Department of Natural Sciences
Physics/Statistics 2
Lecture
Lecture: 2 SWS Physics + 1 SWS Statistics
Exercise: 1 SWS Physics + 1 SWS Statistics
Laboratory course: 1 SWS Physics;
Physics 2
Vorlesung:
- Schwingungen und Wellen (Mathematische Beschreibung, Überlagerung von Schwingungen und Wellen, Interferenz);
- Optik (Huygens'sches Prinzip, Geometrische Optik, Wellenoptik, Beugung, Interferenz, Gitter, Dispersion, Polarisation);
- Elektrizität (Ladungen, elektrisches Feld, Elektrostatik, elektrisches Potential, elektrischer Strom, Ohmsches Gesetz, Gleichstromkreise);
- Magnetismus (bewegte elektrische Ladungen, Induktion, Selbstinduktivität, Magnetismus in Materie, Wechselstromkreise);
- Anwendungen in der physikalischen Messtechnik
Übungen:
- Die in der Vorlesung erlernten Konzepte werden in den Übungen auf konkrete Anwendungsfälle angwandt und das Verständnis vertieft.
Statistics 2:
Vorlesung:
- Spezielle Verteilungen: Binomialverteilung, Poissonverteilung, F-Verteilung, t-Verteilung, Chi-Quadrat-Verteilung
- Testverfahren: F-Test, t-Test, Ausreissertest, Prüfung der Form einer Verteilung (Chi-Quadrat-Test)
- Grafische Analysemethoden anhand verschiedener Diagrammtypen (Histogramm, Boxplot, Scatterplot, Quantilplot, usw.)
Übungen:
Die in der Vorlesung erlernten Konzepte, Methoden und Tests werden auf konkrete Fälle angewandt und dadurch das Verständnis vertieft.
Practical Course
In Kleingruppen (in der Regel 2 Studierenden pro Versuchsstand) wird an ausgewählten Versuchen (die Art der Versuche können sich im Rahmen der Studiengangsreformen ändern) aus den unterschiedlichen Themengebieten des Moduls Versuche zur Mechanik (z.B. translatorische Bewegungen mit der Luftkissenbahn, Dichtbestimmung von Flüssigkeiten) und zur Thermodynamik (z.B. Temperaturmessung, Bestimmung von Wärmekapazitäten und Enthalpien) das quantitative experimentelle Arbeiten einschließlich der statistischen Analyse, sowie der Fehlerbetrachtung (zufällige und systematische Fehler, Fehlerfortpflanzung, lineare Regression) eingeübt. Zusätzlich wird der Stoff aus der Vorlesung und Übung praktisch vertieft.
Requirements
For the participation in lectures or exercises: there are no entry requirements; for the participation in practical class: successful attendance to the Specific Laboratory Safety Instruction is mandatory. The specific safety instruction is part of the physic lesson, always in the beginning of the semester.
Assessment:
Modular examination – graded
The written examination comprises all branches of the module.
Successful participation in the laboratory course is a prerequisite for passing the modular examination.
For the whole module (Physics and Statistics) 6 ECTS are allocated.
More details will be explained during the first lecture.
Literature
Physics 2:
- Fundamentals of Physics, Halliday, Resnick, Walker, Wiley, 2001
- R. Feynman, Lectures on Physics, Massachusetts 1963
- K. Weltner, Mathematics for physicists and engineers:
fundamentals and interactive study guide [CD-ROM included], Berlin 2009 (englische Version des deutschen Lehrbuches und Leitprogrammes)
- K. Weltner, Mathematik für Physiker, 2 Bände, 14. Auflage, Berlin 2008
- K. Weltner, Leitprogramm Mathematik für Physiker, 2 Bände, Berlin 2012
- J. Rybach, Physik für Bachelors, 2. Aufl., Leipzig 2010
- J. Orear, Physik, dt. Ausgabe, München 1982
- Gerthsen, Physik, Springer-Verlag, Berlin
Messtechnik:
- H.-R. Tränkler, Taschenbuch der Messtechnik, Verlag R. Oldenbourg, München
- J. Niebuhr, G. Lindner: Physikalische Messtechnik mit Sensoren, Oldenbourg Verlag
- J. Hoffmann, Taschenbuch der Messtechnik, Fachbuchverlag Leipzig
Statistics
- Fahrmeir, Künstler, Pigeot, Tutz: Statistik, Der Weg zur Datenanalyse. Springer-Verlag, 2007.
- Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 3. Vieweg+Teubner Verlag; Auflage: 6., überarb. u. erw. Aufl. 2011.
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