“There is nothing new to be discovered in Physics now. All that remains is more and more precise measurement.”

― Lord Kelvin

Über diesen Kurs:

  • Dozent: PD Dr. B. Metsch
  • Jahr: 2016/2017
  • Schwierigkeitsgrad:
  • Kursseite: –
  • Tutor: B. Havers
  • Literatur:

Genau wie bereits die Theoretische Physik II bei Herrn Metsch ein sehr mathematischer Kurs, was mir persönlich sehr gut gefallen hat.

Zettel 1:

Themen: Spinsystem, Wechselwirkungsfreie Spins, Zweizustandssystem, Binomialverteilung, Mittelwert, Varianz, Schwankung, Magnetisierung

  1. Ein Spinsystem
Hausaufgabe 1

ZETTEL 2:

Themen: Harmonische Oszillatoren, Eigenwertgleichung, Hamiltonoperator, Zustandsdichte, Dirac Delta-Distribution, Sattelpunktmethode, Zahl der Zustände

  1. Zustandsdichte Ω(E) eines Systems von N nicht-wechselwirkenden harmonischen Oszillatoren
Hausaufgabe 2

Zettel 3:

Themen: Mikrokanonische Gesamtheit, Zustandsdichte, Ideales Gas, Kalorische Zustandsgleichung

  1. Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung in einem idealen Gas
Hausaufgabe 3

Zettel 4:

Themen: Ideales Gas, Nichtrelativistische Teilchen, Hamiltonoperator, Eigenwertgleichung, Seperationsansatz, Kanonische Zustandssumme, Stirling-Formel, Kalorische Zustandsgleichung, Thermische Zustandsgleichung, Entropie, Thermische Wellenlänge

  1. Ideales Gas
Hausaufgabe 4

Zettel 5:

Themen: Festkörper, Dreidimensionale harmonische Oszillatoren, Entropie, Temperatur, Energie, Wärmekapazität, Stirling-Formel, Magnetisierung, Spinsystem, Magnetische Momente, Externes Magnetfeld, Gyromagnetischer Faktor, Zustandssumme, Brillouin-Funktionen, Suszeptibilität

  1. Einstein-Modell
  2. Magnetisierung allgemeiner Spinsysteme
Hausaufgabe 5

Zettel 6:

Themen: Einkomponentiges Gas, Spezifische Wärmekapazität, Thermischer Ausdehnungskoeffizient, Druck, Volumen, Temperatur, Zustandsgleichung, Maxwell-Relation, Partielle Differentialgleichung, Entropie, Energiedichte, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Schwarze Strahlung

  1. Beziehungen für thermodynamische Potentiale
  2. Energiedichte eines thermodynamischen Systems
Hausaufgabe 6

Zettel 7:

Themen: Joule-Thomson-Experiment, Druck, Volumen, Joule-Thomson-Koeffizient, Maxwell-Identität, Erdatmosphäre, Ideales Gas, Molare Masse, Gravitationsfeld, Druckänderung, Meeresspiegel, Quasistatisch, Adiabatisch

  1. Zum Joule-Thomson-Experiment
  2. Temperaturabnahme im Gravitationsfeld
Hausaufgabe 7

Zettel 8:

Themen: Erwärmen, Heizen, Isobarer Vorgang, Ideales Gas, Zweiatomige Moleküle, Isobare Wärmekapazität, Isochore Wärmekapazität, Wärmemenge, Hermetisch abgeschlossener Raum

  1. Heizen eines Raumes
Hausaufgabe 8

Zettel 9:

Themen: Ideale Quantengase, Bernoulli-Polynome, Erzeugende Funktion, Bernoulli-Zahlen, Potenzreihenentwicklung, Vollständige, Induktion, Euler-MacLaurin-Formel, Kurvenintegrale, Residuensatz, Riemannsche Zeta-Funktion

  1. Bernoulli-Polynome, Bernoulli-Zahlen und die Euler-MacLaurin-Formel
Hausaufgabe 9

Zettel 10:

Themen: Fermionischer Fock-Raum, Bosonischer Fock-Raum, Schiefes Produkt, Symmetrisches Produkt, Skalarprodukt, Orthonormalbasis, Vernichtungsoperator, Erzeugungsoperator, Vertauschungsrelationen, Kommutatoren, Antikommutatoren

  1. Der Fock-Raum (Teil 2)
Nicht abgegeben

Zettel 11:

Themen: Ideales Bosegas, Ideales Fermigas, Entropie, Absoluter Nullpunkt, Fermienergie, Geschwindigkeit eines Moleküls, Erwartungswerte

  1. Entropie eines idealen Quantengases
  2. Fermigas am Nullpunkt
  3. Abschätzung von Fermi-Energien
Hausaufgabe 11

Zettel 12:

Themen: Weißer Zwerg, Entartete Sternmaterie, Fermi-Impuls, Fermi-Energie, Grundzustandsenergie, Elektronengas, Nichtrelativistische Näherung, Hochrelativistische Näherung, Gravitationsdruck, Fermi-Druck, Sternradius, Großkanonisches Potential, Mittlere Teilchenzahl, Schwankungsquadrat, Isotherme Kompressibilität

  1. Weißer Zwerg (II)
  2. Isotherme Kompressibilität bei kleinen Temperaturen
Hausaufgabe 12

Zettel 13:

Themen: Großkanonisches Potential, Entropie, Wärmekapazität, Diskontinuität, Plancksche Energieverteilung, Wiensches Verschiebungsgesetz, Energiefluss, Solarkonstante, Schwarzer Körper, Oberflächentemperatur

  1. Bose-Einstein-Kondensation in d Dimensionen (II)
  2. Wiensches Verschiebungsgesetz
  3. Oberflächentemperatur der Sonne
Nicht abgegeben

Zettel 14:

Themen: Anregungsspektrum, Zweiatomige Moleküle, Kommutatoren, Hamiltonoperator, Radiale Schrödingergleichung, Differentialgleichung, Energiespektrum, Gebundene Zustände

  1. Rotations- und Vibrationsspektrum 2-atomiger Moleküle
Nicht abgegeben

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Nico

Hallo
Ist Theo3 Voraussetzung für Theo4?
Ich habe bisher nur Theo1+2 gemacht und wollte nächstes Semester Theo4 belegen.

Dieses Website ist sehr cool btw.

Last edited 1 year ago by Nico
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Marvin Zanke

Hallo Nico,

danke für Deine Nachricht! Eine Voraussetzung “auf dem Papier” ist es nicht, nein. Allerdings gibt es — womöglich je nach Dozent — Themen in Theoretischer Physik IV, die auf den Konzepten von Theoretischer Physik III aufbauen. Meine persönliche Einschätzung ist, dass Theo IV ohne Theo III anstrengend(er) wird (als es beispielsweise der Fall für Theo II ohne Theo I ist).

Ich hoffe meine Antwort kommt noch rechtzeitig, um Dir die Entscheidung zu erleichtern.

Viele Grüße
Marvin

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