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Diese Vorlesung entstand aus dem Wunsch der Studenten heraus, einzelne Gebiete der Physik nach dem Absolvieren des Grundkurses Quantenphysik genauer zu durchleuchten. Dabei konnten die Studenten aus einem Gebietskanon auswählen. So ist zu erklären, dass nicht nur Themen der Quantenmechanik enthalten sind, sondern auch elementare Abschnitte über Schwingungen und Wellen sowie Dipole und die elektromagnetische Masse.
Physik I : Mechanik
(2012)
Physik beschäftigt sich mit den Erscheinungen der unbelebten Natur. Ihre Beschreibung gelingt mit Hilfe eindeutig definierter Begriffe, die zu Gesetzen verdichtet werden. Dahinter steht die naturwissenschaftliche Denkmethodik, die Annahme der Gültigkeit universeller, reproduzierbarer Naturgesetze, die Beziehungen zwischen den Objekten oder Dingen in der Natur vermitteln. (...)
Dieses Skriptum ist das Ergebnis eigener iterativer Prozesse, grundlegende Denkstrukturen mitzuteilen, die sich in der Physik als erfolgreich erwiesen haben, um mechanische Sachverhalte zu verstehen. Bei den Übungsaufgaben wurde auf eigene Vorräte, aber auch auf Aufgabenstellungen verehrter Kollegen zurückgegriffen, die hier in extenso diskutiert werden.
Thermodynamik
(2012)
Wir wollen uns mit thermodynamischen Gleichgewichten beschäftigen. Dazu arbeiten wir zunächst mit dem "naiven“ Begriff der Temperatur und untersuchen die thermischen Gesetzmäßigkeiten im Gas. Nach der Definition der Begriffe thermisches Gleichgewicht, thermodynamisches Gleichgewicht, abgeschlossenes, geschlossenes und offenes System erarbeiten wir uns die Grundlagen der kinetischen Gastheorie; dabei werden wir uns einen Einblick in qualitative statistische Methoden verschaffen, die zur Behandlung von Vielteilchensystemen erforderlich sind, bei denen sich zunächst deren Anzahl nicht ändern soll (kanonisches Ensemble). Es schließen sich der 1. und der 2. Hauptsatz der Thermodynamik an. Die Entropie wird über chemische Reaktionen und statistisch über die Mischungsentropie eingeführt, und damit die Richtung des Geschehens bei Prozessen definiert. Mit den Maxwellschen Relationen werden dann die Werkzeuge geschaffen, um bis dahin erwähnte unüberwindliche Schwierigkeiten elegant zu lösen. Mit der Zulassung der Änderung der Teilchenzahl (großkanonisches Ensemble) und der Definition des chemischen Potentials wenden wir uns dann physikalischen und chemischen Gleichgewichten zu. Abschließend widmen wir uns dem Problem, wie Ungleichgewichte durch Fluss von Materie und Wärme ausgeglichen werden.