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Grundlagen der Astronomie und Astrophysik II
- SS 2024
(für Studierende der Astronomie und
Physik, MINT, Ingenieurswissenschaften, sowie
alle Studierende der Berliner Universitäten im
Wahlbereich)
Achtung:
Bitte melden Sie sich über ISIS an, auch wenn
Sie noch nicht sicher sind, ob Sie den Kurs bis
zuende machen wollen!
Zur
Teilnahme gehen Sie wie folgt vor:
1. Falls die Vorlesung zum Teil aufgrund von
Krankheit oder Pandemiebedingungen online abgehalten
wird, benutzen Sie Zoom, den Link zur Vorlesung
finden Sie auf ISIS
2. Auf ISIS sind ebenfalls alle aktuellen
Nachrichten zur Vorlesung
Teilnahme zu
den Übungen erfolgt wie bisher durch Anmeldung
über das Moses-System bis 17.4.24 18:00
Achtung: Nächster
Prüfungszeitraum
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Hier finden Sie immer den
aktuellen Prüfungszeitraum.
Die nächsten Prüfungen für das SS24 finden in der
vorlesungsfreien Zeit statt.
Anfragen bitte nicht an mich, sondern an das
Sekretariat richten:
sekretariat@astro.physik.tu-berlin.de
Neue Termine für die Prüfung:
in den Sommersemesterferien: wird noch bekannt
gegeben.
Physik-Studierende bitte in
SAP anmelden, andere Studienrichtungen im
Sekretariat unter sekretariat@astro.physik.tu-berlin.de
- Bei Zugang zu SAP bitte dort wie bisher
und im Sekretariat anmelden, andernfalls direkt
über das Sekretariat.
- 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 vollständig ausgefüllte
Prüfungsbogen (je nach Fachrichtung). Bei
elektronischer Anmeldung, bitte den
Prüfungsbogen (ggf. im Sekretariat erhältlich) ausgefüllt
mitbringen bzw. an uns (Sekretariat + mich) ausgefüllt
zusenden, 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.) und einfache Herleitungen
- 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.). Bitte
rechtzeitig melden.
- Prüfungsanmeldungen oder Terminanfragen direkt
bei mir werden - mit der Bitte um Verständnis - nicht
berücksichtigt.
- 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: 15.4.2024, 12:00 ct, EW 201; Anmeldung
über ISIS
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
16:30 - 17:30 und nach Vereinbarung
Sekretariat EW 8-1
Am 25.4.24 findet keine Sprechstunde statt.
Derzeit finden die Sprechstunden online statt, Do
16:30 - 17:30 mit zoom unter dem Link
https://tu-berlin.zoom.us/j/67402008494?pwd=YzJaL2pFTkYxVDRybWIzNTZCV3R5Zz09
Meeting ID: 674 0200 8494
Bitte warten Sie im Warteraum bis Sie eingelassen
werden.
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,
Einstein-Kreuz
Kosmologie
- Allgemeine Relativtätstheorie:
Einstein'sche Feldgleichungen
(Grundzüge)
- 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
heruntergeladen werden (Letztes UPDATE: 18.7.24). Der
Zugang wird in der ersten Vorlesung bekannt gegeben
und zeitnah nach der jeweiligen Vorlesung
freigeschaltet. Passwort und Benutzername können
später bei den Tutorinnen und Tutoren erfragt
werden.
Die Folien (incl. Bild- und
Vidoematerial) dienen zur Untestützung der Lehre und
dürfen unter keinen Umständen an Dritte weiter
gegeben (und auch nicht per Email verschickt)
werden. Es wird keinerlei Haftung im Falle einer
Verletzung übernommen!
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 17.4.24 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. Die Aufgaben werden im Allgemeinen
in Gruppen bearbeitet.
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).
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Diana Dimitrova
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diad93 AT
zedat.fu-berlin.de
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EW 216
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Tel. 21062
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Thomas Garmatter
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t.garmatter AT astro.physik.tu-berlin.de.de
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EW 215 |
Tel. 26430 |
|
Nicolas Wehner
|
n.wehner AT astro.physik.tu-berlin.de.de
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EW 216 |
Tel. 21062 |
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