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Atom- und Festkörperphysik

Modulbezeichnung: Atom- und Festkörperphysik
Modulbezeichnung (engl.): Atomic and Solid-State Physics
Studiengang: Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019
Code: MST2.ATO
SWS/Lehrform: 3V+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 120 min.

[letzte Änderung 21.01.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
MST2.ATO Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019, 4. Semester, Pflichtfach
MST2.ATO Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020, 4. Semester, Pflichtfach

geeignet für Austauschstudenten mit learning agreement
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MST2.PH1 Physik 1
MST2.PH2 Physik 2
MST2.PH3 Physik 3


[letzte Änderung 02.03.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Günter Schultes
Dozent:
Prof. Dr. Günter Schultes


[letzte Änderung 02.03.2021]
Lernziele:
Das Ziel ist die Vermittlung von Modellen zum Atomaufbau und zu quantenmechanischen Grundlagen. Darauf aufbauend wird die Struktur von Festkörper und ihre physikalischen Eigenschaften vermittelt. Anhand eines Praktikumsversuches zur Röntgenbeugung und der Vorführung von typischen Anlagen und Geräten der Dünnschichttechnik erfahren und lernen die Studierenden den Praxisbezug der Festkörperphysik kennen.

[letzte Änderung 17.03.2019]
Inhalt:
1. Grundlegende Konzepte
- Atomaufbau und Bohr´sches Atommodell
- Welle-Teilchen Dualismus
- Konzepte der Quantenmechanik, Unschärferelation, Wellenfunktionen, Schrödinger-Gleichung   
 
2. Struktur kristalliner Festkörper
- Chemische Bindung in Festkörpern
- Kristalle und Gitterstrukturen
- Untersuchungen mit Röntgenstrahlen (hierzu auch der Laborversuch)
- Gitterstörungen und Phononen
  
3. Elektrische, magnetische und thermische Eigenschaften von Festkörpern
- Ladungsträger in Festkörpern
- Das Bändermodell des Festkörpers
- Elektrische Leitung in Metallen und Halbleitern
- Dia-, Para- und Ferromagnetismus
- Magnetische Resonanztomographie
- Tiefe Temperaturen, Supraleitung
 
4. Angewandte Festkörperphysik
- Eigene Forschungsarbeiten zu: Hochempfindliche nanoskalige Dünnschichten für Druck- und Kraftsensoren


[letzte Änderung 17.03.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesung, Übungen, Praktkumsversuch Röntgenbeugung

[letzte Änderung 17.03.2019]
Literatur:
Wolfgang Demtröder, Experimentalphysik 3 Atome, Moleküle und Festkörper, Springer Online-Ressource (XXII, 650S. 706 Abb.. Mit 9 Farbtafeln, online resource)
         
Paul A. Tipler, Gene Mosca ; Peter Kersten, Jenny Wagner (Hrsg.), Physik für Studierende der Naturwissenschaften und Technik, Online-Ressource (XXXII, 1466 Seiten)
 
Peter Wellmann, Materialien der Elektronik und Energietechnik, Springer Online Ressource                      
 


[letzte Änderung 01.03.2021]
[Wed Oct 27 11:40:12 CEST 2021, CKEY=m3MST2.ATO, BKEY=mst3, CID=MST2.ATO, LANGUAGE=de, DATE=27.10.2021]