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Bachelorstudiengang PhysikBachelorstudiengang MeteorologieMasterstudiengang PhysikMasterstudiengang Technische Physik (auslaufend)Masterstudiengang MeteorologieModulkatalogStand 04.11.2016Fakultät für Mathematik und Physikder Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieKontaktStudiendekanat der Fakultät für Mathematik und PhysikAppelstr. 11 A30167 HannoverTel.: 0511/ udiendekanProf. Dr. Roger BielawskiWelfengarten 130167 angskoordinationAxel KöhlerDr. Katrin RadatzAppelstr. 11 A30167 HannoverTel.: 0511/ [email protected] Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieVorbemerkungDer Modulkatalog Physik, technische Physik und Meteorologie besteht aus zwei Teilen, denModulbeschreibungen und dem Anhang mit den g). Da in den Wahlmodulen verschiedene Vorlesungen gewählt werdenkönnen, werden diese im Anhang ausführlicher beschrieben. So sind in solchen Fällen dieAngaben zu den Inhalten und der Häufigkeit des Angebots bei den Vorlesungen und nicht beiden Modulen zu finden.Bitte beachten Sie, dass es sich hier um eine Zusammenstellung der Vorlesungen handelt, dieregelmäßig angeboten werden. Insbesondere können weitere Vorlesungen imVorlesungsverzeichnis den Wahlmodulen zugeordnet werden.Der Modulkatalog sollte auch als Ergänzung zur Prüfungsordnung verstanden werden. Dieaktuelle Version unserer Prüfungsordnung finden Sie jeweils unter:Physik / Techn. Physik ge/physik/ordnungen/index.phpMeteorologie ge/meteorologie/ordnungen/index.phpLeibniz Universität Hannover3

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieInhaltStudienverlaufspläne . 8Studienverlaufsplan BA Meteorologie . 8Studienverlaufsplan BA Physik . 10Bachelor Physik -- Kernmodule . 12Analysis I II . 12Lineare Algebra I. 13Mathematik für Physiker . 14Mechanik und Relativität . 15Elektrizität . 16Optik, Atomphysik, Quantenphänomene . 17Moleküle, Kerne, Teilchen, Festkörper . 18Modulübergreifende Prüfung Experimentalphysik. 19Mathematische Methoden der Physik/ Theoretische Elektrodynamik . 20Analytische Mechanik und Spezielle Relativitätstheorie . 21Modulübergreifende Prüfung Theoretische Physik I . 22Einführung in die Quantentheorie . 23Statistische Physik . 24Modulübergreifende Prüfung Theoretische Physik II . 25Physik präsentieren . 26Bachelor Physik – Vertiefungsbereich . 27Einführung in die Festkörperphysik . 27Atom- und Molekülphysik . 28Kohärente Optik. 29Modulübergreifende Prüfung Vertiefungsbereich. 30Bachelor Physik -- Wahlbereich . 31Moderne Aspekte der Physik . 31Grundlagen der Lasermedizin und Biomedizinischen Optik . 32Schlüsselkompetenzen . 33Bachelor Meteorologie – Kernmodule . 34Lineare Algebra. 34Analysis . 35Angewandte Mathematik . 36Angewandtes Programmieren . 37Einführung in die Meteorologie . 38Strahlung. 39Wolkenphysik . 40Instrumentenpraktikum . 41Klimatologie . 42Theoretische Meteorologie . 43Synoptische Meteorologie . 44Studium und Beruf . 45Meteorologische Exkursion I . 46Bachelor Meteorologie – Wahlbereich . 47Wahlmodul Meteorologie . 47Bachelor Meteorologie – Naturwissenschaftlich-technischer Wahlbereich. 48Naturwissenschaftlich-technischer Wahlbereich . 484Leibniz Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieBachelor Meteorologie – Schlüsselkompetenzen . 