Theoretische Physik III: Thermodynamik und Statistische Physik

Gruppen

Anfangszeiten und Zuordnung zu den Übungsgruppen können sich noch ändern (Besprechung beim Auftakttreffen am Montag).

• Gruppe A, Mo 10:15–11:45, Simon Michel
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• Gruppe B, Mo 10:15–11:45, Thore Posske
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• Gruppe C, Mo 12:00–13:30, Michael Lau
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• Gruppe D, Mo 12:00–13:30, Michael Potthoff
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• Gruppe E, Mo 14:30–16:00, Yussuf Mohammed
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• Gruppe F, Mo 14:30–16:00, Cassian Plorin
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• Gruppe G, Mo 10:15–11:45, Leon Mixa
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  Korrekturassistenten

  • Victor Danescu, Gruppen A, B, C
  • Jörn Bach, Gruppen D, E
  • Bakar Chargeishvili, Gruppen F, G

  Übungsstunde

  • Ausgabe neuer Übungsblätter: freitags
  • Übungsstunde montags:
  • Bearbeitung von Präsenzaufgaben (in Kleingruppen) und Besprechung der Lösungen
  • Diskussion Vorlesungsinhalte
  • Klärung von Fragen zur Problemstellung der Hausaufgaben
  • Einige Präsenzaufgaben sind als Probe-Klausuraufgaben gekennzeichnet

  Hausaufgaben

  • Ausgabe neuer Übungsblätter: freitags
  • Bearbeitung der Hausaufgaben in 2er-Gruppen (aus der gleichen Übungsgruppe!)
  • Lösungen nach Möglichkeit mit LaTeX aufschreiben, Template: hausaufgabe.tex, makros.tex
  • Exportieren als pdf
  • Abgabe per Moodle-Upload
  • Deadline für Abgabe: freitags 23:59 Uhr

  Hausaufgaben-Feedback

  • Live-Diskussion montags: Diskussion der Lösungen
  • Bepunktung durch Korrekturassistenten
  • Punkte sind wichtig für die Bonusregelung (s. Vorlesungs-Homepage/Bonusregelung)
  • Rückgabe (Moodle-Download) bis Freitag 23:59 Uhr

  Link zum Kurs in Moodle

  • Link

Modulabschlussprüfung

• Als Modulabschlussprüfung ist ein "Take-Home-Exam" (zu Hause zu bearbeitende Klausur) vorgesehen.
• Änderung der Art der Modulabschlussprüfung!

Klausurtermine

• 1. Klausur - 05.03.2021 9:00-11:00 Uhr, Ort: digital
• 2. Klausur - 22.03.2021 9:00-11:00 Uhr, Ort: digital

Organisationsrahmen

• Prüfungstermine bleiben, erster und zweiter Termin s.o.
• Anmeldung in STINE erforderlich.
• Fristen für Anmeldung und Rücktritt unverändert.
• Bonusregelung bleibt unverändert.
• Keine Einsichtnahme in die korrigierte Klausur (u.U. Ausnahme bei knapp nicht bestandener Klausur).
• Mitteilung der Ergebnisse über STINE.
• Ausfall des Internets (kein Up- oder Download möglich innerhalb der Klausurzeit), Endgeräteausfall, etc.: Sofortige (wenn wieder möglich) Benachrichtigung über e-Mail erforderlich. Es müssen u.U. Nachweise erbracht werden.

Zugelassene Hilfsmittel

• Papier, Stift: notwendig!
• Notizen (empfohlen), Skript, Musterlösungen Übungsaufgaben, Lehrbücher, Internet.
• Die Klausur muss allein bearbeitet werden!
• Nicht erlaubt ist die Kontaktaufnahme (in Präsenz oder über Telefon, Internet, etc.) mit einer oder mehreren Personen.
• Versicherung zur eigenständigen Bearbeitung der Klausur bei Abgabe notwendig (Häkchen setzen bei Abgabe der bearbeiteten Klausur in Moodle).

