Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2019

Interdisziplinäre Naturwissenschaften Bachelor Information
Physikalisch-Chemischen Fachrichtung (Reglement 2018 und 2010)
2. Semester (Physikalisch-Chemische Richtung
Obligatorische Fächer Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-1262-07LAnalysis II Information O10 KP6V + 3UP. S. Jossen
KurzbeschreibungEinführung in die Differential- und Integralrechnung in mehreren reellen Veränderlichen, Vektoranalysis: Differential, partielle Ableitungen, Satz über implizite Funktionen, Umkehrsatz, Extrema mit Nebenbedingungen; Riemannsches Integral, Vektorfelder und Differentialformen, Wegintegrale, Oberflächenintegrale, Integralsätze von Gauss und Stokes.
Lernziel
InhaltMehrdimensionale Differential- und Integralrechnung; Kurven und Flächen im R^n; Extremalaufgaben; Mehrfache Integrale; Vektoranalysis.
LiteraturH. Amann, J. Escher: Analysis II
https://link.springer.com/book/10.1007/3-7643-7402-0

J. Appell: Analysis in Beispielen und Gegenbeispielen
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-540-88903-8

R. Courant: Vorlesungen über Differential- und Integralrechnung
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-61973-1

O. Forster: Analysis 2
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-02357-7

H. Heuser: Lehrbuch der Analysis
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-322-96826-5

K. Königsberger: Analysis 2
https://link.springer.com/book/10.1007/3-540-35077-2

W. Walter: Analysis 2
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-97614-8

V. Zorich: Mathematical Analysis II (englisch)
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-48993-2
401-1152-02LLineare Algebra II Information O7 KP4V + 2UR. Pink
KurzbeschreibungEigenwerte und Eigenvektoren, Jordan-Normalform, Bilinearformen, Euklidische und Unitäre Vektorräume, ausgewählte Anwendungen.
LernzielVerständnis der wichtigsten Grundlagen der Linearen Algebra.
LiteraturSiehe Lineare Algebra I
Voraussetzungen / BesonderesLineare Algebra I
402-1782-00LPhysik II
Flankierend zur Vorlesung "Physik II" wird das folgende Fach aus GESS Wissenschaft im Kontext angeboten: 851-0147-01L Philosophische Betrachtungen zur Physik II
O7 KP4V + 2UK. S. Kirch
KurzbeschreibungEinführung in die Wellenlehre, Elektrizität und Magnetismus. Diese Vorlesung stellt die Weiterführung von Physik I dar, in der die Grundlagen der Mechanik gegeben wurden.
LernzielGrundkenntnisse zur Mechanik sowie Elektrizität und Magnetismus sowie die Fähigkeit, physikalische Problemstellungen zu diesen Themen eigenhändig zu lösen.
529-0012-01LPhysikalische Chemie I: Thermodynamik Information O4 KP3V + 1UF. Merkt
KurzbeschreibungGrundlagen der chemischen Thermodynamik. Die drei Hauptsätze der Thermodynamik: Thermodynamische Temperaturskala, innere Energie, Enthalpie, Entropie, das chemische Potential. Lösungen und Mischungen, Phasendiagramme. Reaktionsthermodynamik: Reaktionsgrössen und Gleichgewichtsbedingungen, Gleichgewichtskonstante. Thermodynamik von Oberflächenprozessen.
LernzielEinführung in die chemische Thermodynamik
InhaltZustandsgrössen und Prozessgrössen, das totale Differential als mathematische Beschreibung von Zustandsänderungen. Modelle: Das ideale und das reale Gas. Die drei Hauptsätze der Thermodynamik: Empirische Temperatur und thermodynamische Temperaturskala, innere Energie, Enthalpie, Entropie, thermisches Gleichgewicht. Mischphasenthermodynamik: Das chemische Potential. Ideale Lösungen und Mischungen, reale Lösungen und Mischungen, Aktivität, kolligative Eigenschaften. Tabellierung thermodynamischer Standardgrössen. Reaktionsthermodynamik: Reaktionsgrössen und Gleichgewichtsbedingungen, Gleichgewichtskonstante und deren Druck- und Temperaturabhängigkeit. Phasengleichgewichte und Phasendiagramme. Thermodynamik von Oberflächen und Grenzflächen: Adsorptionsgleichgewichte, Kapillarkräfte, Adsorptionsisothermen.
SkriptBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
LiteraturBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Allgemeine Chemie I, Grundlagen der Mathematik
Übrige Fächer des Basisjahrs
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0012-03LAllgemeine Chemie II (OC)Z4 KP3V + 1UP. Chen
KurzbeschreibungKlassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen, Oxidationen, Reduktionen.
LernzielVerständnis der grundlegenden Reaktivitätsprinzipien und der Beziehung zwischen Struktur und Reaktivität. Kenntnis der wichtigsten Reaktionstypen und ausgewählter Stoffklassen.
InhaltKlassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen, Oxidationen, Reduktionen.
Skriptals pdf bei Vorlesungsbeginn erhältlich
Literatur[1] P. Sykes, "Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988.
[2] Carey/Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Part A and B, 3rd ed., Plenum Press, New York, 1990/1991. Deutsch: Organische Chemie.
[3] Vollhardt/Schore, Organic Chemistry, 2th ed., Freeman, New York, 1994 Deutsche Fassung: Organische Chemie 1995, Verlag Chemie, Wein¬heim, 1324 S. Dazu: N. Schore, Arbeitsbuch zu Vollhardt, Organische Chemie, 2. Aufl. Verlag Chemie, Weinheim, 1995, ca 400 S.
[4] J. March, Advanced Organic Chemistry; Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th ed., Wiley, New York, 1992.
[5] Streitwieser/Heathcock, Organische Chemie, 2. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1994.
[6] Streitwieser/Heathcock/Kosower, Introduction to Organic Chemistry, 4th ed., MacMillan Publishing Company, New York, 1992.
[7] P. Y. Bruice, Organische Chemie, 5. Auflage, Pearson Verlag, 2007.
529-0012-02LAllgemeine Chemie II (AC)Z4 KP3V + 1UH. Grützmacher, W. Uhlig
Kurzbeschreibung1) Allgemeine Definitionen 2) VSEPR Model 3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme
4) Kugelpackungen, Metallstrukturen 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle
6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungen 13) Sauerstoffverbindungen 14) Redoxchemie
LernzielVerständnis der grundlegenden Prinzipien der Strukturen, Eigenschaften und Reaktivitäten der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1, 2 und 13 bis 18).
InhaltDie Vorlesung ist in 14 Teile gegliedert, in denen grundlegende Phänomene der Chemie der Hauptgruppenelemente diskutiert werden: 1) Einführung in die periodischen Eigenschaften und allgemeine Definitionen –2) VSEPR Modell –3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme für einfache anorganische Molekülverbindungen –4) Dichteste Kugelpackungen und Strukturen der Metalle 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle 6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente– 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungeen –13) Sauerstoffverbindungen –14) Redoxchemie
SkriptDie Folien der Vorlesung sind auf dem Internet unter Link zugänglich.
LiteraturDer Vorlesungsstoff kann in folgendem Lehrbuch, das auch in Englisch erhältlich ist, nachgelesen werden:
J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie, Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Auflage, deGruyter, 2003.

C.E.Housecroft, E.C.Constable, Chemistry, 4th edition, Pearson Prentice Hall, 2010.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagen zum Verständnis dieser Vorlesung ist die Vorlesung Allgemeine Chemie 1.
4. Semester (Physikalisch-Chemische Richtung)
Obligatorische Fächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0431-00LPhysikalische Chemie III: Molekulare Quantenmechanik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP4GB. H. Meier, M. Ernst
KurzbeschreibungPostulate der Quantenmechanik, Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte, Matrixdarstellung von Operatoren, das Teilchen im Kasten, Tunnelprozess, harmonische Oszillator, molekulare Schwingungen, Drehimpuls und Spin, verallgemeinertes Pauli Prinzip, Störungstheorie, Variationsprinzip, elektronische Struktur von Atomen und Molekülen, Born-Oppenheimer Näherung.
LernzielEs handelt sich um eine erste Grundvorlesung in Quantenmechanik. Die Vorlesung beginnt mit einem Überblick über die grundlegenden Konzepte der Quantenmechanik und führt den mathematischen Formalismus ein. Im Folgenden werden die Postulate und Theoreme der Quantenmechanik im Kontext der experimentellen und rechnerischen Ermittlung von physikalischen Grössen diskutiert. Die Vorlesung vermittelt die notwendigen Werkzeuge für das Verständnis der elementaren Quantenphänomene in Atomen und Molekülen.
InhaltPostulate und Theoreme der Quantenmechanik: Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte. Lineare Bewegungen: Das freie Teilchen, das Teilchen im Kasten, quantenmechanisches Tunneln, der harmonische Oszillator und molekulare Schwingungen. Drehimpulse: Spin- und Bahnbewegungen, molekulare Rotationen. Elektronische Struktur von Atomen und Molekülen: Pauli-Prinzip, Drehimpulskopplung, Born-Oppenheimer Näherung. Grundlagen der Variations- und Störungtheorie. Behandlung grösserer Systeme (Festkörper, Nanostrukturen).
SkriptEin Vorlesungsskript in Deutsch wird abgegeben. Das Skipt ersetzt allerdings persönliche Notizen NICHT und deckt nicht alle Aspekte der Vorlesung ab.
Wahlfächer
Im Bachelor-Studiengang Interdisziplinäre Naturwissenschaften können die Studierenden prinzipiell alle Lehrveranstaltungen wählen, die in einem Bachelor-Studiengang der ETH angeboten werden.