49Schlüsselkompetenzen . 49Master Physik/Technische Physik – Fortgeschrittene Vertiefungsphase . 50Fortgeschrittene Festkörperphysik . 50Fortgeschrittene Gravitationsphysik . 51Quantenoptik. 52Quantenfeldtheorie . 53Elektronik und Messtechnik . 54Master Physik/Technische Physik - Schwerpunktsphase . 55Ausgewählte Themen moderner Physik A. 55Ausgewählte Themen moderner Physik B . 56Ausgewählte Themen der Photonik . 57Ausgewählte Themen der Nanoelektronik . 58Seminar . 59Schlüsselkompetenzen . 60Industriepraktikum . 61Master Meteorologie – Fortgeschrittene Meteorologie . 62Seminare zur Fortgeschrittene Meteorologie . 62Fortgeschrittenenpraktikum. 63Schlüsselkompetenzen . 64Master Meteorologie – Wahlbereich . 65Ausgewählte Themen moderner Meteorologie A . 65Ausgewählte Themen moderner Meteorologie B . 66Ausgewählte Themen moderner Meteorologie C . 67Abschlussarbeiten und Forschungsphase . 68Bachelorprojekt . 68Forschungspraktikum. 69Projektplanung . 70Modulübergreifende Prüfung Forschungspraktikum/ Projektplanung . 71Masterarbeit . 72Lehrveranstaltungskatalog . 73Tabelle Zuordnung der Lehrveranstaltungen . 76Fortgeschrittene Quantentheorie . 81Seminar zu Fortgeschrittene Quantentheorie . 82Computerphysik . 83Theoretische Festkörperphysik . 84Statistische Feldtheorie . 85Seminar zur Theorie der kondensierten Materie . 86Fortgeschrittene Computerphysik . 87Aktuelle Probleme der Theorie der kondensierten Materie . 88Theorie der fundamentalen Wechselwirkungen . 89Seminar zu Theorie der fundamentalen Wechselwirkungen . 90Ergänzungen zur klassischen Physik. 91Einführung in die Teilchenphysik . 92Festkörperphysik in niedrigen Dimensionen . 93Laborpraktikum zu Festkörperphysik in niedrigen Dimensionen . 94Oberflächenphysik . 95Vom Atom zum Festkörper . 96Leibniz Universität Hannover5

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieSeminar zu Vom Atom zum Festkörper . 97Halbleiterphysik . 98Halbleitermesstechnik in der Photovoltaik . 99Rastersondentechnik . 100Molekulare Elektronik . 101Methoden der Oberflächenanalytik . 102Laborpraktikum Methoden der Oberflächenanalytik . 103Physik der Nanostrukturen . 104Optische Spektroskopie von Festkörpern . 105Quantenstrukturbauelemente . 106Physik der Solarzelle . 107Laborpraktikum Fortgeschrittene Solarenergieforschung . 108Seminar zu Fortgeschrittene Solarenergieforschung . 109Laborpraktikum Festkörperphysik . 110Seminar Aktuelle Forschungsthemen der Festkörperphysik . 111Thermodynamik, Kinetik und Struktur von Defekten in Halbleitern . 112Simulation und Design von Solarzellen . 113Physik in Nanostrukturen . 114Nichtlineare Optik . 115Photonik . 116Seminar zu Photonik . 117Atomoptik . 118Laborpraktikum Optik . 119Festkörperlaser . 120Optische Schichten . 121Data Analysis . 122Neutron Stars and Black Holes . 123Seminar Gravitationswellen . 124Seminar Gravitationsphysik . 125Laserinterferometrie . 126Laborpraktikum Laserinterferometrie . 127Laserstabilisierung und Kontrolle optischer Experimente . 128Laborpraktikum Cluster Computing . 129Nichtklassisches Licht . 130Nichtklassische Laserinterferometrie . 131Elektronische Metrologie im Optiklabor . 132Kernphysikalische und kernchemische Grundlagen des Strahlenschutzes und derRadioökologie . 