Module Handbook

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Notes on the module handbook of the department Chemistry

1. Hinweis zum Feld "Anmeldung": In "Corona-Zeiten" ist - teils abweichend von den Angaben im Feld "Anmeldung"- oft eine Anmeldung im KIS erforderlich. Die aktuellen Regelungen finden Sie unter https://www.chemie.uni-kl.de/studium/digital/

2. Die Angaben zum Masterstudiengang Toxikologie und zu den lehramtsbezogenen Zertifikatsstudiengängen im Fach Chemie befinden sich noch im Aufbau.

Module CHE-Ba-022-M-1

Grundmodul: Physik II (M, 6.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
CHE-Ba-022-M-1 Grundmodul: Physik II 6.0 CP (180 h)

Basedata

CP, Effort 6.0 CP = 180 h
Position of the semester 1 Sem. in SuSe
Level [1] Bachelor (General)
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Area of study [PHY-EXP] Physics for other departments
Reference course of study [CHE-82.32-SG] B.Sc. Chemistry
Livecycle-State [NORM] Active

Module Part #A "Einführung in die Physik für Biologen/innen und Chemiker/innen II" (Obligatory, 4.0 LP)

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL Sem.
2V+1U PHY-EXP-012-K-1
Einführung in die Physik für Biologie und Chemie II
P 42 h 48 h - - PL1 SuSe
  • About [PHY-EXP-012-K-1]: Title: "Einführung in die Physik für Biologie und Chemie II"; Presence-Time: 42 h; Self-Study: 48 h
  • About [PHY-EXP-012-K-1]:
    Im Bachelorstudiengang Chemie mit Schwerpunkt Wirtschaftswissenschaften (Prüfungsordnung ab WS 20_21) sind diesem Kurs 3 LP zugeordnet.

Module Part #B "Physikalisches Praktikum für Chemie und Bio-Chemie-Ingenieurwissenschaften" (Obligatory, 2.0 LP)

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL Sem.
3L PHY-PRAKT-504-K-1
Physikalisches Praktikum für Chemie und Bio-Chemie-Ingenieurwissenschaften
P 42 h 48 h
L-Schein
- no SuSe
  • About [PHY-PRAKT-504-K-1]: Title: "Physikalisches Praktikum für Chemie und Bio-Chemie-Ingenieurwissenschaften"; Presence-Time: 42 h; Self-Study: 48 h
  • About [PHY-PRAKT-504-K-1]: The study achievement [L-Schein] proof of successful participation in the practical course / lab must be obtained.
  • About [PHY-PRAKT-504-K-1]:
    • Die Studienleistung besteht aus An-/ Ab-/ Haupttestaten, bestandenen Versuchsdurchführungen mit Anfertigung von Versuchsprotokollen. Dabei werden die genauen Bewertungskriterien in der Vorbesprechung zum Praktikum bekannt gegeben.
    • Im Bachelorstudiengang Chemie mit Schwerpunkt Wirtschaftswissenschaften (Prüfungsordnung ab WS 20_21) sind diesem Kurs 3 LP zugeordnet.

Examination achievement PL1

  • Form of examination: written exam (Klausur) (90 Min.)

Evaluation of grades

The grade of the module examination is also the module grade.


Contents

  • Elektrizitätslehre:
    • Elektrostatik
    • Coulomb-Gesetz (Bezug zu [PHY-EXP-010-K-1] Einführung in die Physik für Biologie und Chemie I)
    • Definition des elektrischen Feldes
    • elektrischer Fluss,
    • Gaußscher-Satz
    • elektrisches Potenzial (gerade auch in direktem Bezug zu biologischen Systemen, z.B. Zellpotential)
    • elektrische Spannung
    • Leiter und Dielektrika im Feld, Dielektrizitätskonstante
    • Polarisation, Influenz, Dipolmoment
    • Kondensator
    • elektrischer Strom
    • Widerstand, ohmsches Gesetz
    • Bänderschema Festkörper
    • mikroskopische Ursache der Leitfähigkeit (Metall, Halbleiter, Elektrolyt, Supraleiter)
    • Piezo- und pyroelektrischer Effekt
    • elektrische Leistung, Joulesche Wärme
    • Kirchhoffsche Regeln
    • Strom- und Spannungsquellen (auch biologische Beispiele)
    • Magnetostatik, Magnetfeld, magnetische Kräfte
    • Gesetz von Biot-Savart, magnetischer Fluss
    • Amperesches Durchflutungsgesetz
    • Lorentzkraft
    • Massenspektrometrie
    • Hall-Effekt
    • Magnetismus im Festkörper (Dia-, Para- und Ferromagnetismus)
    • Suszeptibilität, magnetische Induktion und Faraday‘sches Induktionsgesetz
    • Spulen und Transformatoren, Dioden
    • Wechselstrom
    • Wechselgrößen als komplexe Zahl (Zeigerdiagramm)
    • Impedanz
    • elektrische Schaltkreise und Geräte bei Gleich- und Wechselstrom (z.B. LC-LCR-Schwingkreis)
    • Hertz’scher Dipol
    • Maxwellgleichungen
    • elektromagnetische Strahlung(EMS)
    • Spektrum der EMS
    • Wechselwirkung EMS mit Materie
  • Optik:
    • Reflektion
    • Brechung
    • Huygenssches Prinzip
    • Polarisation von EMS an Grenzflächen (Verknüpfung E-Lehre Dipol)
    • Totalreflektion
    • geometrische Optik
    • Spiegel, Hohlspiegel
    • Interferenz, Beugung am Spalt/Gitter
    • Prisma, Linse/Linsensysteme
    • Auge
    • Lupe, Mikroskop, optisches Auflösungsvermögen
    • Temperaturstrahlung
    • Röntgenstrahlung
    • Prinzip eines Lasers
    • Radioaktivität
Experimente zu Inhalten aus der Mechanik, Wärmelehre, Elektrizitätslehre, Magnetismus, Optik, Atomphysik und Radioaktivität.

