Vorlesung
Grundlagen der Astronomie und Astrophysik I - WS 2010/11
(Wahlpflichtfach)
 
 

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Übungen/Aufgaben

Tutoren

Prüfung zur Vorlesung

• Modulabschluss ist eine mündliche Einzelprüfung (ca. 30 - 40 Min.).

• Es kann entweder eine Prüfung über 1 Semester (9+3=12 ECTS Punkte) oder 2 Semester (2 x 12 = 24 ECTS Punkte) abgelegt werden. Erfolgt die Prüfung nach dem 1. Semester, so kann keine erneute Prüfung über 2 Semester 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).

• Es werden Verständnisfragen geprüft, sowie kleinere Rechnungen und Abschätzungen von Größenordnungen.
  

• Bei Prüfungsbeginn ist der Studentenausweis vorzulegen, sowie der Prüfungsbogen (je nach Fachrichtung).
  

Prüfungstermine:

Termine zur mündlichen Prüfung sind im Sekretariat EW 8-1 (bei Frau Kieschke, Tel. 314 - 23734) zu erfragen und dort zu vereinbaren. 

Veranstaltungstermine

	Zeit	Raum
Vorlesung	Mo, 12:00 - 14:00   Mi,  14:00 - 16:00	Hörsaal EW 202 Hörsaal EW 203
Übung	s. Vorlesungsverzeichnis

Kontakt

Professor 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

Die Vorlesung richtet sich an Studierende der Fachrichtung Physik und Mathematik, sowie an alle Natur- und Ingenieurwissenschaften mit Wahl- bzw. Wahlplfichtfach Astrophysik. Voraussetzung für das Modul sind Grundkenntnisse in Physik und Mathematik. 

Klassische Astronomie

• Archäo-Astronomie: Historischer Überblick, Astronomie der Ägypter, Babylonier, Kelten, Maya, Inder, Chinesen, Griechen, Kalender, Sonnen-, Mondfinsternisse, Jahreszeiten
  

• Geozentrisches und Heliozentrisches Weltbild: System des Ptolemäus, Kopernikus, sphärische Trigonometrie

• Himmelsmechanik: Planetenbewegung, Kepler-Gesetze, Anwendung der Newton'schen Gesetze, Virialtheorem


• Planeten im Sonnensystem, Gezeitenkräfte
  

Grundlagen der astronomischen Beobachtungen

• Parallaxen, spezifische Intensität, Strahlungsfluss, Leuchtkraft, Photometrie (UBV, Stroemgren), Farbindex, Farbexzess, Extinktion

• Elektromagnetische Wellen, Quantentheorie, Planck'sches Strahlungsgesetz, Linienprofile (Gauß, Lorentz, Voigt)
  

• Teleskope, Satelliten und Detektoren (optische, Infrarot-, Radio-, Röntgen- und Gamma-Astronomie)

• Doppelsternsysteme, extrasolare Planeten
  

• Sternspektren, Hertzsprung-Russell-Diagramm
  

• Sternatmosphären, Sternaufbau und Sternentwicklung

• Endstadien der Sternentwicklung, Rote Riesen, AGB-Sterne, Staubbildung
  

• Weiße Zwerge, Neutronensterne, Pulsare, Schwarze Löcher
  

Literatur: 

H. Karttunen et al.: Fundamentals of Astronomy, Springer
A. Unsöld, B. Baschek: Der neue Kosmos, Springer, Berlin
A. Weigert, H.J. Wendker, L. Wisotzki: Astronomie und Astrophysik, Wiley-VCH
D. Breitschwerdt (PPT-Folien - werden derzeit verbessert und erweitert)

Die Folien der Vorlesung können als password-geschützte PDF-Datei herunterladen werden (UPDATE: 16.2.11).

Bitte beachten Sie: die Folien, Skripte und Movies sind ausschließlich als vorlesungsbegleitendes Lehrmaterial zu verwenden. Für etwaige Fehler wird keine Haftung übernommen.

Kapitel 0: Einleitung (2.3 MB)
Kapitel 1: Historischer Überblick  (8.6 MB)
Kapitel 2: Himmelsmechanik (4.9 MB)
Kapitel 3: Planeten (Planeten- und Sonnensystem, Gezeitenkräfte, Ebbe und Flut) (8.3 MB)
Kapitel 4: Licht (Astronomische Größen und Messungen, Quantentheorie, Standardmodell der Teilchenphysik) (7.5 MB)
Kapitel 5: Atomphysik (Spektren und Aufbau der Materie, Linienübergänge und Linienprofile) (7.8 MB)
Kapitel 6: Beobachtungen I (optische Teleskope, Radioastronomie) (21.1 MB)
Kapitel 7: Beobachtungen II (Satellitenastronomie: Infrarot, UV, Röntgen, Gamma) (17.8 MB)
Kapitel 8: Sterne I (Doppelsternsysteme, Extrasolare Planeten) (6.0 MB)
Kapitel 9: Sterne II (Sternentwicklung, Hertzsprung-Russell-Diagramm, Sternatmosphären) (10.0 MB)
Kapitel 10: Sterne III (Sternaufbau, Hauptreihen-Sterne, Spätstadien der Sternentwicklung: Rote Riesen) (12.3 MB)
Kapitel 11: Sterne IV (Sternaufbau, Kompakte Objekte: Weiße Zwerge, Neutronensterne, Schwarze Löcher) (12.3 MB)

Hier gibt es für Lehrzwecke einige Movies zum Herunterladen (Copyrights beachten)!
Die Formate sind unterschiedlich (für manche ist ein Flash Video Player erforderlich).

Tunneleffekt (animated gif): 0.4 MB
Standardmodell der Teilchenphysik und Quarks: mpg: 65 MB
Gluonenmodell: mpg: 26.3 MB
Higgs-Boson: mpg: 17 MB
Doppelspaltversuch für Elektronen:  flv: 0.5 MB; wmv: 18.2 MB
Bizarre Quantenwelt (Comic): wmv: 23.5 MB
ALMA-Projekt: mov: 60 MB (Credit: ESO)
Cassiopeia A (Zeitentwicklung): mov: 3 MB (Credit: NASA/CXC/SAO)
Chandra (Hot Universe): mov: 23.2 MB (Credit: NASA/CXC)
Algol (Massentransfer): mov: (1 MB)
Spezielle Relativitätstheorie: mov: 7.3 MB (Credit: Ute Kraus, Universität Tübingen)

Animationen sind hier zu finden:
Doppelsternsysteme (gif1, gif2), astrometrischer Doppelstern (gif1, gif2), spektroskopischer Doppelstern (gif)

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 (1 MB)
Mathematisch-Physikalische Grundlagen zur Vorlesung II: Schwingungen, Effekte in der Speziellen Relativitätstheorie (2 MB)

Es ist davon auszugehen, dass die Folien noch zahlreiche Fehler enthalten. Sie können zur Verbesserung beitragen,  indem Sie mir diese mitteilen.

Übungen/Aufgaben

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 unter uebung-tu@astro.physik.tu- berlin.de

Die Ausgabe der Übungsaufgaben erfolgt spätestens eine Woche vor der Übung. Die Aufgaben werden in der darauf folgenden Woche besprochen.

Es sind mindestens 65% der Übungsaufgaben richtig zu lösen.

Tutoren:

Alle organisatorischen Fragen zu Übung und Vorlesung beantworten die Tutoren. Mitverantwortlich für die Übungen ist Frau Dr. Beate Patzer (patzer AT astro.physik.tu-berlin.de).