Zu Beginn des 2. Studienjahrs legt jede/r Studierende in Absprache mit dem Studiendelegierten für Interdisziplinäre Naturwissenschaften sein/ihr individuelles Studienprogramm fest. Siehe Studienreglement 2018 für Details.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0230-00LAnorganische und Organische Chemie I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Elektronische Belegung nur möglich bis Semesterbeginn.
W8 KP12PJ. W. Bode, M. Jackl, V. R. Pattabiraman
KurzbeschreibungPraktikum in Anorganischer und Organischer Chemie I
LernzielSchulung in experimenteller Arbeitstechnik. Verständnis organisch-chemischer Reaktionen durch Experimente.
InhaltTeil I: (ca. 1. Semesterdrittel): Grundoperationen: Erlernen der wichtigsten Grundoperationen in der Reinigung, Trennung, Isolierung und Analytik organischer Verbindungen: Fraktionierende Destillation; Extraktive Trennverfahren; Chromatographie; Kristallisation; IR- (evtl. UV-, 1 H-NMR)-spektroskopische Verfahren zur Strukturermittlung.

Teil II: (2. Semesterdrittel): Organisch-chemische Reaktionen: Herstellung organischer Präparate. Anfänglich ein-, später mehrstufige Synthesen. Präparate beinhalten breite Palette an klassischen und modernen Reaktionstypen.

Teil III: (3. Semesterdrittel): Synthese eines chiralen, enantiomerenreinen Liganden fuer die asymmetrische Katalyse (zusammen mit AOCP II)
Literatur- R. K. Müller, R. Keese: "Grundoperationen der präparativen organischen Chemie"; J. Leonard, B. Lygo, G. Procter: "Praxis der Organischen Chemie" (Übersetzung herausgegeben von G. Dyker), VCH, Weinheim, 1996, ISBN 3-527-29411-2.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
- Praktikum Allgemeine Chemie (1. Semester, 529-0011-04/05)
- Vorlesung Organische Chemie I (1. Semester, 529-0011-03)
529-0058-00LAnalytische Chemie IIW3 KP3GD. Günther, T. Bucheli, M.‑O. Ebert, P. Lienemann, G. Schwarz
KurzbeschreibungVertiefung in den wichtigsten elementaranalytischen und spektroskopischen Methoden sowie ihrer Anwendung in der Praxis, aufbauend auf der Vorlesung Analytische Chemie I. Vorstellung der wichtigsten Trennmethoden.
LernzielPraxisnahe Anwendung und Vertiefung des spektroskopischen und elementaranalytischen Grundwissens der Vorlesung Analytische Chemie I.
InhaltPraxis des kombinierten Einsatzes spektroskopischer Methoden zur Strukturaufklärung und praktischer Einsatz elementaranalytischer Methoden. Komplexere NMR-Methoden: Aufnahmetechnik, analytisch-chemische Anwendungen von Austauschphänomenen, Doppelresonanz, Spin-Gitter-Relaxation, Kern-Overhauser-Effekt, analytisch-chemische Anwendungen der experimentellen 2D- und Multipuls-NMR-Spektroskopie, Verschiebungsreagenzien. Anwendung chromatographischer und elektrophoretischer Trennverfahren: Grundlagen, Arbeitstechnik, Beurteilung der Qualität eines Trennsystems, van-Deemter-Gleichung, Gaschromatographie, Flüssigchromatographie (HPLC, Ionenchromatographie, Gelpermeation, Packungsmaterialien, Gradientenelution, Retentionsindex), Elektrophorese, elektroosmotischer Fluss, Zonenelektrophorese, Kapillarelektrophorese, isoelektrische Fokussierung, Elektrochromatographie, 2D-Gelelektrophorese, SDS-PAGE, Field Flow Fractionation, Vertiefung in Atomabsorptions-Spektroskopie, Atomemissions-Spektroskopie und Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie, ICP-OES, ICP-MS.
SkriptEin Skript zur Vorlesung wird den Studierenden digital zur Verfügung gestellt.
LiteraturLiteraturlisten werden in der Vorlesung verteilt.
Voraussetzungen / BesonderesÜbungen zur Spektreninterpretation und zu den Trennmethoden erfolgen im Rahmen der Vorlesung. Zusätzlich wird die Veranstaltung 529-0289-00 "Instrumentalanalyse organischer Verbindungen" (4. Semester) empfohlen.

Voraussetzung: 529-0051-00 "Analytische Chemie I (3. Semester)"
529-0122-00LInorganic Chemistry IIW3 KP3GM. Kovalenko
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt einen vertieften Umgang mit Symmetrieaspekten chemischer Systeme. Neben der beispielhaften Analyse molekularer Einheiten werden auch wichtige Änderungen, die typisch sind für Translationspolymere, bzw. Kristallstrukturen, eingeführt.
LernzielDie Vorlesung baut auf den Inhalten der Anorganischen Chemie I auf. Sie vermittelt einen vertieften Umgang mit Symmetrieaspekten chemischer Systeme. Neben der beispielhaften Analyse molekularer Einheiten werden auch wichtige Änderungen, die typisch sind für Translationspolymere, eingeführt.
InhaltSymmetriebestimmung von Molekülen, Punktgruppen und Darstellungen zur Herleitung von Molekülorbitalen, Energiebetrachtungen zu Molekülen und Feststoffen, Sanderson-Formalismus, Herleitung und Verständnis von Bandstrukturen, Zustandsdichten, Überlappungspopulationen, Symmetrie im Kristall, Grundtypen der Kristallstrukturen und zugehörige Stoffeigenschaften, visuelle Darstellungen von Kristallstrukturen.
Skriptauf Moodle
Literatur1. I. Hargittai, M. Hargittai, "Symmetry through the Eyes of a Chemist",Plenum Press, 1995; 2. R. Hoffmann, "Solids and Surfaces", VCH 1988; 3. U. Müller, "Anorganische Strukturchemie", 6. Auflage, Vieweg + Teubner 2008
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Anorganische Chemie I
529-0222-00LOrganic Chemistry IIW3 KP2V + 1UJ. W. Bode, B. Morandi
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt, aufbauend auf der Veranstaltung Organische Chemie I bzw. Organische Chemie II für D-BIOL, fortgeschrittene Konzepte und Mechanismen organischer Reaktionen. Neben einer Einführung in pericyclische Reaktionen und in den Bereich der metallorganischen Chemie, wird gezielt das Planen und Entwickeln von Syntheserouten komplexer organischer Moleküle erlernt.
LernzielDie Vorlesung setzt sich zum Ziel, neben der Vertiefung grundlegender organischer Reaktionen, fortgeschrittene Transformationen organischer Verbindungen (z.B. Mitsunobu Reaktion, Corey-Chaykovsky Epoxidation, Stetter Reaktion etc.) zu vermitteln. Des Weiteren, werden Grundkenntnisse in pericyclischen Reaktionen (z.B. Diels-Alder Reaktion, Claisen Umlagerung etc.) sowie im Bereich der metallorganischen Chemie (z.B. Kreuzkupplungsreaktionen) erworben. Ein wesentlicher Fokus wird dabei auf das ausgeprägte Verständnis von Reaktivität und Reaktionsmechanismen gelegt. Darüber hinaus werden neue Konzepte, wie beispielsweise die FMO Theorie, zur Vorhersage über den Verlauf und Ausgang einer Reaktion eingeführt. Aufbauend auf dem erlernten Repertoire an neuen organischen Reaktionen und dem besseren Verständnis für die Reaktivität organischer Moleküle werden retrosynthetische Analyseansätzen von komplexen organischen Molekülen und Naturstoffen vermittelt. Das anschließende Endziel der Vorlesung ist die eigenständige Planung und Entwicklung mehrstufiger Syntheserouten zur Herstellung komplexer organischer Moleküle.
InhaltOxidation und Reduktion organischer Verbindungen, redoxneutrale Reaktionen und Umlagerungen, fortgeschrittene Transformation funktioneller Gruppen und Reaktionsmechanismen, kinetische und thermodynamische Kontrolle von organisch-chemischen Reaktionen, Reaktivitäten von Carbenen und Nitrenen, Frontier Molekular Orbital (FMO) Theorie, Cycloadditionen und pericyclische Reaktionen, Einführung in die metallorganische Chemie, Kreuzkupplungsreaktionen, Einführung in die Peptidsynthese, Schutzgruppenchemie, Grundlagen der retrosynthetischen Analyse von komplexen organischen Molekülen, Planung mehrstufiger Synthesewege.
SkriptDas Vorlesungsskript sowie zusätzliche Beilagen mit ausführlichem und ergänzendem Inhalt zur Vorlesung werden als PDF Datei kostenlos online aufgeschaltet. Link: http://www.bode.ethz.ch/education.html
LiteraturClayden, Greeves, and Warren. Organic Chemistry, 2nd Edition. Oxford University Press, 2012.
401-1662-10LNumerische Methoden Information W6 KP4G + 2UV. C. Gradinaru
KurzbeschreibungDieser Kurs gibt eine Einführung in numerische Methoden für Studierende der Physik. Abgedeckt werden Methoden der linearen Algebra, der Analysis (Nullstellensuche von Funktionen, Integration ) und der
gewöhnlicher Differentialgleichungen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Erwerb von Fertigkeiten in der Anwendung von numerischen Verfahren.
LernzielÜbersicht über die wichtigsten Algorithmen zur Lösung der grundlegenden numerischen Probleme in der Physik und ihren Anwendungen;
Übersicht über Software Repositorien zur Problemlösung;
Fertigkeit konkrete Probleme mit diesen Werkzeugen numerisch zu lösen;
Fähigkeit numerische Resultate zu interpretieren
InhaltLineare und nichtlineare Ausgleichsrechnung, nichtlineare Gleichungen (Skalar und Systeme), numerische Integration, Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen
SkriptAuf der Webseite der Vorlesung werden die Vorlesungsnotitzen, Folien und der entstehende Skript so wie weitere relevante Links verfügbar.
LiteraturDie Leseliste wird während der Vorlesung und auf der Web-Seite der Vorlesung bekannt gegeben.
Voraussetzungen / BesonderesErwartet werden solide Kenntnisse in Analysis (Approximation und Vectoranalysis: grad, div, curl) und linearer Algebra (Gauss-Elimination, Matrixzerlegungen, sowie Algorithmen, Vektor- und Matrizenrechnung: Matrixmultiplikation, Determinante, LU-Zerlegung nicht-singulärer Matrizen).

