Astrophysik 1
Prof. Dr. Peter Schilke
Skripte und Übungen sind jetzt per Passwort gesichert. Das Passwort kann in der Vorlesung oder den Übungen erfragt werden.
Für die Übungen haben wir uns so geeinigt, dass die Übungsgruppen so weitergeführt werden wie bisher, wir aber alle Übungszettel korrigieren.
Informationen zur Klausur:
Es wird zwei Teile geben, "quickies", d.h. Fragen, die Sie entweder beantworten können oder nicht (Fakten oder grundlegende Formeln - wirklich nur die Basics). Dafür lohnt es sich sicherlich, die Folien noch mal durchzugehen. Hier können auch Sachen aus den Vorlesungen kommen, zu denen es keine Übungen mehr gab. Im zweiten Teil gibt es dann Aufgaben, die sich an die Übungen anlehnen, hier lohnt es sich also, sich die Übungen anzusehen, und in diesem Teil kommt nichts aus den letzten Vorlesungen.
Ergebnisse der Nachklausur.
Klausureinsicht ist am 26.04. 14:00 im Büro Schilke.
Scheine gibt es nicht, es können aber Bescheinigungen über das gesamte Bachelorstudium bei Frau Herrmann im Prüfungsamt angefordert werden, wenn sie gebraucht werden.
Allgemeine Informationen
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Vorlesung
Übungsleitung |
Prof. Dr. Peter Schilke (schilkei[at]ph1[dot]uni-koeln[dot]de), (470)-1935
Dr. Markus Röllig (roellig[at]ph1[dot]uni-koeln[dot]de), (470)-3547 |
| Zeitraum | Die Veranstaltung findet jeweils Montag und Mittwoch statt. Beginn: 12.10.2009. |
| Vorlesungen | Montag 10:00 - 10:45 und Mittwoch 10:00 - 11:30 im Hörsaal III |
| Übungen | Montag 10:45 - 11:30 im Hörsaal III. Anmeldung in der Vorlesung. Erste Übung am 26.10.2009 |
| Fragestunde | Mittwochs 13-14 Uhr im Büro Schilke - falls der Platz reicht, erster Termin: 13.01.2009 |
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Diskussion
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Es ist ein moderiertes Webdiskussionsforum eingerichtet. |
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Klausur |
23.02.2010 13.:00-16:00 Hs I
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Nachklausur
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15.04..2010 13:00-16:00 SR KP
Für Studierende der Bachelor-Studiengänge gilt: an der Nachklausur teilnehmen dürfen:
Eine wiederholte Teilnahme zur Notenverbesserung ist generell nicht möglich. Für Studierende der Studiengänge Diplom und Lehramt gibt es keine Teilnahme-Einschränkungen, da die Klausuren keine Prüfungen sind, sondern zur Zulassung für die Vordiplom/Staatsexamensprüfung dienen. |
Inhalt
| Std. | Thema | Stichpunkte | Datum |
| 1. | Übersicht | Das heutige astrophysikalische Weltbild; Teleskope | 11. Okt |
| 2. | Koordinatensysteme | Koordinatensysteme | 14. Okt. |
| 3. | Sternhimmel | Koordinatensysteme/Sternhimmel | 18. Okt. |
| 4. | Gravitation | Kepler'sche Gesetze, Massenbestimmung, Virialsatz, Extrasolare Planeten | 21. Okt. |
| 5. | Das Sonnensystem |
Innere Planeten: Erde und Mond, Merkur, Venus, Mars; äußere Planeten: Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto; Kometen etc. |
26. Okt. |
| 6. | Licht und Materie | Verteilungsfunktion, Ionisationsgleichgewicht, Strahlung, Black-Body, WW mit Materie: Atome und Spektrallinien, Moleküle, Staub, Dopplereffekt; | 28. Okt. |
| 7. | Die Sonne | Eigenschaften der Sonne ; mittlere Parameter | 02. Nov. |
| 8. | Energieerzeugung |
Leuchtkraft und Energieerzeugung; Kernfusionsprozesse Kernfusion: p-p, CNO, triple alpha; solare Neutrinos |
04. Nov. |
| 9. | Sterne: andere Sonnen | Abstandsmessung: Triangulation (Hipparcos); Eigenbewegung; absolute Helligkeit; HR-Diagramm; spektr. Parallaxe | 09. Nov. |
| 10. | Spektraltypen/Sternatmosphären | Farben und Temperaturen; Spektraltypen (-klassen);Strahlungstransport; Sternatmosphären | 11. Nov. |
| ausgefallen, krank | 16. Nov. | ||
| 11. | Sternatmosphären Das Innere der Sterne: | 18. Nov. | |
| 12. |
Grundgleichungen des Sternaufbaus;Stabilität, H-R-Diagram, Entwicklungswege, Braune Zwerge;
