichen der Mechanik, Optik, Wärme, Elektrizität und Kernphysik mit begleitender Vorlesung zur Vertiefung des Verständnisses der Datenanalyse und Interpretation | |||||
Skript | Anleitung zum Physikalischen Praktikum (siehe Link); Vorlesungsskript | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Aus einer Liste von 33 Experimenten müssen 8 Experiment ausgewählt und in Zweiergruppen durchgeführt werden. Voraussetzungen: - Physik I | |||||
402-0000-09L | Physikpraktikum 3 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. | W | 7 KP | 13P | M. Donegà, S. Gvasaliya | |
Kurzbeschreibung | Das 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. | |||||
Lernziel | Die 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 | |||||
Inhalt | Experimente 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. | |||||
Skript | Anleitung zu den Versuchen (in englischer Sprache) | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Aus 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. | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
402-0210-BSL | Proseminar Theoretical Physics Beschränkte Teilnehmerzahl | W | 8 KP | 4S | Betreuer/innen | |
Kurzbeschreibung | A 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-BSL | Semesterarbeit in theoretischer Physik | W | 8 KP | 15A | Betreuer/innen | |
Kurzbeschreibung | Diese Lerneinheit stellt eine Alternative dar, falls kein geeignetes "Proseminar Theoretische Physik" angeboten wird oder schon alle Plätze ausgebucht sind. | |||||
Lernziel | ||||||
402-0215-BSL | Experimentelle Semesterarbeit in Physik | W | 8 KP | 15A | Betreuer/innen | |
Kurzbeschreibung | Ziel dieser Arbeit ist es, zu lernen in einer Forschungsumgebung zu experimentieren, gewonnene Daten zu analysieren und zu interpretieren. | |||||
Lernziel | ||||||
402-0719-BSL | Particle Physics at PSI (Paul Scherrer Institute) Findet dieses Semester nicht statt. | W | 8 KP | 15P | A. Soter | |
Kurzbeschreibung | During 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. | |||||
Lernziel | Students 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. |
- Seite 1 von 3 Alle