Es wird das Study Center angeboten:
Do 17-20 im HG E 41
Fr 17-20 im HG E 41
327-3001-00LKristallographisches Grundpraktikum Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W2 KP4PT. Weber
KurzbeschreibungEinkristallstrukturen aus aktuellen wissenschaftlichen Projekten werden mit modernen Röntgentechniken charakterisiert.
LernzielPraktische Anwendungen röntgenographischer Methoden in Kristallographie und Mineralogie.
InhaltStrukturelle Untersuchung von Einkristallen.
Auswertung der Beugungsbilder (Gitterkonstanten, Auslöschungen, Reflexintensitäten).
Experimente am automatischen Einkristall-Diffraktometer. Bestimmung und Verfeinerung einfacher Kristallstrukturen.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Vorlesungen zur Kristallographie oder Röntgenstrukturbestimmung (z.B Kristallographie I)
401-2334-00LMethoden der mathematischen Physik II Information W6 KP3V + 2UT. H. Willwacher
KurzbeschreibungGruppentheorie: Gruppen, Darstellungen von Gruppen, unitäre und orthogonale Gruppen, Lorentzgruppe. Lie Theorie: Lie Algebren und Lie Gruppen. Darstellungstheorie:
Darstellungstheorie endlicher Gruppen, Darstellungen von Lie Algebren und Lie Gruppen, physikalische Anwendungen (Eigenwertprobleme mit Symmetrie)
Lernziel
402-0275-00LQuantenelektronikW10 KP3V + 2UU. Keller
KurzbeschreibungClassical and semi-classical introduction to Quantum Electronics. Mandatory for further elective courses in Quantum Electronics. The field of Quantum Electronics describes propagation of light and its interaction with matter. The emphasis is set on linear pulse and beam propagation in dispersive media, optical anisotropic materials, and waveguides and lasers.
LernzielTeach the fundamental building blocks of Quantum Electronics. After taking this course students will be able to describe light propagation in dispersive and nonlinear media, as well as the operation of polarization optics and lasers.
InhaltPropagation of light in dispersive media
Light propagation through interfaces
Interference and coherence
Interferometry
Fourier Optics
Beam propagation
Optical resonators
Laser fundamentals
Polarization optics
Waveguides
Nonlinear optics
SkriptScripts will be distributed in class (online) via moodle
LiteraturReference:
Saleh, B.E.A., Teich, M.C.; Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc., newest edition
Voraussetzungen / BesonderesMandatory lecture for physics students

Prerequisites (minimal): vector analysis, differential equations, Fourier transformation
252-0002-00LDatenstrukturen & Algorithmen Information W8 KP4V + 2UF. O. Friedrich Wicker
KurzbeschreibungEs werden grundlegende Entwurfsmuster für Algorithmen (z.B. Induktion, divide-and-conquer, backtracking, dynamische Programmierung), klassische algorithmische Probleme (Suchen, Sortieren) und Datenstrukturen (Listen, Hashverfahren, Suchbäume) behandelt. Ausserdem enthält der Kurs eine Einführung in das parallele Programmieren. Das Programmiermodell von C++ wird vertieft behandelt.
LernzielVerständnis des Entwurfs und der Analyse grundlegender Algorithmen und Datenstrukturen. Wissen um die Chancen, Probleme und Grenzen der parallelen und nebenläufigen Programmierung. Vertiefter Einblick in ein modernes Programmiermodell anhand der Prorgammiersprache C++.
InhaltEs werden grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen vorgestellt und analysiert. Dazu gehören auf der einen Seite Entwurfsmuster für Algorithmen, wie Induktion, divide-and-conquer, backtracking und dynamische Optimierung, ebenso wie klassische algorithmische Probleme, wie Suchen und Sortieren. Auf der anderen Seite werden Datenstrukturen für verschiedene Zwecke behandelt, darunter verkettete Listen, Hashtabellen, balancierte Suchbäume, verschiedene heaps und union-find-Strukturen. Das Zusammenspiel von Algorithmen und Datenstrukturen wird anhand von Geometrie- und Graphenproblemen illustriert.

Im Teil über parallele Programmierung werden Konzepte der parallelen Architekturen besprochen (Multicore, Vektorisierung, Pipelining). Konzepte und Grundlagen der Parallelisierung werden behandelt (Gesetze von Amdahl und Gustavson, Task- und Datenparallelität, Scheduling). Probleme der Nebenläufigkeit werden diskutiert (Wettlaufsituationen, Speicherordnung). Prozesssynchronisation und -kommunikation in einem System mit geteiltem Speicher werden erklärt (Gegenseitiger Ausschluss, Semaphoren, Mutexe, Monitore). Fortschrittseigenschaften werden analysiert (Deadlock-Freiheit, Starvation-Freiheit, Lock-/Wait-Freiheit). Die erlernten Konzepte werden mit Beispielen zur nebenläufigen und parallelen Programmierung und mit Parallelen Algorithmen untermauert.

Das Programmiermodell von C++ wird vertieft behandelt. Das RAII Prinzip (Resource Allocation is Initialization) wird erklärt, Exception Handling, Funktoren und Lambda Ausdrücke und die generische Programmierung mit Templates sind weitere Beispiele dieses Kapitels. Die Implementation von parallelen und nebenläufigen Algorithmen mit C++ ist auch Teil der Übungen (Threads, Tasks, Mutexes, Condition Variables, Promises und Futures).
LiteraturTh. Ottmann, P. Widmayer: Algorithmen und Datenstrukturen, Spektrum-Verlag, 5. Auflage, Heidelberg, Berlin, Oxford, 2011

Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald Rivest, Clifford Stein: Algorithmen - Eine Einführung, Oldenbourg, 2010

Maurice Herlihy, Nir Shavit, The Art of Multiprocessor Programming, Elsevier, 2012.

B. Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung:
Vorlesung 252-0835-00L Informatik I 252-0835-00L oder äquivalente Kenntnisse in der Programmierung mit C++.
529-0442-00LAdvanced Kinetics Information W6 KP3GH. J. Wörner, J. Richardson
KurzbeschreibungDiese Vorlesung befasst sich mit den quantendynamischen Grundlagen der chemischen Reaktionskinetik und führt in die experimentellen Methoden der zeitaufgelösten Molekularspektroskopie ein.
LernzielIn dieser Vorlesung werden die konzeptuellen Grundlagen der chemischen Reaktionskinetik vermittelt und es wird gezeigt, wie molekulare Primärprozesse experimentell beobachtet werden können.
SkriptWird online zur Verfügung gestellt.
LiteraturD. J. Tannor, Introduction to Quantum Mechanics: A Time-Dependent Perspective
R. D. Levine, Molecular Reaction Dynamics
S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy
Z. Chang, Fundamentals of Attosecond Optics
Voraussetzungen / Besonderes529-0422-00L Physikalische Chemie II: Chemische Reaktionskinetik
551-0106-00LGrundlagen der Biologie IBW5 KP5GA. Wutz, S. P. Hart, O. Y. Martin, E. B. Truernit, S. Wielgoss, S. C. Zeeman
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Evolution, Diversität, Form und Funktion der Pflanzen und Tiere, Ökologie.
LernzielEinführung in die Gebiete der modernen Biologie und in grundlegende biologischer Konzepte.
InhaltDie Lehrveranstaltung ist in verschiedene Kapitel gegliedert:
1. Mechanismen der Evolution
2. Die Evolutionsgeschichte der biologischen Vielfalt (Bacteria und Archaea, Protisten, Pflanzen, Pilze, Tiere)
3. Form und Funktion der Pflanzen (Wachstum und Entwicklung, Stoffaufnahme und Stoffwechsel, Fortpflanzung und Umweltantworten)
4. Form und Funktion der Tiere (Ernährung, Immunsystem, Hormone, Fortpflanzung, Nervensystem, Verhalten)
5. Ökologie (Populationsökologie, Ökologie der Lebensgemeinschaften, Ökosysteme, Naturschutz und
Renaturierungsökologie)
SkriptKein Skript.
LiteraturDas Lehrbuch "Biology" (Campbell, Reece) (9th Edition) ist die Grundlage der Vorlesung. Der Aufbau der Vorlesung ist in weiten Teilen mit jenem des Lehrbuchs identisch. Es wird den Studierenden empfohlen, das in Englisch geschriebene Lehrbuch zu verwenden.
Voraussetzungen / BesonderesEinzelne Teile des Inhalts des Lehrbuchs müssen im Selbststudium erarbeitet werden.
551-0108-00LGrundlagen der Biologie II: PflanzenbiologieW2 KP2VO. Voinnet, W. Gruissem, S. C. Zeeman
KurzbeschreibungWasserhaushalt, Assimilations- u.Transportvorgänge in Pflanzen; Entwicklungsbiologie, Stressphysiologie.
LernzielWasserhaushalt, Assimilations- u.Transportvorgänge in Pflanzen; Entwicklungsbiologie, Stressphysiologie.
SkriptDie Powerpoint-Präsentation wird als Handout verteilt. Zudem ist sie via Passwort-geschütztem Web-Link einsehbar.
LiteraturSmith, A.M., et al.: Plant Biology, Garland Science, New York, Oxford, 2010
551-0110-00LGrundlagen der Biologie II: MikrobiologieW2 KP2VJ. Vorholt-Zambelli, W.‑D. Hardt, J. Piel
KurzbeschreibungBakterielle Zellbiologie, molekulare Genetik, Genregulation, Wachstumsphysiologie, Metabolismus (Schwerpunkt Bacteria und Archaea), bakterielle Wirkstoffe, Mikrobielle Interaktionen
LernzielGrundprinzipien des Zellaufbaus, der Wachstumsphysiologie, des Energiemetabolismus, der Genexpression und Regulation. Diversität Bacteria und Archaea. Phylogenie und Evolution.
InhaltBakterielle Zellbiologie, molekulare Genetik, Genregulation, Wachstumsphysiologie, Metabolismus (Schwerpunkt Bacteria und Archaea), bakterielle Wirkstoffe, Mikrobielle Interaktionen
LiteraturBrock, Biology of Microorganisms (Madigan, M.T. and Martinko, J.M., eds.), 14th ed., Pearson Prentice Hall, 2015
701-0423-00LChemie aquatischer SystemeW3 KP2GL. Winkel
KurzbeschreibungDieser Kurs gibt eine Einführung in die chemischen Prozesse in aquatischen Systemen und zeigt ihre Anwendung in verschiedenen Systemen. Es werden folgende Themen behandelt: Säure-Base-Reaktionen und Carbonatsystem, Löslichkeit fester Phasen und Verwitterung, Redoxreaktionen, Komplexierung der Metalle, Reaktionen an Grenzflächen fest / Wasser, Anwendungen auf See, Fluss, Grundwasser.
LernzielVerständnis für die chemischen Zusammenhänge in aquatischen Systemen. Quantitative Anwendung chemischer Gleichgewichte auf Prozesse in natürlichen Gewässern. Evaluation analytischer Daten aus verschiedenen aquatischen Systemen.
InhaltGrundlagen der Chemie aquatischer Systeme. Regulierung der Zusammensetzung natürlicher Gewässer durch chemische, geochemische und biologische Prozesse. Quantitative Anwendung chemischer Gleichgewichte auf Prozesse in natürlichen Gewässern. Folgende Themen werden behandelt: Säure-Base-Reaktionen (Carbonatsystem); Löslichkeit fester Phasen und Verwitterungsreaktionen; Metallkomplexierung und Metallkreisläufe in Gewässern; Redoxprozesse; Reaktionen an Grenzflächen Festphase-Wasser. Anwendungen auf Seen, Flüsse, Grundwasser.
SkriptUnterlagen werden abgegeben.
LiteraturSigg, L., Stumm, W., Aquatische Chemie, 5. Aufl., vdf/UTB, Zürich, 2011.
701-0401-00LHydrosphäreW3 KP2VR. Kipfer, M. H. Schroth
KurzbeschreibungQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
InhaltThemen der Vorlesung.
Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)
- Globale Wasserresourcen
Prozesse an Grenzflächen
- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)
- Verdunstung, Gasaustausch
Stehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)
- Wärmebilanz
- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen
- Turbulenz und Mischung
- Mischprozesse in Fliessgewässern
Grundwasser und seine Dynamik.
- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs
- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen
- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze
- hydraulische Eigenschaften
Grundwasserleiter und ihre Eigenschaften
- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer
- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, Bewässerung
Fallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima
SkriptErgänzend zu den empfohlenen Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben.
LiteraturDie Vorlesung stützt sich auf folgende Lehrmittel:
a) Park, Ch., 2001, The Environment, Routledge, 2001
b) Price, M., 1996. Introducing groundwater. Chapman & Hall, London u.a.
Voraussetzungen / BesonderesDie Fallbeispiele und die selbständig zu bearbeitende Uebungen sind ein obligatorischer Bestandteil der Lehrveranstaltung.
701-0245-00LIntroduction to Evolutionary BiologyW2 KP2VG. Velicer, S. Wielgoss
KurzbeschreibungThis course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions.
LernzielThis course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions. The topics covered range from different forms of selection, phylogenetic analysis, population genetics, life history theory, the evolution of sex, social evolution to human evolution. These topics are important for the understanding of a number of evolutionary problems in the basic and applied sciences.
InhaltTopics likely to be covered in this course include research methods in evolutionary biology, adaptation, evolution of sex, evolutionary transitions, human evolution, infectious disease evolution, life history evolution, macroevolution, mechanisms of evolution, phylogenetic analysis, population dynamics, population genetics, social evolution, speciation and types of selection.
LiteraturTextbook:
Evolutionary Analysis
Scott Freeman and Jon Herron
5th Edition, English.
Voraussetzungen / BesonderesThe exam is based on lecture and textbook.
Praktika, Semesterarbeiten, Proseminare, Exkursionen
Weitere Praktika ergeben sich aus den Wahlfächerpaketen, die individuell beim Studiendelegierten zu beantragen sind.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0054-01LPhysikalische ChemieW+6 KP8PE. C. Meister
KurzbeschreibungPraktische Einfuehrung in wichtige Methoden der physikalischen Chemie.
LernzielDurchführung ausgewählter physikalisch-chemischer Experimente und Auswertung von Messdaten.
Abfassen von Versuchsberichten.
InhaltTeil Physikalische Chemie:
Kurze Rekapitulation der Statistik und Auswertung von Messdaten. Abfassen von Versuchsberichten im Hinblick auf das Publizieren von wissenschaftlichen Arbeiten. Grundlegende physikalisch-chemische Versuche (7 Versuche aus folgenden Themenkreisen): 1. Phasendiagramme (Siede- und Schmelzdiagramme, Kryoskopie); 2. Elektrochemie und Elektronik; 3. Quantenchemische Untersuchungen; 4. Kinetik; 5. Thermochemie; 6. Schallgeschwindigkeit in Gasen und Flüssigkeiten; 7. Oberflächenspannung.
LiteraturErich Meister, Grundpraktikum Physikalische Cheme, 2. Aufl. Vdf UTB, Zürich 2012.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
529-0011-04 "Praktikum Allgemeine Chemie (1. Semester)"
529-0289-00LInstrumentalanalyse organischer VerbindungenW2 KP2GR. Zenobi, M. Badertscher, Y. Yamakoshi
KurzbeschreibungÜbungen zur Interpretation von Molekülspektren
LernzielBeherrschung der Praxis der Interpretation von Molekülspektren.
InhaltAnhand von Übungsaufgaben können die Teilnehmenden mit Hilfe der Dozenten und Assistenten den selbständigen Umgang mit den Massen-, 1H-NMR-, 13C-NMR-, IR-, und UV/VIS-Spektren erlernen. Zwei Probleme werden dann jeweils von einem Dozenten besprochen.
SkriptDie Aufgabenstellungen werden abgegeben
LiteraturE. Pretsch, P. Bühlmann, M. Badertscher, Spektroskopische Daten zur Strukturaufklärung organischer verbindungen, 5. Auflage, Springer, Berlin/Heidelberg, 2010.
Voraussetzungen / BesonderesDie Lösungen sind in der darauffolgenden Woche auf dem Internet verfügbar
Voraussetzung:
529-0051-00 "Analytische Chemie I (3. Semester)"
529-0058-00 "Analytische Chemie II (4. Semester)" parallel zu diesem Kurs oder in einem früheren Semester abgeschlossen
6. Semester (Physikalisch-Chemische Richtung)
Praktika, Semesterarbeiten, Proseminare, Exkursionen
Weitere Praktika ergeben sich aus den Wahlfächerpaketen, die individuell beim Studiendelegierten zu beantragen sind.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0020-00LResearch ProjectW20 KP20ADozent/innen
KurzbeschreibungIn a research project students extend their knowledge in a particular field, get acquainted with the scientific way of working, and learn to work on an actual research topic. Research projects are carried out in a core or optional subject area as chosen by the student.
LernzielStudents get accustomed to scientific work and get to know one specific research field.
529-0450-00LSemesterarbeitW18 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungSemesterarbeiten dienen der Vertiefung in einem spezifischen Fachbereich; die Themen werden von den Studierenden individuell nach ihren Fächerpaketen gewählt.
LernzielDie Studierenden werden mit der wissenschaftlichen Arbeit vertraut gemacht und vertiefen ihr Wissen in einem Fachgebiet.
Bachelor-Arbeit
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0400-00LBachelor-ArbeitO15 KP15DDozent/innen
KurzbeschreibungDie Bachelorarbeit stellt den Abschluss des Bachelorstudiums dar. Sie ist eine wissenschaftliche und selbständige Arbeit unter der Leitung einer Dozentin oder eines Dozenten des gewählten Fachgebietes.
LernzielDie Bachelor-Arbeit soll dazu dienen, das Wissen in einem bestimmten Fachgebiet zu vertiefen und die Fähigkeit zu selbständiger, strukturierter und wissenschaftlicher Tätigkeit fördern.
Biochemisch-Physikalischen Fachrichtung (Studienreglement 2018)
2. Semester (Biochemisch-Physikalische Richtung)
Obligatorische Fächer Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0044-00LPhysik IIO4 KP3V + 1UJ. Home
KurzbeschreibungEinführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Elektrizität und Magnetismus, Licht, Einführung in die Moderne Physik.
LernzielVermittlung der physikalischen Denk- und Arbeitsweise und Einführung in die Methoden in einer experimentellen Wissenschaft. Der Studenten/in soll lernen physikalische Fragestellungen im eigenen Wissenschaftsbereich zu identifizieren, zu kommunizieren und zu lösen.
InhaltElektrizität und Magnetismus (elektrischer Strom, Magnetfelder, magnetische Induktion, Magnetismus der Materie, Maxwellsche Gleichungen)
Optik (Licht, geometrische Optik, Interferenz und Beugung)
Kurze Einführung in die Quantenphysik
SkriptDie Vorlesung richtet sich nach dem Lehrbuch "Physik" von Paul A. Tipler
LiteraturPaul A. Tipler and Gene Mosca
Physik
Springer Spektrum Verlag
551-0106-00LGrundlagen der Biologie IBO5 KP5GA. Wutz, S. P. Hart, O. Y. Martin, E. B. Truernit, S. Wielgoss, S. C. Zeeman
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Evolution, Diversität, Form und Funktion der Pflanzen und Tiere, Ökologie.
LernzielEinführung in die Gebiete der modernen Biologie und in grundlegende biologischer Konzepte.
InhaltDie Lehrveranstaltung ist in verschiedene Kapitel gegliedert:
1. Mechanismen der Evolution
2. Die Evolutionsgeschichte der biologischen Vielfalt (Bacteria und Archaea, Protisten, Pflanzen, Pilze, Tiere)
3. Form und Funktion der Pflanzen (Wachstum und Entwicklung, Stoffaufnahme und Stoffwechsel, Fortpflanzung und Umweltantworten)
4. Form und Funktion der Tiere (Ernährung, Immunsystem, Hormone, Fortpflanzung, Nervensystem, Verhalten)
5. Ökologie (Populationsökologie, Ökologie der Lebensgemeinschaften, Ökosysteme, Naturschutz und
Renaturierungsökologie)
SkriptKein Skript.
LiteraturDas Lehrbuch "Biology" (Campbell, Reece) (9th Edition) ist die Grundlage der Vorlesung. Der Aufbau der Vorlesung ist in weiten Teilen mit jenem des Lehrbuchs identisch. Es wird den Studierenden empfohlen, das in Englisch geschriebene Lehrbuch zu verwenden.
Voraussetzungen / BesonderesEinzelne Teile des Inhalts des Lehrbuchs müssen im Selbststudium erarbeitet werden.
401-0272-00LGrundlagen der Mathematik I (Analysis B)O3 KP2V + 1UL. Kobel-Keller
KurzbeschreibungGrundlagen der mehrdimensionalen Analysis.
Vertiefte Behandlung gewöhnlicher Differentialgleichungen als mathematische Modelle zur Beschreibung von Prozessen. Numerische, analytische und geometrische Aspekte von Differentialgleichungen.
LernzielAnwendungsorientierte Einführung in die mehrdimensionale Analysis. Einfache Modelle kennen und selber bilden und mathematisch analysieren können.
Kenntnisse der grundlegenden Konzepte.
InhaltGrundlagen der mehrdimensionalen Analysis.
Differentialgleichungen als mathematische Modelle zur Beschreibung von Prozessen.
Numerische, analytische und geometrische Aspekte von Differentialgleichungen.
Literatur- G. B. Thomas, M. D. Weir, J. Hass: Analysis 2, Lehr- und Übungsbuch, Pearson-Verlag
- D. W. Jordan, P. Smith: Mathematische Methoden für die Praxis, Spektrum Akademischer Verlag
- M. Akveld/R. Sperb: Analysis I, Analysis II (vdf)
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Bde 1,2,3. (Vieweg)
Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben.
401-0622-00LGrundlagen der Mathematik II (Lineare Algebra und Statistik) Information O3 KP2V + 1UM. Dettling
KurzbeschreibungLineare Gleichungssysteme; Matrizenrechnung, Determinanten; Vektorräume, Norm- und Skalarprodukt; Lineare Abbildungen, Basistransformationen, Ausgleichsrechnung; Eigenwerte und Eigenvektoren.