133Kernenergie und Brennstoffkreislauf, technische Aspekte und gesellschaftlicher Diskurs 134Radioaktivität in der Umwelt und Strahlengefährdung des Menschen . 135Strahlenschutz und Radioökologie . 136Nukleare Analysemethoden in der Radioanalytik . 137Kernphysikalische Anwendungen in der Umweltphysik . 138Radiochemie & Radioanalytik . 139Einführung in die Massenspektrometrie . 140Seminar/Praktikum Strahlenschutz und Radioökologie . 141Fachkunde im Strahlenschutz . 142Numerische Wettervorhersage . 143Programmierpraktikum zur Numerischen Wettervorhersage . 1446Leibniz Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieSchadstoffausbreitung in der Atmosphäre . 145Turbulenz II. 146Atmosphärische Konvektion. 147Programmierpraktikum zur Simulation der atmosphärischen Grenzschicht. 148Simulation turbulenter Strömungen mit LES-Modellen . 149Numerisches Praktikum zur Simulation turbulenter Strömungen mit LES-Modellen . 150Agrarmeteorologie . 151Lokalklimate . 152Fernerkundung I . 153Meteorologische Exkursion II . 156Externes Praktikum Inland . 157Externes Praktikum Ausland . 158Leibniz Universität Hannover7

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, an BA MeteorologieTheoretischeMeteorologieAllgemeine und alPhysikMathematik1. Semester82. Semester3. Semester4. SemesterLineareLineareAlgebra AAlgebra B4 LP, SL, PL 4 LP, SL, PLBessere Klausur bestimmtGesamtnoteAnalysis AAnalysis B5 LP, SL, PL 5 LP, SL, PLBessere Klausur bestimmtGesamtnoteMechanikElektrizitätund12 LP, SLRelativität6 LP, SLNumerik A4 LP, SL, PLAngewandtesProgrammieren4 LP, SLPLMathematis TheoretischcheeMethodenElektrodynader Physikmik7 LP, SL7 LP, SLPL: eine der Klausurenmuss bestanden werdenEinführung Einführungin diein dieMeteorologi MeteorologieIe II4 LP, SL, PL 4 LP, SL, PL5.Semester6. SemesterLP30StochastikA4 LP, SL, PLOptik,Atomphysik,Quantenphänomene10 LP, SL2814Strahlung I4 LPSL, PLStrahlung II4 LPWolkenphysik4 LP, SL, PLThermodynamik undStatik4 LP, SL, PLKinematikundDynamikTurbulenzundDiffusion4 LP, SL, PLInstrumentenpraktikum6 LP, SLKlimatologie4 LP, SL,PLSynoptischeMeteorologie I4 LP, SL38SynoptischeMeteorologie II4 LP, SL12Leibniz Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, tiefungsstudiumStudium und Beruf4 LP, SL, PLEinführungin dasStudium derMeteorologieBerufskundliches PraktikumSL5Meteorlogische Exkursion I2 LP, SLWahlmodul Meteorologie Auswahlaus entsprechend zugeordnetenLehrveranstaltungen im Umfang vonmind. 20 LP20 LP, (SL), PLNaturwissenschaftlich – technischerWahlbereich mind. 12 LP ausLehrveranstaltungen der in derPrüfungsordnung genanntenFakultäten12 LP, (SL)Eine Lehrveranstaltung aus dem Angebot desWissensFachsprachenzentrums oder Zentrum fürchaftlichSchlüsselkompetenzen oder entsprechend ausgewiesene esAngebote der Fakultät.Schreibe2 LPn2 LPBachelorprojekt3428/418032/4Leibniz Universität Hannover30/5Je nach individueller Planung.4159