Praktische Durchführung des Take-Home-Exams

• Download des Aufgabenblatts (pdf) zur Startuhrzeit über die Moodle-Plattform.
• Nur in STINE zur Prüfung angemeldete und zugelassene Teilnehmer/innen erhalten Zugriff auf das Aufgabenblatt.
• Fragen während der Klausur können in dazu eingerichteten Zoom-Räumen gestellt werden (immer nur ein/e Klausurteilnehmer/in, Warteraum).
• Sollten die Antworten oder sonst Hinweise von allgemeinem Interesse sein, so erfolgt dies über einen Post auf Moodle mit automatischer Benachrichtigung über e-Mail (ist aber eher unwahrscheinlich).
• Die Aufgaben sind handschriftlich auf Papier (oder auf einem Tablet) zu bearbeiten.
• Gedruckter bzw. maschinell erstellter Text (z.B. Latex, Word etc.) ist nicht zulässig.
• Blätter sollten nur einseitig beschrieben werden.
• Die Blätter sind fortlaufend zu nummerieren und mit Namen zu versehen. Beachten Sie: Dies kann vor der Klausur vorbereitet werden!
• Bitte die Nummer der jeweils bearbeiteten Aufgabe angeben.
• Jedes Blatt ist am Ende der Klausur zu scannen bzw. zu fotografieren.
• Abgabe durch Upload der Lösungen auf die Moodle-Plattform (analog zur Abgabe von Hausaufgaben).
• Beachten Sie: Nur Hochladen der Datein(en) reicht nicht aus, dies erscheint in Moodle als "Entwurf (nicht abgegeben)". Es muss anschließend noch auf "Aufgabe abgeben" gedrückt werden.
• Dateiformat: wenn möglich eine pdf-Datei, erlaubt sind aber auch mehrere Dateien sowie abweichende Formate jpeg, png, ...
• Dateigröße: im Prinzip beliebig, allerdings sind nicht zu große (aber gut lesebare) Dateien vorteilhaft bei typischerweise geringen Uploadraten.
• Zum Scannen/Fotografieren und Hochladen auf Moodle sind 10 min einzuplanen (die Abgabezeit ist dazu jeweils von 11:00 Uhr auf 11:10 Uhr verlängert).
• Die Lesbarkeit ist zu kontrollieren und liegt in der Verantwortung der Klausurteilnehmerin/des Klausurteilnehmers.
• Es empfiehlt sich, einen Wecker zu stellen, um das Klausurende (11:00 Uhr) nicht zu verpassen. Die Zeit von 11:00 bis 11:10 Uhr sollte zum Upload reserviert werden.
• Die technischen Bedingungen sollten vorab getestet und geübt werden.

Optimale Vorbereitung

• Kontinuierliche Mitarbeit während des ganzen Semesters.
• Rechnen der Übungsaufgaben.
• Nachbereiten der Vorlesung.
• Literaturstudium.

Ergebnisse des ersten THE:

• Die Ergebnisse des Take-Home-Exams sind jetzt in STINE einzusehen!
• Etwas Statistik:
• Anzahl / Note:
• 8 / 5,0
• 10 / 4,0
• 3 / 3,7
• 8 / 3,3
• 5 / 3,0
• 10 / 2,7
• 8 / 2,3
• 12 / 2,0
• 11 / 1,7
• 11 / 1,3
• 18 / 1,0
• Beste Klausur: 99.5/100 Punkten
• Notenschnitt: 2,4

Voller / halber Bonus

• Durch aktive Mitarbeit in den Übungen kann ein "halber" oder "voller" Bonus erarbeitet werden.
• Notwendige Punktzahl zum Bestehen der Klausur: 40/100 Punkten
• Bei „halbem“ Bonus: notwendige Punktzahl für den Modulabschluss: 32 Punkte
• Bei „vollem“ Bonus: notwendige Punktzahl für den Modulabschluss: 24 Punke
• Bei vollem Bonus (nur bei vollem Bonus) und 40 oder mehr Punkten: Verbesserung der Note um eine Stufe (0,3 bzw. 0,4 Ziffern)

Bonuskriterien

• Ein halber Bonus wird gewährt bei Erreichen von mehr als 50% der erreichbaren Punkte für die Hausaufgaben
• Der volle Bonus wird gewährt bei Erreichen von mehr als 75% der erreichbaren Punkte für die Hausaufgaben

Thermodynamik

• Grundbegriffe der Thermodynamik
• Erster Hauptsatz
• Zweiter Hauptsatz
• Thermodynamische Potenziale

Statistische Physik

• Elementare Statistik
• Zufallsgrößen im Zustandsraum
• Thermodynamisches Gleichgewicht
• Einfache Anwendungen
• Statistische Gesamtheiten
• Entropie und Information
• Ideale Quantengase
• Approximative Methoden

Literaturauswahl

• E. Fermi: Thermodynamics (Dover)
• R. Becker: Theorie der Wärme (Springer)
• W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Band 4 (Springer)
• W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Band 6 (Springer)
• F. Schwabl: Statistische Mechanik (Springer)
• C. Kittel: Physik der Wärme (Wiley)
• B. Diu, C. Guthmann, D. Lederer, B. Roulet: Grundlagen der Statistischen Physik (de Gruyter)
• W. Weidlich: Thermodynamik und statistische Mechanik (Akad.Verlagsges.)
• J. Honerkamp: Statistical Physics (Springer)
• S.-K. Ma: Statistical Mechanics (World Scientific)
• F. Scheck: Theoretische Physik 5: Statistische Theorie der Wärme (Springer)
• T. Fließbach: Statistische Physik, Lehrbuch zur Theoretischen Physik IV (Springer)