Zufall und Wahrscheinlichkeit, diskrete und stetige Verteilungsmodelle; Erwartungswert, Varianz, zentraler Grenzwertsatz, Parameterschätzung; Statistisches Testen; Vertrauensintervalle; Regressionsanalyse.
LernzielKenntnisse in Mathematik sind eine wesentliche Voraussetzung für einen quantitativen, und insbesondere für einen computergestützten Zugang zu den Naturwissenschaften. In einem zweisemestrigen 11 Semesterwochenstunden umfassenden (Intensiv-)Kurs werden die wichtigsten mathematischen Grundlagen der Mathematik, nämlich ein- und mehrdimensionale Analysis, Lineare Algebra und Statistik, erarbeitet.
InhaltLineare Gleichungssysteme, Matrizenrechnung, Lineare Abbildungen und Eigenwerte werden als Minimalprogramm der Linearen Algebra behandelt. Ueberbestimmte Gleichungssysteme und die Kleinste Quadrate Methode bilden die Brücke zu einer Einführung in die Statistik am Beispiel der Regression.

Vorlesungshomepage: https://metaphor.ethz.ch/x/2019/fs/401-0622-00L/
SkriptFür den Teil Lineare Algebra gibt es ein kurzes Skript, das die wichtigsten Begriffe und Resultate ohne Beispiele zusammenfasst. Für eine ausführlichere Darstellung wird auf das Buch von Nipp und Stoffer (siehe unten) verwiesen. Für den Teil Statistik steht ein detailliertes Skript zur Verfügung. Das Buch von Stahel ist als Ergänzung gedacht.
LiteraturFür Lineare Algebra: K. Nipp/D. Stoffer: "Lineare Algebra", vdf, 5. Auflage, 2002.
Für Statistik: W. Stahel, "Statistische Datenanalyse", Vieweg, 5. Auflage, 2008.
529-0012-02LAllgemeine Chemie II (AC)O4 KP3V + 1UH. Grützmacher, W. Uhlig
Kurzbeschreibung1) Allgemeine Definitionen 2) VSEPR Model 3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme
4) Kugelpackungen, Metallstrukturen 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle
6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungen 13) Sauerstoffverbindungen 14) Redoxchemie
LernzielVerständnis der grundlegenden Prinzipien der Strukturen, Eigenschaften und Reaktivitäten der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1, 2 und 13 bis 18).
InhaltDie Vorlesung ist in 14 Teile gegliedert, in denen grundlegende Phänomene der Chemie der Hauptgruppenelemente diskutiert werden: 1) Einführung in die periodischen Eigenschaften und allgemeine Definitionen –2) VSEPR Modell –3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme für einfache anorganische Molekülverbindungen –4) Dichteste Kugelpackungen und Strukturen der Metalle 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle 6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente– 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungeen –13) Sauerstoffverbindungen –14) Redoxchemie
SkriptDie Folien der Vorlesung sind auf dem Internet unter Link zugänglich.
LiteraturDer Vorlesungsstoff kann in folgendem Lehrbuch, das auch in Englisch erhältlich ist, nachgelesen werden:
J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie, Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Auflage, deGruyter, 2003.