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieStudienverlaufsplan BA Physik2. Semester3. SemesterAnalysis II10 LP, SL,PLMathematikfür PhysikerI4 LP, SLPLEs muss nur eine Klausurbestanden werdenLineareAlgebra I10 LP, SL,PLMechanikundRelativität6 LP, SLPLMathematischeMethodender Physik7 LP, SL,Optik,Atomphysik,Quantenphänomene10 LP, SLMoleküle,Kerne,Teilchen,Festkörper10 LP, SLTheoretischeElektrodynamik7 LP, rie4 LP, SLEinführung in dieQuantentheorie8 LP, SLPL5.Semester6.SemesterLP3838Statistische Theorie8 LP, SL382 von 3Vertiefungsmodulen jeV3 Ü1 P3 je 8 LP- Festkörperphysik- Atom- undMolekülphysik- Kohärente OptikMind. 12 LP aus demLehrangebot der enzenWahlpflichtfach104.SemesterMathematik fürPhysiker II4 LP, SLElektrizität12 LP, SLVertiefungsstudiumTheoretische is I10 LP, SL,PLSeminar oder Vorlesung4 LP124Betriebswirtschaftslehre, Chemie, Elektrotechnik, Geodäsie und Geoinformatik,Informatik, Maschinenbau, Mathematik, Meteorologie, Philosophie undVolkswirtschaftslehre.16Leibniz Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, sentation undProjektarbeitPhysikpräsentierenSeminar3 LP, SL33/229/1Leibniz Universität HannoverBachelorarbeit12 LPVortrag3 LPJe nach individueller Planung unterschiedlich.1818011

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieBachelor Physik -- KernmoduleAnalysis I II0211SemesterlageWintersemester und SommersemesterModulverantwortliche(r)Institut für Analysis und Institut für DifferentialgeometrieLehrveranstaltungen (SWS)Vorlesung Analysis IÜbung zu Analysis IVorlesung Analysis IIÜbung zu Analysis IIStudienleistung:jeweils die Übung zu Analysis I und zu Analysis IIPrüfungsleistung:eine der Klausuren zu Analysis I oder zu Analysis IILeistungsnachweis zum Erwerb derLPNotenzusammensetzungLeistungspunkte (ECTS):geht nicht in die Bachelornote ein20Präsenzstudium (h):180Selbststudium (h):420Kompetenzziele:Kompetenz im Umgang mit mathematischer Sprache. Grundlegendes Verständnis für die korrekte Lösungmathematisch-naturwissenschaftlicher Aufgaben in höherdimensionalen Räumen mit Hilfe vonKonvergenzbetrachtungen, Differentiation und Integration. Sichere Beherrschung der entsprechenden Methodenund der mathematischen Beweistechniken. Aufgrund der Übung sind die Studierenden vertraut mit mathematischexakten Formulierungen und Schlussweisen in einfachen Kontexten und fähig diese vorzutragen.Inhalte:Analysis I: Zahlbereiche, systematische Einführung reellerZahlen; Folgen und Reihen; Konvergenz und Stetigkeit; Differentialrechnung für Funktionen in einerVariablen; Integralrechnung für Funktionen in einerVariablen.Analysis II: Topologische Grundbegriffe wie metrische undnormierte Räume, Konvergenz, Stetigkeit,Vollständigkeit, Kompaktheit; Differentiation von Funktionen in mehrerenVariablen, totale und partielleDifferenzierbarkeit, Satz überUmkehrfunktionen und implizite Funktionen,lokale Extrema mit und ohneNebenbedingungen; Vektorfelder undPotentiale; gewöhnliche Differentialgleichungen, Existenz,Eindeutigkeit, elementare Lösungsmethoden.Grundlegende Literatur:H. Amann & J. Escher: Analysis I, Birkhäuser Verlag, 2002O. Forster: Analysis 1, Vieweg Teubner 2008H. Amann & J. Escher: Analysis II, Birkhäuser Verlag, 1999O. Forster: Analysis 2, Vieweg Teubner, 2006Empfohlene Vorkenntnisse:Schulkenntnisse in Mathematik (gymnasiale Oberstufe)ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: keineVerwendbarkeit: Bachelorstudiengang Physik (Kernmodul)12Leibniz Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieLineare Algebra e(r)Institut für Algebra, Zahlentheorie und Diskrete Mathematik undInstitut für Algebraische GeometrieLehrveranstaltungen (SWS)Vorlesung Lineare Algebra IÜbung