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Vorlesung
Grundlagen
der Astronomie und Astrophysik II
- SS 2019
(für Studierende der Astronomie und Physik, MINT,
Ingenieurswissenschaften, sowie alle Studierende der
Berliner Universitäten im Wahlbereich)
- Studierende ab dem WS18/19, die nach der neuen
Studienprüfungsordnung (StuPO) studieren, in der der
Wahlbereich von 24 auf 20 ECTS-Punkte verkürzt wurde,
erhalten je Semester 7 ECTS-Punkte für die
Modulprüfung (Vorlesungsstoff) und 3 ECTS-Punkte für
die Übungen, d.h. maximal 10 ECTS-Punkte pro Semester
- Studierende, die vor dem WS18/19
immatrikuliert wurden können nach der alten
StuPO 9 ECTS-Punkte für die Modulprüfung und 3
ECTS-Punkte für die Übung pro Semester erhalten
- Modulabschluss ist eine mündliche Einzelprüfung,
die ca. 30 - 60 Min. (je nach Anzahl der Semester)
nach der alten StuPO, bzw. 25 - 45 Min. nach der neuen
StuPO, dauert
- Es sollte entweder eine Prüfung über 1 Semester (9 bzw.
7 ECTS-Punkte, mit Übung 9+3 = 12-ECTS Punkte, bzw. 7
+ 3 = 10-ECTS-Punkte) oder eine über 2 Semester (2 x 9 = 18
bzw. 2 x 12 = 24 ECTS Punkte, oder 2 x 7 = 14 bzw. 2 x
10 = 20 ECTS-Punkte durchgeführt
werden.
- Für Studierende der Fachrichtung Physik (Bachelor)
ist die Übung
verpflichtend, für andere Studienfächer
optional. Die Übung wird durch jeweils einen
Studiennachweis (Übungsschein) pro
Semester abgeschlossen, der für die
Zulassung zur Prüfung Voraussetzung ist.
- Prüfungsstoff ist die gesamte Vorlesung
(1 bzw. 2 Semester).
- Bei Prüfungsbeginn ist der Studentenausweis
vorzulegen, sowie der Prüfungsbogen (je nach
Fachrichtung). Bei elektronischer Anmeldung,
bitte den Prüfungsbogen (ggf. im Sekretariat
erhältlich) ausgefüllt mitbringen, da es
sonst zu unnötigen Verzögerungen bei Prüfungsbeginn
kommt.
- Es werden Verständnisfragen geprüft, sowie
kleinere Rechnungen und Abschätzungen von
Größenordnungen.
- Es wird dringend empfohlen, zusätzlich zu den
Folien mindestens ein Lehrbuch zu konsultieren.
- Prüfungsvorbereitung in Gruppen zwecks
gegenseitiger Leistungskontrolle ist von Vorteil.
- Kardinalfehler,
die zu schlechten Prüfungsergebnissen führen können:
- nicht ausreichende Zeit bei der Prüfungsvorbereitung:
der Umfang des Stoffes und die Anzahl der
Leistungspunkte erfordern eine entsprechende Vorbereitungszeit; beginnen Sie
rechtzeitig!
- Auswendiglernen des Prüfungsstoffes führt oft
zu "Blackouts" bei der Prüfung; daher ist es besser,
auf ein Verständnis des
Stoffes hinzuarbeiten; unsere Tutorinnen und Tutoren
helfen Ihnen gerne bei Verständnisfragen (bitte
Sprechzeiten beachten)
- Lücken im
Prüfungsstoff: es ist ein Lotteriespiel mit
ungewissem Ausgang, wenn Sie nur einen Teil des
Stoffes vorbereiten
- Ignorieren von wichtigen Gleichungen: Gleichungen
enthalten kondensiertes Wissen und sind für
quantitative Analysen unerlässlich; es werden keine
komplizierten Herleitungen erwartet, aber ein
Grundverständnis der wesentlichen Gleichungen (s.o.)
- Ignorieren von Größenordnungen: Astrophysik
umfasst einen großen Bereich von Längen- und Zeitskalen: Sie
sollten größenordnungsmäßige
Vorstellungen von den zu beschreibenden Objekten
besitzen, um diese in ein Gesamtbild einordnen zu
können
Prüfungstermine:
- Als erstes müssen Sie sich bei
Ihrem Prüfungsamt (möglichst elektronisch)
anmelden; nur mit dieser Anmeldung bekommen Sie
einen Termin.
- Studierende mit Zugang zum SAP-System können dort
angebotene Prüfungstermine einsehen und
belegen.
- Mit Rückicht auf Ihre Kommilitoninnen und
Kommilitonen, belegen Sie nur Prüfungstermine, die Sie
auch einhalten können, da sie sonst für andere
Studierenden blockiert sind und ausfallen müssen.
