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Anzeigesprache

Grundkurs der Plasmaphysik I+II

12

Deutsch

#20437 / #1

Seit SS 2016

Fakultät II

ER 3-2

Zentrum für Astronomie und Astrophysik

Keine Angabe

Wolf, Robert

Keine Angabe

robert.wolf@ipp.mpg.de

Keine Angabe

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
Keine Verknüpfungen...

Lernergebnisse

Die Studierenden beherrschen experimentelle und theoretische Grundlagen der Plasmaphysik und Kernfusion. Sie verfügen über fundierte Kenntnisse verschiedener Modelle zur Beschreibung von Plasmen, vom Sonnenwind bis zum Fusionsplasma. Sie kennen grundlegende Konzepte aus der theoretischen Elektrodynamik, Hydrodynamik, kinetischen Theorie, statistischen Physik und Turbulenz, die auch außerhalb der Plasmaphysik Anwendung finden.

Lehrinhalte

a) Teil I – Allgemeine Plasmaphysik (WiSe, kann auch alleine gehört werden) - Definition Plasma - Stoßprozesse - Einzelteilchen-Beschreibung - Kinetische Theorie - Magnetohydrodynamik - Wellen im Plasma - Instabilitäten - Plasmastrahlung - Rekonnexion b) Teil II - Kernfusion (SoSe, Teil I sollte vorher gehört worden sein) - Grundlagen Kernfusion, Fusionsquerschnitte, Reaktionsraten - Gravitationseinschluss, Fusion in Sternen und Sternentwicklung - Trägheitsfusion (Inertial Confinement Fusion) - Magnetic Confinement Fusion o Tokamak-Gleichgewicht und Instabilitäten o Stellaratoren o Transport, diffusiv und turbulent o Plasmadiagnostik und –heizung o Fusion zur Energieversorgung, Reaktorkonzepte

Modulbestandteile

Pflichtgruppe:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
Grundkurs der Plasmaphysik - Teil I VL WS Deutsch 4
Grundkurs der Plasmaphysik - Teil II VL SS Deutsch 4

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Grundkurs der Plasmaphysik - Teil I (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 4.0h 60.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 4.0h 60.0h
120.0h(~4 LP)

Grundkurs der Plasmaphysik - Teil II (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 4.0h 60.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 4.0h 60.0h
120.0h(~4 LP)

Lehrveranstaltungsunabhängiger Aufwand:

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Prüfungsvorbereitung/Exkursion 1.0 120.0h 120.0h
120.0h(~4 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 360.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 12 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesungen Zielgruppe: Studierende im BSc Physik (ideal ab dem 5. Semester, möglich auch im 3.) und der Ingenieurwissenschaften sowie Hörer aller Fachrichtungen

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Naturwissenschaftliche Grundkenntnisse, Vorlesung Experimentalphysik II

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Keine Angabe

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache

Deutsch

Dauer/Umfang

Keine Angabe

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
2 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Mündliche Prüfungen werden nach vorheriger Terminabsprache mit dem Prüfer im Referat Prüfungen bzw. über die Onlineprüfungsverwaltung angemeldet.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
zumindest in vorläufiger Fassung

Literatur

Empfohlene Literatur
Atzeni/Meyer-ter-Vehn: The Physics of Inertial Fusion
Chen: Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion
Goldston/Rutherford: Introduction to Plasma Physics
Inan/Golkowski: Principles of Plasma Physics for Engineers and Scientists
Kippenhahn/Weigert: Stellar Structure and Evolution
Kulsrud: Plasma Physics for Astrophysics
Longair: High Energy Astrophysics
Piel: Plasma Physics – An Introduction to Laboratory, Space, and Fusion Plasmas
Weitere Literatur wird in den jeweiligen Veranstaltungen bekannt gegeben.

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Das Modul liefert eine gute Grundlage für das Wahlpflichtmodul „Astronomie und Astrophysik“ im Masterstudiengang Physik sowie für eine Bachelorarbeit im Bereich der Plasmaphysik, der Plasma-Astrophysik oder der Astronomie und Astrophysik.

Sonstiges

Ansprechpartnerin: Dr. Josefine Proll, josefine.proll@ipp.mpg.de