zu Lineare Algebra ILeistungsnachweis zum Erwerb derLPStudienleistung: ÜbungsaufgabenPrüfungsleistung: KlausurNotenzusammensetzunggeht nicht in die Bachelornote einLeistungspunkte (ECTS):10Präsenzstudium (h):90Selbststudium (h):210Kompetenzziele:Grundlegendes Verständnis für mathematische Denkweisen und ihre Anwendung auf verschiedene Probleme.Sicherer Umgang mit linearen Gleichungssystemen und den zugehörigen Lösungsmethoden und fundierteKenntnisse der zugrundeliegenden algebraischen Strukturen. Ausdrucksfähigkeit in der Darstellung mathematischerArgumentationen und Kenntnis der dazu geeigneten Methoden.Inhalte: Grundlegende Eigenschaften von Vektorräumen (Basis und Dimension);lineare Abbildungen und Matrizen;Determinanten;lineare Gleichungssysteme mit Lösungsverfahren (Gauß-Algorithmus);Eigenwerte und Eigenvektoren;Diagonalisierung.Grundlegende Literatur:G. Fischer, Lineare Algebra, ViewegEmpfohlene Vorkenntnisse:Schulkenntnisse in Mathematik (gymnasiale Oberstufe)ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: keineVerwendbarkeit: Bachelorstudiengang Physik (Kernmodul)Leibniz Universität Hannover13

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieMathematik für Physiker0050SemesterlageWintersemester und SommersemesterModulverantwortliche(r)Institut für Analysis und Institut für DifferentialgeometrieVorlesung Mathematik für Physiker IÜbung zu Mathematik für Physiker IVorlesung Mathematik für Physiker IIÜbung zu Mathematik für Physiker IIStudienleistung:Übungsaufgaben zu beiden ÜbungenPrüfungsleistung:Mündliche Prüfung zur Mathematikausbildung der ersten 4 Semester(Analysis I II, Lineare Algebra und Mathematik für Physiker)Lehrveranstaltungen (SWS)Leistungsnachweis zum Erwerb derLPNotenzusammensetzungNote der mündlichen PrüfungLeistungspunkte (ECTS):890150Präsenzstudium (h):Selbststudium (h):2Gewicht:Kompetenzziele:Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis für analytische Methoden insbesondere der Integrations- undFunktionentheorie. Sie haben die Fähigkeit selbstständig schwierige mathematische Argumentationen zu erarbeitenund eigenständig in der Übungsgruppe zu präsentieren. Die Studierenden haben die mathematische Strukturwichtiger Differentialgleichungen der Physik durchschaut und können geeignete Lösungsstrategien anwenden.Inhalte: Lebesguesche Funktionenräume und KonvergenzsätzeDifferentialformen und IntegralsätzeFourieranalysisLineare partielle DifferentialgleichungenElemente der FunktionentheorieGrundlegende Literatur:wird in der Vorlesung angegebenEmpfohlene Vorkenntnisse:Modul Analysis I IIggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: keineVerwendbarkeit: Bachelorstudiengang Physik (Kernmodul) Bachelorstudiengang Meteorologie (Naturwissenschaftlich- technischer Wahlbereich)14Leibniz Universität Hannover

Modulkatalog B.Sc./ M.Sc. Physik, Technische Physik, MeteorologieMechanik und antwortliche(r)Institute der ExperimentalphysikLehrveranstaltungen (SWS)Vorlesung Mechanik und RelativitätÜbung zu Mechanik und Relativit

2 Leibniz Universität Hannover Kontakt Studiendekanat der Fakultät für Mathematik und Physik Appelstr. 11 A 30167 Hannover Tel.: 0511/ 762-4466 [email protected] Studiendekan Prof. Dr. Roger Bielawski Welfengarten 1 30167 Hannover [email protected]