- Für Studierende von anderen Fachrichtungen oder
anderen Universitäten, die keinen elektronischen
Zugang haben, erfolgt die Terminvergabe zur
mündlichen Prüfung ausschließlich im Sekretariat
EW 8-1 (bei Frau Claudia Kieschke, Tel. 314 -
23734 bzw. deren Vertretung. Öffnungszeiten: Mo -
Do: 10 - 14 Uhr, Fr: 10 - 13 Uhr.)
- Prüfungsanmeldungen oder Terminanfragen direkt
bei mir werden - mit der Bitte um Verständnis - nicht
berücksichtigt.
- Prüfungstermine sind auch
im Semester möglich
- Wenn Sie einen
Prüfungstermin absagen müssen, bitte unbedingt auch
das Sekretariat (und mich per Email) informieren,
falls keine elektronische Anmeldung erfolgt ist
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Zeit |
Raum |
Vorlesung |
Mo, 12:00 - 14:00
Do, 14:00 - 16:00 |
Hörsaal EW 201
Hörsaal EW
201 |
Übung |
s. Vorlesungsverzeichnis
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Beginn der
Vorlesung: 19.4.2018, EW 201 14:00 c.t.
Prof. Dr. Dieter Breitschwerdt
Direktor
Zentrum für Astronomie und Astrophysik, Zi 820/821
Tel: +49-30-314-25462; email: breitschwerdt AT
astro.physik.tu-berlin.de
Sprechstunde: Do 16:00
- 17:00 und nach Vereinbarung
Sekretariat EW 8-1
Die Vorlesung richtet sich an Studierende der
Fachrichtung Physik, Mathematik, Chemie und
Ingenieurswissenschaften, sowie MINT und Studierende aller
Berliner Universitäten mit freiem Wahlfach Astrophysik.
Voraussetzung für das Modul sind
Grundkenntnisse in Physik und Mathematik.
Galaktischer Materiekreislauf
- Sternentstehung: Jeans-Masse,
Freifallzeit, homologer Kollaps, Protostern, IMF, T
Tauri Sterne, Herbig-Haro-Objekte
- Interstellares Medium: Gas, Staub, Heizung, Kühlung,
3-Phasen-Modell, HII-Region, Ionisationsfront,
stellarer Wind, Supernova-Überrest, Superblase,
galaktische Fontäne
- Aufbau und Entwicklung der
Milchstraße: Kinematik der
Milchstraße, differentielle Rotation, Oort'sche
Konstanten, galaktisches Zentrum, supermassereiche
Schwarze Löcher
Globaler Materiekreislauf
- Galaxien: Morphologie, Hubble-Sequenz,
Spiralgalaxien, Rotationskurve, Dunkle Materie,
Spiraldichtewellenstruktur, Elliptische Galaxien,
Zwerggalaxien
- Aktive Galaktische Kerne
- Lokale Gruppe: Verteilung der Galaxien,
zwergsphäroidale Galaxien
- Galaxienhaufen: viriale Masse, Intracluster
Medium, Metallizität, Temperaturverteilung
- Gravitationslinseneffekt, Einstein-Ringe
Kosmologie
- Allgemeine Relativtätstheorie:
Einstein'sche Feldgleichungen
- Kosmologische Modelle: Kosmologisches Prinzip,
Hubble-Gesetz, Friedmann-Lemaitre-Universum
- Frühes Universum: Urknall, primordiale
Fluktuationen,
Inflation, Materie-Antimaterie Asymmetrie
- Strukturbildung: Kosmische
Mikrowellenhintergrundstrahlung, hierarchische
Strukturbildung
- Dunkle Materie und Dunkle Energie: beschleunigte
kosmische Expansion
Literatur:
B. W.
Carroll, D.A. Ostlie: An Introduction to Modern
Astrophysics, Pearson Education Ltd.
H. Karttunen et al.: Fundamentals of
Astronomy, Springer
P. Schneider: Einführung in die Extraglaktische Astronomie
und Kosmologie, Springer, Berlin
A. Liddle: Einführung in die moderne Kosmologie, Wiley-VCH
Verlag
A. Unsöld, B. Baschek: Der neue Kosmos,
Springer, Berlin
A. Weigert, H.J. Wendker, L. Wisotzki: Astronomie und
Astrophysik, Wiley-VCH Verlag
D. Breitschwerdt (PDF-Folien - werden ständig verbessert
und erweitert)
Die Folien der Vorlesung können als passwort-geschützte PDF-Datei
herunterladen werden (Letztes UPDATE: 23.7.19). Der Zugang
wird in der Vorlesung bekannt gegeben und zeitnah nach
der jeweiligen Vorlesung freigeschaltet. Passwort und
Benutzername werden in der ersten Vorlesung bekannt
gegeben und können später bei den Tutorinnen und
Tutoren erfragt werden.