C.E.Housecroft, E.C.Constable, Chemistry, 4th edition, Pearson Prentice Hall, 2010.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagen zum Verständnis dieser Vorlesung ist die Vorlesung Allgemeine Chemie 1.
529-0012-03LAllgemeine Chemie II (OC)O4 KP3V + 1UP. Chen
KurzbeschreibungKlassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen, Oxidationen, Reduktionen.
LernzielVerständnis der grundlegenden Reaktivitätsprinzipien und der Beziehung zwischen Struktur und Reaktivität. Kenntnis der wichtigsten Reaktionstypen und ausgewählter Stoffklassen.
InhaltKlassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen, Oxidationen, Reduktionen.
Skriptals pdf bei Vorlesungsbeginn erhältlich
Literatur[1] P. Sykes, "Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988.
[2] Carey/Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Part A and B, 3rd ed., Plenum Press, New York, 1990/1991. Deutsch: Organische Chemie.
[3] Vollhardt/Schore, Organic Chemistry, 2th ed., Freeman, New York, 1994 Deutsche Fassung: Organische Chemie 1995, Verlag Chemie, Wein¬heim, 1324 S. Dazu: N. Schore, Arbeitsbuch zu Vollhardt, Organische Chemie, 2. Aufl. Verlag Chemie, Weinheim, 1995, ca 400 S.
[4] J. March, Advanced Organic Chemistry; Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th ed., Wiley, New York, 1992.
[5] Streitwieser/Heathcock, Organische Chemie, 2. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1994.
[6] Streitwieser/Heathcock/Kosower, Introduction to Organic Chemistry, 4th ed., MacMillan Publishing Company, New York, 1992.
[7] P. Y. Bruice, Organische Chemie, 5. Auflage, Pearson Verlag, 2007.
529-0012-01LPhysikalische Chemie I: Thermodynamik Information O4 KP3V + 1UF. Merkt
KurzbeschreibungGrundlagen der chemischen Thermodynamik. Die drei Hauptsätze der Thermodynamik: Thermodynamische Temperaturskala, innere Energie, Enthalpie, Entropie, das chemische Potential. Lösungen und Mischungen, Phasendiagramme. Reaktionsthermodynamik: Reaktionsgrössen und Gleichgewichtsbedingungen, Gleichgewichtskonstante. Thermodynamik von Oberflächenprozessen.
LernzielEinführung in die chemische Thermodynamik
InhaltZustandsgrössen und Prozessgrössen, das totale Differential als mathematische Beschreibung von Zustandsänderungen. Modelle: Das ideale und das reale Gas. Die drei Hauptsätze der Thermodynamik: Empirische Temperatur und thermodynamische Temperaturskala, innere Energie, Enthalpie, Entropie, thermisches Gleichgewicht. Mischphasenthermodynamik: Das chemische Potential. Ideale Lösungen und Mischungen, reale Lösungen und Mischungen, Aktivität, kolligative Eigenschaften. Tabellierung thermodynamischer Standardgrössen. Reaktionsthermodynamik: Reaktionsgrössen und Gleichgewichtsbedingungen, Gleichgewichtskonstante und deren Druck- und Temperaturabhängigkeit. Phasengleichgewichte und Phasendiagramme. Thermodynamik von Oberflächen und Grenzflächen: Adsorptionsgleichgewichte, Kapillarkräfte, Adsorptionsisothermen.
SkriptBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
LiteraturBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Allgemeine Chemie I, Grundlagen der Mathematik
Übrige Fächer des Basisjahrs
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
551-0102-01LGrundlagen der Biologie I Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Belegungen über myStudies bis spätestens 30.1.2019. Spätere Belegungen werden nicht berücksichtigt.
O6 KP8PM. Gstaiger, T. A. Beyer, M. Kopf, R. Kroschewski, M. Künzler, D. Ramseier, M. Stoffel, E. B. Truernit, A. Wutz
KurzbeschreibungDieses einführende Praktikum gibt den Studenten einen Einblick in den gesamten Bereich der klassischen und modernen Biowissenschaften. Im ersten Jahr (Praktikum GL BioI) führt jeder Student drei Kurstagen in:
- Biochemie
- Mikrobiologie
- Zellbiologie I und
- Pflanzenbiologie und Ökologie durch.
(Total 12 Experimente)

Jeder Versuch dauert einen ganzen Tag.
LernzielEinführung in die Biologie und Erfahrung mit experimentellem Arbeiten.

Web-Adresse für generelle Praktikumsinformation und Kursmaterialien findet mann unter: Moodle

Generelle Praktikum Informationen werden auch über E-mail direkt an die Studenten verteilt (Assignment list, Instructions and Schedule & Performance Sheet).
InhaltEs werden vier Blöcke angeboten: Biochemie, Microbiologie, Pflanzenbiologie & Ökologie und Zellbiologie I.

BIOCHEMIE:
- TAQ Analyse (Teil 1): Proteinreinigung
- TAQ Analyse (Teil 2): SDS-Gelelektrophorese
- TAQ Analyse (Teil 3): Aktivitätstest des gereinigten Proteins

MICROBIOLOGIE:
Tag 1: Grundlagen für das Arbeiten mit Mikroorganismen & Isolierung von Mikroorganismen aus der Umwelt
Tag 2: Morphologie und Diagnostik von Bakterien & Antimikrobielle Wirkstoffe
Tag 3: Morphologie der Pilze & Mikrobielle Physiologie und Interaktionen

PFLANZENBIOLOGIE & ÖKOLOGIE
- Mikroskopie und Anatomie der Pflanzenzelle
- Anatomie pflanzlicher Organe und Genexpression
- Ökologie

ZELLBIOLOGIE I:
- Anatomie der Mäuse & Blutzellbestimmung
- Histologie
- Chromosomenpräparation & Analyse
SkriptVersuchsanleitungen

BIOCHEMIE:
- Die Unterlagen findet man unter: Moodle

MICROBIOLOGIE:
- Die Unterlagen findet man unter: Moodle

- Skript MUSS als Hardcopy zum Praktikum mitgebracht werden, da es gleichzeitig als Laborjournal dient.

PFLANZENBIOLOGIE & ÖKOLOGIE:
- Die Unterlagen findet man unter: Moodle

ZELLBIOLOGIE I:
- Es wird auch die Unterlagen für "Histologie" abgegeben.
Die andere Unterlagen, "Anatomie der Mäuse & Blutzellbestimmung" und "Chromosomenpräparation & Analyse", findet man unter: Moodle
LiteraturKeine
Voraussetzungen / BesonderesBITTE BEACHTEN SIE AUCH DIE FOLGENDEN REGELN

Ihre Anwesenheit ist an allen 12 Praktikumstagen obligatorisch. Abwesenheiten werden nur bei Vorliegen eines ärztlichen Attests akzeptiert. Arztzeugnisse (Original) müssen spätestens fünf Tage nach Absenz bei Dr. M. Gstaiger (HPM F43) abgegeben werden.

Über Ausnahmen in besonders dringenden Fällen entscheidet der Studiendelegierte des D-BIOL.

SEHR WICHTIG!!

1. Aufgrund der sehr hohen Studierendenzahlen müssen Sie das Praktikum in myStudies bis Mittwoch 30.1.2019 belegen.

2. Spätere Anmeldungen sind NICHT mehr möglich und können NICHT berücksichtigt werden!

3. Die Semestereinschreibung für FS 2019 wird vom Rektorat voraussichtlich Ende Herbstsemester 2018 freigeben. Sie bekommen ein E-Mail von Rektorat sobald Einschreibung (myStudies) freigegeben worden ist.

Über myStudies können die Studierenden sich in eine Übungsgruppe eintragen. Sobald die Lerneinheit in myStudies belegt wird, erscheint eine Textbox mit dem Hinweis, dass eine Gruppe ausgewählt werden kann. Entsprechend können die Studierenden im nächsten Schritt eine Gruppe auswählen. Falls sich mehr als 240 Studierende anmelden werden die Überzähligen auf eine Warteliste gesetzt und danach vom Praktikumsleiter eingeteilt.


Falls sich mehr als 220 - 240 Studenten für diesen Kurs einschreiben, werden zusätzlichen Praktikumstage durchgeführt, welche anschliessend ans Frühlingssemester in den Semesterferien stattfinden werden. Die Studierenden werden zufällig ausgewählt und die reservierten Daten sind:

3.6 / 4.6 / 6.6

Das Praktikum GL BioI findet an folgenden Tagen während des Frühlingssemesters 2018 statt. Stellen Sie deshalb bereits jetzt sicher, dass Sie keine weiteren Verpflichtungen an diesen Tagen haben.

PRAKTIKUMSTAGE FS19 (Donnertags):

21.2 / 28.2 / 7.3 / 14.3 / 21.3 / 28.3 / 4.4 / 11.4 / 2.5 / 9.5 / 16.5 / 23.5

Kein Praktikum während der Osterferien: 19.4.-26.4. 2019

EXTRA PRAKTIKUMSTAGE (falls notwendig)

3.6 / 4.6 / 6.6
Biochemisch-Physikalischen Fachrichtung (Studienreglement 2010)
4. Semester (Biochemisch-Physikalische Richtung)
Obligatorische Fächer: Prüfungsblock
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-1782-00LPhysik II
Flankierend zur Vorlesung "Physik II" wird das folgende Fach aus GESS Wissenschaft im Kontext angeboten: 851-0147-01L Philosophische Betrachtungen zur Physik II
W7 KP4V + 2UK. S. Kirch
KurzbeschreibungEinführung in die Wellenlehre, Elektrizität und Magnetismus. Diese Vorlesung stellt die Weiterführung von Physik I dar, in der die Grundlagen der Mechanik gegeben wurden.
LernzielGrundkenntnisse zur Mechanik sowie Elektrizität und Magnetismus sowie die Fähigkeit, physikalische Problemstellungen zu diesen Themen eigenhändig zu lösen.
402-0044-00LPhysik IIW4 KP3V + 1UJ. Home
KurzbeschreibungEinführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Elektrizität und Magnetismus, Licht, Einführung in die Moderne Physik.
LernzielVermittlung der physikalischen Denk- und Arbeitsweise und Einführung in die Methoden in einer experimentellen Wissenschaft. Der Studenten/in soll lernen physikalische Fragestellungen im eigenen Wissenschaftsbereich zu identifizieren, zu kommunizieren und zu lösen.
InhaltElektrizität und Magnetismus (elektrischer Strom, Magnetfelder, magnetische Induktion, Magnetismus der Materie, Maxwellsche Gleichungen)
Optik (Licht, geometrische Optik, Interferenz und Beugung)
Kurze Einführung in die Quantenphysik
SkriptDie Vorlesung richtet sich nach dem Lehrbuch "Physik" von Paul A. Tipler
LiteraturPaul A. Tipler and Gene Mosca
Physik
Springer Spektrum Verlag
402-0084-00LPhysik IIO4 KP3V + 1UG. Dissertori
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in die klassische Physik, mit speziellen Fokus auf Anwendungen in der Medizin.
LernzielVerstehen von grundlegenden Konzepten der klassischen Physik und deren Anwendung (anhand der mathematischen Vorkenntnisse) auf einfache Problemstellungen, inkl. gewisser Anwendungen in der Medizin.

