Lehrinhalte
Die Lehrveranstaltung deckt eine breites Themenspektrum aus der Astronomie und Astrophysik ab. Dabei werden sowohl die physikalischen Grundlagen als auch die relevanten Beobachtungsmethoden diskutiert. Zu verschiedenen Themenbereichen werden praktische Beobachtungen mit den Instrumenten des TURM Observatoriums einbezogen und die dabei gewonnenen Daten analysiert.
Hier ein Überblick über den geplanten Inhalt:
[b]I. Überblick[/b]
- Einleitung: Ursprünge der Astronomie, Astronomie heute
- Erforschung des Universums: Skalen und Objekte, Informationsträger, Observatorien
[b]II. Physikalische Grundlagen[/b]
- Mechanik von Punktmassen: Zweikörperproblem, Reduziertes Dreikörperproblem
- Elektromagnetische Strahlung: Wellen/Photonen, Planck'sches Strahlungsgesetz, Leuchtkraft
- Atomphysik und Statistik: Atomstruktur und Spektren, Dopplerverschiebung, Boltzmann-Gleichungen
[b]III. Astronomische Grundlagen[/b]
- Orientierung am Himmel: Koordinatensysteme, Kataloge, Beobachtungsplanung
- Beobachtungstechniken: Photographie, Astrometrie, Photometrie, Spektroskopie, Interferometrie
[b]IV. Planetensysteme[/b]
- Sonnensystem: Aufbau, Planeten und Monde, Asteroiden und Kometen
- Sonne: Struktur, Atmosphäre, Aktivitätszyklus, Weltraumwetter
- Exoplaneten: Detektionsmethoden, Klassifikation und Population, Entstehung
[b]V. Sterne[/b]
- Sterne: Phäneomenologie, HR-Diagramm, Aufbau und Funktionsweise, Sternstrukturgleichungen
- Lebenszyklus von Sternen: Geburt, Gesundes Leben, Späte Lebensphasen, Ende eines Sternenlebens
- Besondere Sterne: Veränderliche Sterne, Binärsysteme, Weiße Zwerge, Neutronensterne
[b]VI. Galaxien[/b]
- Interstellares Medium: Interstellares Gas, Emissionsnebel, Interstellarer Staub, Sternentstehungsgebiete
- Milchstraßen-System: Struktur der Milchstraße, Zwerggalaxien, Kugelsternhaufen, Dynamik der Milchstraße
- Kosmische Entfernungsmessung: Parallaxe, Cepheiden, Typ-Ia Supernovae, Kosmische Expansion
- Galaxien: Klassifikation, Evolution von Galaxien, Supermassive Schwarze Löcher, Quasare
[b]VII. Universum[/b]
- Großräumige Struktur: Galaxien-Cluster, Supercluster und Filamente
- Urknall und Expansion: Urknall, Expansion, Kosmische Hintergrundstrahlung
- Kosmische Zukunft
Literatur
wird in der Veranstaltung bekanntgegeben.
Voraussetzungen
Es gibt keine spezifischen Voraussetzungen für die Teilnahme.
Die Vorlesung richtet sich gezielt an Bachelor-Studierende (auch aus frühen Semestern) und erfordert nur allgemeines Grundlagenwissen zur Physik, z.B. aus der klassischen Mechanik oder der Optik. Wir werden auf quantenmechanische Phänomene eingehen, aber eine absolvierte Quantenmechanik-Vorlesung ist keine Voraussetzung (schadet aber auch nicht).
Die Vorlesung ist auch für Studierende anderer Fachbereiche mit Interesse an dem Themenfeld geeignet.
Erwartete Teilnehmerzahl
50
Weitere Informationen
Diese Vorlesung ist explizit für Bachelor-Studierende der Physik oder Studierende anderer Fachbereiche konzipiert.
Sie kann im Rahmen des Physik-Bachelors im "Interdisziplinären Wahlpflichtbereich" / "Studium Generale" / "Interdisziplinärer Wahlkatalog der Physik" als unbenotete Studienleistung mit 5 CP eingebacht werden. Sie ist dagegen nicht für den "Interdisziplinären Wahlpflichtbereich" / "Wahlbereich Physik" vorgesehen, in dem Spezialvorlesungen aus dem Master-Studium eingebracht werden können.
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- Lecturer: Robert Roth