Wärme und Strahlung
Unser Alltagsleben, wie auch unsere Technik, sind durch viele Prozesse bestimmt, bei welchen die Übertragung von Wärme eine wesentliche Rolle spielt. Dieses Modul vermittelt eine phänomenologische Einführung in die Themengebiete Wärmelehre, Radiometrie/Photometrie sowie in die geom. Optik.
- Grundbegriffe der Wärmelehre: Wärmefluss, Temperatur, Wärmekapazität, Kalorimetrie
- phänomenologische Behandlung der grundlegenden Wärmetransportmechanismen (Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung)
- Temperaturstrahler und nicht-thermische Lichtquellen
- Grundlagen der Radiometrie (Begriff des Spektrums, Radiometrische Messgrössen, Reflexion, Absorption und Transmission von elektromagnetischer Strahlung, reiner Strahlungsaustausch
- Grundlagen der geometrischen Optik: Abbildungsgleichung, optische Abbildungen, einfache optische Instrumente
Die Studierenden
- verstehen die Grundbegriffe Arbeit, Energie und Leistung (im mechanischen und thermischen Bereich) und können einfache Energiebilanzen aufstellen und lösen und interpretieren
- können die Wärmeübertragung für einfache geometrische Anordnungen berechnen
- können die wesentlichen phänomenologischen Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung beschreiben
- können den Energieaustausch über Strahlung zwischen zwei Körpern berechnen
- können die wesentlichen Mechanismen zur Erzeugung von Licht erklären
- können die Abbildungseigenschaften von Spiegeln und Linsen formulieren und den Strahlengang in einfachen optischen Instrumenten konstruieren und berechnen