Erarbeiten eines Verständnisses für relevante Grössen und Grössenordnungen.
InhaltElektromagnetismus;
Thermodynamik (statistische Physik, Theorie der Wärme);
Optik
SkriptEin Skript wird zu Beginn des Semesters verteilt werden.
Literatur"Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten", von Alfred Trautwein, Uwe Kreibig, Jürgen Hüttermann; De Gruyter Verlag.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung Mathematik I+II (Studiengänge Gesundheitswissenschaften und Technologie bzw. Humanmedizin) / Mathematik-Lehrveranstaltungen des Basisjahres (Studiengänge Chemie, Chemieingenieurwissenschaften bzw. Interdisziplinäre Naturwissenschaften)
529-0431-00LPhysikalische Chemie III: Molekulare Quantenmechanik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP4GB. H. Meier, M. Ernst
KurzbeschreibungPostulate der Quantenmechanik, Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte, Matrixdarstellung von Operatoren, das Teilchen im Kasten, Tunnelprozess, harmonische Oszillator, molekulare Schwingungen, Drehimpuls und Spin, verallgemeinertes Pauli Prinzip, Störungstheorie, Variationsprinzip, elektronische Struktur von Atomen und Molekülen, Born-Oppenheimer Näherung.
LernzielEs handelt sich um eine erste Grundvorlesung in Quantenmechanik. Die Vorlesung beginnt mit einem Überblick über die grundlegenden Konzepte der Quantenmechanik und führt den mathematischen Formalismus ein. Im Folgenden werden die Postulate und Theoreme der Quantenmechanik im Kontext der experimentellen und rechnerischen Ermittlung von physikalischen Grössen diskutiert. Die Vorlesung vermittelt die notwendigen Werkzeuge für das Verständnis der elementaren Quantenphänomene in Atomen und Molekülen.
InhaltPostulate und Theoreme der Quantenmechanik: Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte. Lineare Bewegungen: Das freie Teilchen, das Teilchen im Kasten, quantenmechanisches Tunneln, der harmonische Oszillator und molekulare Schwingungen. Drehimpulse: Spin- und Bahnbewegungen, molekulare Rotationen. Elektronische Struktur von Atomen und Molekülen: Pauli-Prinzip, Drehimpulskopplung, Born-Oppenheimer Näherung. Grundlagen der Variations- und Störungtheorie. Behandlung grösserer Systeme (Festkörper, Nanostrukturen).
SkriptEin Vorlesungsskript in Deutsch wird abgegeben. Das Skipt ersetzt allerdings persönliche Notizen NICHT und deckt nicht alle Aspekte der Vorlesung ab.
529-0222-00LOrganic Chemistry IIO3 KP2V + 1UJ. W. Bode, B. Morandi
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt, aufbauend auf der Veranstaltung Organische Chemie I bzw. Organische Chemie II für D-BIOL, fortgeschrittene Konzepte und Mechanismen organischer Reaktionen. Neben einer Einführung in pericyclische Reaktionen und in den Bereich der metallorganischen Chemie, wird gezielt das Planen und Entwickeln von Syntheserouten komplexer organischer Moleküle erlernt.
LernzielDie Vorlesung setzt sich zum Ziel, neben der Vertiefung grundlegender organischer Reaktionen, fortgeschrittene Transformationen organischer Verbindungen (z.B. Mitsunobu Reaktion, Corey-Chaykovsky Epoxidation, Stetter Reaktion etc.) zu vermitteln. Des Weiteren, werden Grundkenntnisse in pericyclischen Reaktionen (z.B. Diels-Alder Reaktion, Claisen Umlagerung etc.) sowie im Bereich der metallorganischen Chemie (z.B. Kreuzkupplungsreaktionen) erworben. Ein wesentlicher Fokus wird dabei auf das ausgeprägte Verständnis von Reaktivität und Reaktionsmechanismen gelegt. Darüber hinaus werden neue Konzepte, wie beispielsweise die FMO Theorie, zur Vorhersage über den Verlauf und Ausgang einer Reaktion eingeführt. Aufbauend auf dem erlernten Repertoire an neuen organischen Reaktionen und dem besseren Verständnis für die Reaktivität organischer Moleküle werden retrosynthetische Analyseansätzen von komplexen organischen Molekülen und Naturstoffen vermittelt. Das anschließende Endziel der Vorlesung ist die eigenständige Planung und Entwicklung mehrstufiger Syntheserouten zur Herstellung komplexer organischer Moleküle.
InhaltOxidation und Reduktion organischer Verbindungen, redoxneutrale Reaktionen und Umlagerungen, fortgeschrittene Transformation funktioneller Gruppen und Reaktionsmechanismen, kinetische und thermodynamische Kontrolle von organisch-chemischen Reaktionen, Reaktivitäten von Carbenen und Nitrenen, Frontier Molekular Orbital (FMO) Theorie, Cycloadditionen und pericyclische Reaktionen, Einführung in die metallorganische Chemie, Kreuzkupplungsreaktionen, Einführung in die Peptidsynthese, Schutzgruppenchemie, Grundlagen der retrosynthetischen Analyse von komplexen organischen Molekülen, Planung mehrstufiger Synthesewege.
SkriptDas Vorlesungsskript sowie zusätzliche Beilagen mit ausführlichem und ergänzendem Inhalt zur Vorlesung werden als PDF Datei kostenlos online aufgeschaltet. Link: http://www.bode.ethz.ch/education.html
LiteraturClayden, Greeves, and Warren. Organic Chemistry, 2nd Edition. Oxford University Press, 2012.
Wahlfächer
Im Bachelor-Studiengang Interdisziplinäre Naturwissenschaften können die Studierenden prinzipiell alle Lehrveranstaltungen wählen, die in einem Bachelor-Studiengang der ETH angeboten werden.

Zu Beginn des 2. Studienjahrs legt jede/r Studierende in Absprache mit dem Studiendelegierten für Interdisziplinäre Naturwissenschaften sein/ihr individuelles Studienprogramm fest. Siehe Studienreglement 2018 für Details.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0058-00LAnalytische Chemie IIW3 KP3GD. Günther, T. Bucheli, M.‑O. Ebert, P. Lienemann, G. Schwarz
KurzbeschreibungVertiefung in den wichtigsten elementaranalytischen und spektroskopischen Methoden sowie ihrer Anwendung in der Praxis, aufbauend auf der Vorlesung Analytische Chemie I. Vorstellung der wichtigsten Trennmethoden.
LernzielPraxisnahe Anwendung und Vertiefung des spektroskopischen und elementaranalytischen Grundwissens der Vorlesung Analytische Chemie I.
InhaltPraxis des kombinierten Einsatzes spektroskopischer Methoden zur Strukturaufklärung und praktischer Einsatz elementaranalytischer Methoden. Komplexere NMR-Methoden: Aufnahmetechnik, analytisch-chemische Anwendungen von Austauschphänomenen, Doppelresonanz, Spin-Gitter-Relaxation, Kern-Overhauser-Effekt, analytisch-chemische Anwendungen der experimentellen 2D- und Multipuls-NMR-Spektroskopie, Verschiebungsreagenzien. Anwendung chromatographischer und elektrophoretischer Trennverfahren: Grundlagen, Arbeitstechnik, Beurteilung der Qualität eines Trennsystems, van-Deemter-Gleichung, Gaschromatographie, Flüssigchromatographie (HPLC, Ionenchromatographie, Gelpermeation, Packungsmaterialien, Gradientenelution, Retentionsindex), Elektrophorese, elektroosmotischer Fluss, Zonenelektrophorese, Kapillarelektrophorese, isoelektrische Fokussierung, Elektrochromatographie, 2D-Gelelektrophorese, SDS-PAGE, Field Flow Fractionation, Vertiefung in Atomabsorptions-Spektroskopie, Atomemissions-Spektroskopie und Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie, ICP-OES, ICP-MS.
SkriptEin Skript zur Vorlesung wird den Studierenden digital zur Verfügung gestellt.
LiteraturLiteraturlisten werden in der Vorlesung verteilt.
Voraussetzungen / BesonderesÜbungen zur Spektreninterpretation und zu den Trennmethoden erfolgen im Rahmen der Vorlesung. Zusätzlich wird die Veranstaltung 529-0289-00 "Instrumentalanalyse organischer Verbindungen" (4. Semester) empfohlen.