Kapitel
0: Einleitung (3.4 MB)
Kapitel
1: Sternentstehung I (58.9 MB)
Kapitel
2: Interstellare Wolken (2.4 MB)
Kapitel
3: HII-Regionen (2.8 MB)
Kapitel
4: Stellare Winde (3.8 MB)
Kapitel
5: Novae und
Supernova-Explosionen
(Typ Ia, b, c, II, explosive Nukleosynthese) (44.7 MB)
Kapitel
6: Supernova-Überreste, Gamma-Ray Bursts,
Hypernovae und Kollapsare (16.9 MB)
Kapitel
7: [Kosmischer Materiekreislauf (3.5 MB)]
Kapitel
8: [Kosmische
Strahlung, Spezielle Relativitätstheorie (3.6 MB)]
Kapitel
9: Milchstraße I:
Struktur
(Scheibe, Bulge, Halo) (5.3 MB)
Kapitel
10: Milchstraße
II: Dynamik der Scheibe (7.9 MB)
Kapitel
11: Milchstraße III: Galaktisches Zentrum (3.6
MB)
Kapitel
12: Galaktische Winde
(1.4 MB)
Kapitel
13: Galaxien: Morphologie (3.0 MB)
Kapitel
14: Galaxien: Kugelsternhaufen (6.7 MB)
Kapitel
15: Spiralgalaxien: Tully-Fischer-Relation,
Supermassereiche Schwarze Löcher und
Dichtewellen-Theorie (20.6 MB)
Kapitel
16: Elliptische Galaxien (5.9 MB)
Kapitel
17: Zwerggalaxien (18.6 MB)
Kapitel
18: Aktive Galaktische Kerne (Seyfert-Galaxien,
Radiogalaxien, Blazare) (16.4 MB)
Kapitel
19: Lokale Gruppe (5.3 MB)
Kapitel
20: Galaxienhaufen (Dunkle Materie,
Röntgenemission, Gravitationslinsen) (10.0 MB)
Kapitel
21: Großräumige Struktur (Superhaufen, Voids und
Surveys) (6.5 MB)
Kapitel
22: Deep Fields: Tiefe Beobachtungen,
Protogalaxien (3.7 MB)
Kapitel
23: Urknall, Kosmologische Modelle,
Friedmann-Gleichungen, Anfang
des Universums,
Inflation, primodriale Nukleosynthese,
Strukturbildung (8.3 MB)
Kapitel
24: Kosmischer
Mikrowellenhintergrund, Anisotropien,
Sachs-Wolfe-Effekt, WMAP, PLANCK (5.1 MB)
Begleitend zur Vorlesung gibt es einen
mathematisch-physikalischen Teil, der wichtige
Grundbegriffe zum Vorlesungsstoff rekapituliert. Dies
ersetzt aber weder den Besuch der Vorlesung noch den
Blick in ein Lehrbuch!
Mathematisch-Physikalische
Grundlagen zur Vorlesung I: Einleitung (3.1 MB)
Mathematisch-Physikalische
Grundlagen zur Vorlesung II: Einleitung (2.9 MB)
Hier gibt es für
Lehrzwecke einige Movies zum Herunterladen
(Copyrights beachten)!
Die Formate sind unterschiedlich (für manche ist ein
Flash Video Player erforderlich).
Supernova-Explosion
(Crab) (Animation mpg):
2.3 MB
Supernova-Explosion (Animation mit Überblendung; mpg):
6.5 MB
Gamma-Ray-Burst (Kollapsar):mpg:
3 MB
HST (zoom in) Antennen-Galaxie: mpg:
3 MB
Neutronenstern Merger mit Schwarzem Loch: mpg:
4.2 MB
Wechselwirkung von Galaxien und Vergleich mit
Beobachtungen: mpg:
1.4 MB
Es ist davon auszugehen, dass die Folien
noch Fehler enthalten. Sie können zur Verbesserung
beitragen, indem Sie mir diese mitteilen.
Übungsbetrieb:
Zur Vorlesung finden einmal wöchentlich Übungen statt.
Es müssen Aufgaben zur Vertiefung des
Vorlesungsstoffes gerechnet werden, im Wechsel mit
praktischen Übungen.
Beginn der Übungen ist in der zweiten
Vorlesungswoche.
Anmeldung bis 10.4.19 18:00:00
durch das Moses-Benutzerkonto unter https://moseskonto.tu-berlin.de/moseskonto/
Die Ausgabe der
Übungsaufgaben erfolgt spätestens
eine
Woche vor der Übung. Die Aufgaben werden in der darauffolgenden
Woche besprochen.
Es sind mindestens 65%
der Übungsaufgaben richtig
zu lösen.
Alle organisatorischen Fragen zu Übung und Vorlesung
beantworten die Tutoren. Mitverantwortlich für
die Übungen ist Frau Dr. Beate Patzer
(Email: patzer AT astro.physik.tu-berlin.de).
Illés Lohay
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i.lohay AT
astro.physik.tu-berlin.de |
EW 214
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Tel. 24944
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Caroline Austermeier
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austermeier AT
astro.physik.tu-berlin.de |
EW 216
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Tel. 21062
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Maximilian Sommer
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EW 215 |
Tel. 26430 |
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N.N.
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EW 216 |
Tel. 21062 |
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