Adrian Biland: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

NameHerr Prof. Dr. Adrian Biland
Adresse
Inst. f. Teilchen- und Astrophysik
ETH Zürich, HPK F 28
Otto-Stern-Weg 5
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 20 20
Fax+41 44 633 11 04
E-Mailbiland@phys.ethz.ch
DepartementPhysik
BeziehungTitularprofessor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
402-0000-01LEinführung in das Experimentieren I Information 4 KP1V + 4PA. Biland, M. Doebeli, M. Kroner, S. P. Quanz
KurzbeschreibungPraktische Einführung in die Grundlagen der Experimentalphysik mit begleitender Vorlesung
LernzielÜbergeordnetes Thema des Praktikums und der Vorlesung ist die Auseinandersetzung mit den grundlegenden Herausforderungen eines physikalischen Experimentes. Am Beispiel einfacher experimenteller Aufbauten und Aufgaben stehen vor allem folgende Gesichtspunkte im Vordergrund:

- Motivation und Herangehensweise in der Experimentalphysik
- Praktischer Aufbau von Experimenten und grundlegende Kenntnisse von Messmethoden und Instrumenten
- Einführung in relevante statistische Methoden der Datenauswertung und Fehleranalyse
- Kritische Beurteilung und Interpretation der Beobachtungen und Ergebnisse
- Darstellen und Kommunizieren der Ergebnisse mit Graphiken und Text
- Ethische Aspekte der experimentellen Forschung und wissenschaftlicher Kommunikation
InhaltVersuche zu Themen aus den Bereichen der Mechanik, Optik, Wärme, Elektrizität und Kernphysik mit begleitender Vorlesung zur Vertiefung des Verständnisses der Datenanalyse und Interpretation
SkriptAnleitung zum Physikalischen Praktikum; Vorlesungsskript
Voraussetzungen / BesonderesAus einer Liste von 33 Versuchen müssen 9 Versuche in Zweiergruppen durchgeführt werden.

Am ersten Termin findet nur eine dreistündige Einführungsveranstaltung im Hörsaal statt und es werden noch keine Experimente durchgeführt.
402-0000-02LPraktikum Physik für Studierende in Lebensmittelwissenschaften Information 2 KP4PA. Biland, M. Doebeli, M. Münnich
KurzbeschreibungAuseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Durch selbstständige Durchführung physikalischer Versuche aus Teilbereichen der Elementarphysik wird der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten sowie die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen erlernt. Die Physik als persönliches Erlebnis spielt dabei eine wichtige Rolle.
LernzielDie Arbeit im Laboratorium bildet einen wichtigen Teil der modernen naturwissenschaftlichen Ausbildung. Übergeordnetes Thema des Praktikums ist die Auseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Am Beispiel einfacher Aufgaben sollen vor allem folgende Gesichtspunkte berücksichtigt werden:

- der praktische Aufbau des Experimentes und die Kenntnis der Messmethoden
- der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten
- die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen
- Vertiefung der Kenntnisse in Teilbereichen der Elementarphysik
- Physik als persönliches Erlebnis.

Über diese Zielsetzung hinaus bezwecken die speziell für die Bachelor Studiengänge Erdwissenschaften, Lebensmittelwissenschaft und Umweltnaturwissenschaften aus dem etablierten Physikpraktikum für Anfänger ausgewählten Versuche zusammen mit einigen neuen Versuchen folgende Aspekte zu beleuchten:

- Physikalische Prozesse mit besonderer Bedeutung für Vorgänge in der Umwelt
- Beziehung physikalischer Prozesse zu chemischen und biologischen Phänomenen.
InhaltFehlerrechnung, 9 ausgewählte Versuche zu folgenden Themen:

Transversalschwingung einer Saite, Mechanische Resonanz, Innere Reibung in Flüssigkeiten, Absoluter Nullpunkt der Temperaturskala, Universelle Gaskonstante, Spezifische Verdampfungswärme, Spezifische Wärme, Interferenz und Beugung, Drehung der Polarisationsebene, Spektrale Absorption, Energieverteilung im Spektrum, Spektroskopie, Leitfähigkeit eines Elektrolyten, Elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, Radioaktivität, Radioaktive Innenluft, Dichte und Leitfähigkeit, Fluss durch ein poröses Medium, Lärm.

Die Auswahl der Versuche kann zwischen den verschiedenen Studiengängen variieren.
SkriptAnleitungen zum Physikalischen Praktikum
402-0000-03LPraktikum Physik für Studierende in Erdwissenschaften Information 2 KP4PA. Biland, M. Doebeli, M. Münnich
KurzbeschreibungAuseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Durch selbstständige Durchführung physikalischer Versuche aus Teilbereichen der Elementarphysik wird der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten sowie die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen erlernt. Die Physik als persönliches Erlebnis spielt dabei eine wichtige Rolle.
LernzielDie Arbeit im Laboratorium bildet einen wichtigen Teil der modernen naturwissenschaftlichen Ausbildung. Übergeordnetes Thema des Praktikums ist die Auseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Am Beispiel einfacher Aufgaben sollen vor allem folgende Gesichtspunkte berücksichtigt werden:

- der praktische Aufbau des Experimentes und die Kenntnis der Messmethoden
- der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten
- die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen
- Vertiefung der Kenntnisse in Teilbereichen der Elementarphysik
- Physik als persönliches Erlebnis.

