Moses - Grundkurs der Plasmaphysik I+II

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Modul / Version
#20437 / #2

Gültigkeit
Seit WS 2016/17

Verfügbare Sprache(n)
Deutsch

Titel des Moduls
Grundkurs der Plasmaphysik I+II

Leistungspunkte
12

Modulverantwortliche*r
Wolf, Robert

Benotung
Benotet

Prüfungsform
Mündliche Prüfung

Lehrsprache(n)
Deutsch

Zugehörigkeit

Fakultät
Fakultät II

Institut
Zentrum für Astronomie und Astrophysik

Fachgebiet
Keine Angabe

Prüfungsausschuss
Physik

Kontakt

Sekretariat
ER 3-2

Ansprechpartner*in
Wolf, Robert

E-Mail-Adresse
robert.wolf@ipp.mpg.de

Webseite
Keine Angabe

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

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen	Art	Nummer	Turnus	Sprache	SWS	ISIS	VVZ
Grundkurs der Plasmaphysik - Teil I	VL		WiSe	de	4
Grundkurs der Plasmaphysik - Teil II	VL		SoSe	de	4

ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

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:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

Sprache(n)

Deutsch

Dauer/Umfang

ca. 30 min.

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

Semester:

Zeige auch ausgelaufene Studiengänge und StuPOs

Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

	Studiengang / StuPO	StuPOs	Verwendungen	Erste Verwendung	Letzte Verwendung
	Physik (B. Sc.)	2	23	WS 2019/20	SoSe 2025
	Physik (M. Sc.)	1	1	SoSe 2025	SoSe 2025

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

Keine Angabe