Competencies / intended learning achievements

Folgende Kompetenzen sollen gefördert werden:
  • Fachkompetenz: Erweitertes Verständnis physikalischer Konzepte
  • Methodenkompetenz: Erweiterung der in [CHE-Ba-021-M-1] erworbenen Kompetenzen bezüglich der theoretischen und praktischen Fertigkeiten zur Bearbeitung von komplexeren physikalischen Fragestellungen und das Erweitern der Fähigkeit der ei-genständigen Verknüpfung von physikalischen Zusammenhängen auf den gesamten Themenkomplex der Module [CHE-Ba-021-M-1] und [CHE-Ba-022-M-1]
  • personale Kompetenz: Eigenständiges Lernen, kritisches und lösungsorientiertes Denken
  • Sozialkompetenz: Teamfähigkeit; Diskussionsfähigkeit im wissenschaftlichen Kontext

Angestrebte Lernergebnisse:

Mit erfolgreichem Abschluss des Moduls werden die Studierenden in der Lage sein,

  • auch komplexere physikalische Größen und deren Konzepte im gesamten Themenkomplex der beiden Module [CHE-Ba-021-M-1] und [CHE-Ba-022-M-1] zu verstehen und wiederzugeben.
  • das Zusammenspiel der wichtigsten physikalischen Größen und Gesetzmäßigkeiten zu erkennen und deren Übertragbarkeit anzuwenden.
  • die Relevanz aller physikalischen Konzepte aus [CHE-Ba-021-M-1] und [CHE-Ba-022-M-1] bezüglich des Chemie- oder Lebensmittelchemiestudiums gerade auch in Hinsicht auf einen modernen interdisziplinären Forschungsansatz darzulegen und anwenden zu können.

Literature

Vorlesung: Literaturliste und Verlinkungen im OLAT Kursmaterial angegeben

Praktikum: siehe Homepage Praktikum und KIS

  • Stockhausen: Physik für Mediziner und Pharmazeuten, de Gruyter-Verlag
  • Lüders, von Oppen: Bergmann/Schäfer Kompakt, Lehrbuch der Experimentalphysik, De Gruyter-Verlag
    • Band 1 – Klassische Physik - Mechanik und Wärme
    • Band 2 – Relativistische Physik – von der Elektrizität zur Optik
    • Band 3 – Quantenphysik – Atomare Physik und Festkörper
  • Kuypers: Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VCH-Verlag
    • Band 1 – Mechanik und Thermodynamik
    • Band 2 – Elektrizität, Optik und Wellen
  • Lindner: Physik für Ingenieure, Hanser-Verlag
  • Wilhelm Walcher: Praktikum der Physik, Teubner Studienbücher Physik, Springer Vieweg-Verlag

Materials

Vorlesung mit Übungen: Vorlesung: Ergänzendes Skript zur Vorlesung, vollständige Inhalte der Vorlesung (Folien inklusive Herleitungen und Links). multimediale Komponenten (Filme, Applets, pdf), und/oder deren Linkverweise, Literaturhinweise auf thematisch relevante wissenschaftliche Artikel, zusätzliche Aufarbeitung komplexerer Zusammenhänge in ergänzenden Foliensätzen. Zusätzliche Aufgaben mit Themenschwerpunkt. Praktikum: Versuchsbeschreibungen des Physikalischen Praktikums, während des Praktikums erhältlich

Praktikum: Auf weitere Praktikumsunterlagen wird in der Einführungsveranstaltung hingewiesen.

Registration

Vorlesung mit Übungen: Zu a): Keine Anmeldung zur Vorlesung erforderlich; Anmeldung zu den zur Vorlesung gehörenden Übungen und der Zugang zum online Lernportal (OLAT-Kurs) der Vorlesung erfolgt über das OLAT-System

http://www.uni-kl.de/eteaching/lernplattform/

Zu b): QIS-Office

Praktikum: Das Anmeldeverfahren erfolgt über die Homepage des Anfängerpraktikums Physik (https://www.physik.uni-kl.de/ap), Details und Anmeldezeiträume werden dort oder per Aushang bekanntgegeben.

Zusätzlich ist eine Anmeldung über das QIS Selbstbedienfunktion der TU Kaiserslautern erforderlich (https://qis.verw.uni-kl.de/)

Requirements for attendance (informal)

None

Requirements for attendance (formal)

Die Teilnahme an [PHY-PRAKT-504-K-1] setzt eine bestandene Modulprüfung zu [CHE-Ba-021-M-1] sowie die Teilnahme an der Einführungsveranstaltung des Praktikums inkl. Sicherheitsbelehrung voraus.

References to Module / Module Number [CHE-Ba-022-M-1]

Course of Study Section Choice/Obligation
[CHE-82.32-SG] B.Sc. Chemistry Basic Modules [P] Compulsory
[CHE-82.B41-SG#2020] B.Sc. Chemistry with Focus Economics [2020] Module der Chemie (Grundmodule) [P] Compulsory
[CHE-82.96-SG] B.Sc. Food Chemistry Basic Modules [P] Compulsory
[WIW-82.177-SG] B.Sc. Business Administration and Engineering specialising in Chemistry Field of study Chemical Engineering [P] Compulsory