Voraussetzung: 529-0051-00 "Analytische Chemie I (3. Semester)"
401-1662-10LNumerische Methoden Information W6 KP4G + 2UV. C. Gradinaru
KurzbeschreibungDieser Kurs gibt eine Einführung in numerische Methoden für Studierende der Physik. Abgedeckt werden Methoden der linearen Algebra, der Analysis (Nullstellensuche von Funktionen, Integration ) und der
gewöhnlicher Differentialgleichungen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Erwerb von Fertigkeiten in der Anwendung von numerischen Verfahren.
LernzielÜbersicht über die wichtigsten Algorithmen zur Lösung der grundlegenden numerischen Probleme in der Physik und ihren Anwendungen;
Übersicht über Software Repositorien zur Problemlösung;
Fertigkeit konkrete Probleme mit diesen Werkzeugen numerisch zu lösen;
Fähigkeit numerische Resultate zu interpretieren
InhaltLineare und nichtlineare Ausgleichsrechnung, nichtlineare Gleichungen (Skalar und Systeme), numerische Integration, Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen
SkriptAuf der Webseite der Vorlesung werden die Vorlesungsnotitzen, Folien und der entstehende Skript so wie weitere relevante Links verfügbar.
LiteraturDie Leseliste wird während der Vorlesung und auf der Web-Seite der Vorlesung bekannt gegeben.
Voraussetzungen / BesonderesErwartet werden solide Kenntnisse in Analysis (Approximation und Vectoranalysis: grad, div, curl) und linearer Algebra (Gauss-Elimination, Matrixzerlegungen, sowie Algorithmen, Vektor- und Matrizenrechnung: Matrixmultiplikation, Determinante, LU-Zerlegung nicht-singulärer Matrizen).

Es wird das Study Center angeboten:
Do 17-20 im HG E 41
Fr 17-20 im HG E 41
401-1152-02LLineare Algebra II Information W7 KP4V + 2UR. Pink
KurzbeschreibungEigenwerte und Eigenvektoren, Jordan-Normalform, Bilinearformen, Euklidische und Unitäre Vektorräume, ausgewählte Anwendungen.
LernzielVerständnis der wichtigsten Grundlagen der Linearen Algebra.
LiteraturSiehe Lineare Algebra I
Voraussetzungen / BesonderesLineare Algebra I
529-0440-00LPhysical Electrochemistry and ElectrocatalysisW6 KP3GT. Schmidt
KurzbeschreibungFundamentals of electrochemistry, electrochemical electron transfer, electrochemical processes, electrochemical kinetics, electrocatalysis, surface electrochemistry, electrochemical energy conversion processes and introduction into the technologies (e.g., fuel cell, electrolysis), electrochemical methods (e.g., voltammetry, impedance spectroscopy), mass transport.
LernzielProviding an overview and in-depth understanding of Fundamentals of electrochemistry, electrochemical electron transfer, electrochemical processes, electrochemical kinetics, electrocatalysis, surface electrochemistry, electrochemical energy conversion processes (fuel cell, electrolysis), electrochemical methods and mass transport during electrochemical reactions. The students will learn about the importance of electrochemical kinetics and its relation to industrial electrochemical processes and in the energy seactor.
InhaltReview of electrochemical thermodynamics, description electrochemical kinetics, Butler-Volmer equation, Tafel kinetics, simple electrochemical reactions, electron transfer, Marcus Theory, fundamentals of electrocatalysis, elementary reaction processes, rate-determining steps in electrochemical reactions, practical examples and applications specifically for electrochemical energy conversion processes, introduction to electrochemical methods, mass transport in electrochemical systems. Introduction to fuel cells and electrolysis
SkriptWill be handed out during the Semester
LiteraturPhysical Electrochemistry, E. Gileadi, Wiley VCH
Electrochemical Methods, A. Bard/L. Faulkner, Wiley-VCH
Modern Electrochemistry 2A - Fundamentals of Electrodics, J. Bockris, A. Reddy, M. Gamboa-Aldeco, Kluwer Academic/Plenum Publishers
701-0423-00LChemie aquatischer SystemeW3 KP2GL. Winkel
KurzbeschreibungDieser Kurs gibt eine Einführung in die chemischen Prozesse in aquatischen Systemen und zeigt ihre Anwendung in verschiedenen Systemen. Es werden folgende Themen behandelt: Säure-Base-Reaktionen und Carbonatsystem, Löslichkeit fester Phasen und Verwitterung, Redoxreaktionen, Komplexierung der Metalle, Reaktionen an Grenzflächen fest / Wasser, Anwendungen auf See, Fluss, Grundwasser.
LernzielVerständnis für die chemischen Zusammenhänge in aquatischen Systemen. Quantitative Anwendung chemischer Gleichgewichte auf Prozesse in natürlichen Gewässern. Evaluation analytischer Daten aus verschiedenen aquatischen Systemen.
InhaltGrundlagen der Chemie aquatischer Systeme. Regulierung der Zusammensetzung natürlicher Gewässer durch chemische, geochemische und biologische Prozesse. Quantitative Anwendung chemischer Gleichgewichte auf Prozesse in natürlichen Gewässern. Folgende Themen werden behandelt: Säure-Base-Reaktionen (Carbonatsystem); Löslichkeit fester Phasen und Verwitterungsreaktionen; Metallkomplexierung und Metallkreisläufe in Gewässern; Redoxprozesse; Reaktionen an Grenzflächen Festphase-Wasser. Anwendungen auf Seen, Flüsse, Grundwasser.
SkriptUnterlagen werden abgegeben.
LiteraturSigg, L., Stumm, W., Aquatische Chemie, 5. Aufl., vdf/UTB, Zürich, 2011.
701-0401-00LHydrosphäreW3 KP2VR. Kipfer, M. H. Schroth
KurzbeschreibungQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
InhaltThemen der Vorlesung.
Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)
- Globale Wasserresourcen
Prozesse an Grenzflächen
- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)
- Verdunstung, Gasaustausch
Stehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)
- Wärmebilanz
- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen
- Turbulenz und Mischung
- Mischprozesse in Fliessgewässern
Grundwasser und seine Dynamik.
- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs
- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen
- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze
- hydraulische Eigenschaften
Grundwasserleiter und ihre Eigenschaften
- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer
- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, Bewässerung
Fallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima
SkriptErgänzend zu den empfohlenen Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben.
LiteraturDie Vorlesung stützt sich auf folgende Lehrmittel:
a) Park, Ch., 2001, The Environment, Routledge, 2001
b) Price, M., 1996. Introducing groundwater. Chapman & Hall, London u.a.
Voraussetzungen / BesonderesDie Fallbeispiele und die selbständig zu bearbeitende Uebungen sind ein obligatorischer Bestandteil der Lehrveranstaltung.
701-0245-00LIntroduction to Evolutionary BiologyW2 KP2VG. Velicer, S. Wielgoss
KurzbeschreibungThis course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions.
LernzielThis course introduces important questions about the evolutionary processes involved in the generation and maintenance of biological diversity across all domains of life and how evolutionary science investigates these questions. The topics covered range from different forms of selection, phylogenetic analysis, population genetics, life history theory, the evolution of sex, social evolution to human evolution. These topics are important for the understanding of a number of evolutionary problems in the basic and applied sciences.
InhaltTopics likely to be covered in this course include research methods in evolutionary biology, adaptation, evolution of sex, evolutionary transitions, human evolution, infectious disease evolution, life history evolution, macroevolution, mechanisms of evolution, phylogenetic analysis, population dynamics, population genetics, social evolution, speciation and types of selection.
LiteraturTextbook:
Evolutionary Analysis
Scott Freeman and Jon Herron
5th Edition, English.
Voraussetzungen / BesonderesThe exam is based on lecture and textbook.
6. Semester (Biochemisch-Physikalische Richtung)
Praktika, Semesterarbeiten, Proseminare, Exkursionen
Weitere Praktika ergeben sich aus den Wahlfächerpaketen, die individuell beim Studiendelegierten zu beantragen sind.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0450-00LSemesterarbeitW18 KP18ADozent/innen
KurzbeschreibungSemesterarbeiten dienen der Vertiefung in einem spezifischen Fachbereich; die Themen werden von den Studierenden individuell nach ihren Fächerpaketen gewählt.
LernzielDie Studierenden werden mit der wissenschaftlichen Arbeit vertraut gemacht und vertiefen ihr Wissen in einem Fachgebiet.
Bachelor-Arbeit
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0400-00LBachelor-ArbeitO15 KP15DDozent/innen
KurzbeschreibungDie Bachelorarbeit stellt den Abschluss des Bachelorstudiums dar. Sie ist eine wissenschaftliche und selbständige Arbeit unter der Leitung einer Dozentin oder eines Dozenten des gewählten Fachgebietes.
LernzielDie Bachelor-Arbeit soll dazu dienen, das Wissen in einem bestimmten Fachgebiet zu vertiefen und die Fähigkeit zu selbständiger, strukturierter und wissenschaftlicher Tätigkeit fördern.
Übrige Fächer des Bachelor-Studiums
Im Bachelor-Studiengang Interdisziplinäre Naturwissenschaften können die Studierenden prinzipiell alle Lehrveranstaltungen wählen, die in einem Bachelor-Studiengang der ETH angeboten werden.

Zu Beginn des 2. Studienjahrs legt jede/r Studierende in Absprache mit dem Studiendelegierten für Interdisziplinäre Naturwissenschaften sein/ihr individuelles Studienprogramm fest. Siehe Studienreglement 2018 für Details.
Weitere Wahlfächer
Weitere Wahlfächer ergeben sich aus den Wahlfächerpaketen, die beim Studiendelegierten individuell zu beantragen sind.
» Auswahl aus sämtlichen Lehrveranstaltungen der ETH, gemäss Fächerpaket
GESS Wissenschaft im Kontext
Wissenschaft im Kontext
» siehe Studiengang Wissenschaft im Kontext: Typ A: Förderung allgemeiner Reflexionsfähigkeiten
» Empfehlungen aus dem Bereich Wissenschaft im Kontext (Typ B) für das D-CHAB
Sprachkurse
» siehe Studiengang Wissenschaft im Kontext: Sprachkurse ETH/UZH