Über diese Zielsetzung hinaus bezwecken die speziell für die Bachelor Studiengänge Erdwissenschaften, Lebensmittelwissenschaft und Umweltnaturwissenschaften aus dem etablierten Physikpraktikum für Anfänger ausgewählten Versuche zusammen mit einigen neuen Versuchen folgende Aspekte zu beleuchten:

- Physikalische Prozesse mit besonderer Bedeutung für Vorgänge in der Umwelt
- Beziehung physikalischer Prozesse zu chemischen und biologischen Phänomenen.
InhaltFehlerrechnung, 9 ausgewählte Versuche zu folgenden Themen:

Transversalschwingung einer Saite, Mechanische Resonanz, Innere Reibung in Flüssigkeiten, Absoluter Nullpunkt der Temperaturskala, Universelle Gaskonstante, Spezifische Verdampfungswärme, Spezifische Wärme, Interferenz und Beugung, Drehung der Polarisationsebene, Spektrale Absorption, Energieverteilung im Spektrum, Spektroskopie, Leitfähigkeit eines Elektrolyten, Elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, Radioaktivität, Radioaktive Innenluft, Dichte und Leitfähigkeit, Fluss durch ein poröses Medium, Lärm.

Die Auswahl der Versuche kann zwischen den verschiedenen Studiengängen variieren.
SkriptAnleitungen zum Physikalischen Praktikum
402-0713-00LAstro-Particle Physics I Information 6 KP2V + 1UA. Biland
KurzbeschreibungThis lecture gives an overview of the present research in the field of Astro-Particle Physics, including the different experimental techniques. In the first semester, main topics are the charged cosmic rays including the antimatter problem. The second semester focuses on the neutral components of the cosmic rays as well as on some aspects of Dark Matter.
LernzielSuccessful students know:
- experimental methods to measure cosmic ray particles over full energy range
- current knowledge about the composition of cosmic ray
- possible cosmic acceleration mechanisms
- correlation between astronomical object classes and cosmic accelerators
- information about our galaxy and cosmology gained from observations of cosmic ray
InhaltFirst semester (Astro-Particle Physics I):
- definition of 'Astro-Particle Physics'
- important historical experiments
- chemical composition of the cosmic rays
- direct observations of cosmic rays
- indirect observations of cosmic rays
- 'extended air showers' and 'cosmic muons'
- 'knee' and 'ankle' in the energy spectrum
- the 'anti-matter problem' and the Big Bang
- 'cosmic accelerators'
SkriptSee lecture home page: http://ihp-lx2.ethz.ch/AstroTeilchen/
LiteraturSee lecture home page: http://ihp-lx2.ethz.ch/AstroTeilchen/
701-0033-00LPraktikum Physik für Studierende in Umweltnaturwissenschaften Information 2 KP4PM. Münnich, A. Biland, N. Gruber
KurzbeschreibungAuseinandersetzung mit den grundlegenden Problemen des Experimentes. Durch selbstständige Durchführung physikalischer Versuche aus Teilbereichen der Elementarphysik wird der Einsatz von und der Umgang mit Messinstrumenten sowie die korrekte Auswertung und Beurteilung der Beobachtungen erlernt. Die Physik als persönliches Erlebnis spielt dabei eine wichtige Rolle.
LernzielDie Arbeit im Laboratorium bildet einen wichtigen Teil einer modernen naturwissenschaftlichen Ausbildung. Anhand einfacher, vorgegebenen Versuchsaufbauten soll das Praktikum folgendes vermitteln:

- Den praktische Aufbau des Experimentes und die Kenntnis verschiedener Messmethoden,
- den Einsatz und Umgang von Messinstrumenten,
- die korrekte Durchführung, Auswertung und Beurteilung der Messungen. Ausserdem soll der Kurs die Kenntnisse in Elementarphysik vertiefen.

Neben aus dem Anfängerpraktikum für Physiker ausgewählten Versuchen
bezwecken speziell für den Bachelorstudiengang Umweltnaturwissenschaften entwickelte Versuchen die wechelseitigen Beziehungen zwischen physikalischer Prozesse zu chemischen und biologischen Phänomenen erleuchten
InhaltDie Studierenden wählen sich 8 der 20 angebotenen Versuchen aus, die sie durchführen möchten. Nach der Durchführung dieser Versuche analysieren die Studierenden ihre Messungen, schätzen den Fehler ihrer Resultate ab und vergleichen diese mit der physikalischen Theorie. Zusätzlich hält jeder Studierende zu einem der durchgeführten Versuche einen kurzen Seminarvortrag.
SkriptVersuchsanleitungen werden auf den Moodle Kursseiten zur Verfügung gestellt.