|
23. Nov. | |
| 13. | Endstadien: Zustandsgleichung | 25. Nov. | |
| 14. |
Endzustände: |
30. Nov. | |
| 15. | Supernovae/Die Milchstraße |
Supernovae; Rotationskurve; Galaktisches Zentrum; interstellare Materie: Staub, Gas; |
02. Dez. |
| 16. | Milchstraße | Struktur | 07. Dez. |
| 17. | Das ISM-atomares Gas | HII-Regionen: optische Erscheinung, Rekomb. Linien, verbotene Linien; | 09. Dez. |
| Ausgefallen, Vollversammlung | 14. Dez. | ||
| 18. | ISM - Strahlungsmechanismen | Radiokontinuum-Strahlung, thermische Strahlung; Frei-Frei-Strahlungsmechanismusss; Opazität, opt. TiefeLinienstrahlung; A-Koeffizienten, Stoßraten | 16. Dez. |
| 19. | ISM - Strahlungstransport | Strahlungsmechanismen Laser/Maser, Strahlungsauswahlregeln | 21. Dez. |
| Ausgefallen, Weihnachtsvorlesung | 23. Dez. | ||
| WEIHNACHTSFERIEN | 27. Dez. | ||
| WEIHNACHTSFERIEN | 30. Dez. | ||
| WEIHNACHTSFERIEN | 04. Jan. | ||
| WEIHNACHTSFERIEN | 06. Jan. | ||
| 20. | Strahlungstransport/Molekülwolken: | Anregungsbedingungen; Ratengleichungen; HI-Linienstrahlung: 21 cm | 11. Jan. |
| 21. | Molekülwolken | Säulendichten, Dichte, Temperatur; Massenbestimmung, CO als H2-Tracer; Virialmassen; Wolkenstruktur/Turbulenz | 13. Jan |
| 22. | Galaxien | Klassifikation von Galaxien | 18. Jan. |
| 23. | Spiralgalaxien | Eigenschaften, Tully-Fischer Relation, Rotation, Spiralarme | 20. Jan. |
| 24. | Galaxien | Elliptische Galaxien, Interaktionen, Galaxienentstehung | 25. Jan. |
|
25.
|
Galaxiencluster | Galaxienentstehung, Aktive Kerne, Großräumige Strukturen | 27. Jan. |
| 26. | Kosmologie I | Druckloses Staubuniversum, Entwicklung des Universums | 01. Feb. |
| 27. | Kosmologie II | Relativistische Kosmologie, kosmologische Konstante, Big Bang Nukleosynthese, S-Z Effekt | 03. Feb. |
| Klausur | 23. Feb. |
Astrophysik I (Bachelor):
-
Grundlagen:
- Koordinatensysteme
- Zeit-, Längen-, Massen-, Temperatur-Bestimmung
-
stellare Astrophysik:
- Eigenschaften,
- Aufbau und Entwicklung der Sterne
- Endstadien
-
Die Milchstraße und externe Galaxien:
- Interstellares Medium
- Morphologie
- Grundlagen: Struktur und Dynamik
- Grundlagen: Galaxien-Kerne
-
Grundlagen der Kosmologie:
- Entfernungsmessung, großräumige Struktur
- Verteilung der Materie, Dunkle Materie, Dunkle Energie
- Urknall und Entwicklung
Astrophysik II (Master):
-
Interstellares Medium:
- atomare, molekulare Wolken, Diagnostik
- Photonendominierte Regionen,
- Stoßwellen
- Astrochemie
-
Sternentstehung
- low-mass
- high-mass
- Planetenentstehung
-
Galaxienentwicklung
- Klassifikation
- Stellardynamik, interne Dynamik
- Galaxien-Entwicklung
- Galaxien-Kerne
- Dunkle Materie
-
Großräumige Struktur des Universums
- Großräumige Struktur
- Galaxienhaufen
- Dunkle Materie, Dunkle Energie
- experimentelle Kosmologie
Literaturempfehlung
Bücher
- J. Binney & M. Merrifield, "Galactic Astronomy", 1998, Princeton University Press, Princeton, New Jersey
- Binney, Tremaine: Galactic Dynamics, Princeton Series in Astrophysics
- Bowers, Deeming: Astrophysics I: Stars, Jones and Bartlett Publishers
- Bowers, Deeming: Astrophysics II: Interstellar Matter and Galaxies, Jones and Bartlett Publishers
- Carroll, Ostlie: An Introduction to modern Astrophysics, Pearson Addison-Wesley Publishing Company
- John Charap: Explaining the Universe
- Arnold Hanslmeier: Einführung in die Astronomie und Astrophysik, Spektrum Akademischer Verlag, 2007
- Karttunen: Fundamental Astronomy, Springer 2007
- W. Kaufmann, "Universe", 1991, Freeman, New York
- Sun Kwok, Physics and Chemistry of the Interstellar Medium University Science Books
- Lang, R., "Astrophysical Formulae" Vol. I & II, Springer, 2000
- Mihalas, D., "Galactic Astronomy", 1968, Freeman, San Francisco
- Mihalas, D., "Stellar Atmospheres", 1970, Freeman, San Francisco
- Ostlie, Carroll: An Introduction to modern Stellar Astrophysics, Pearson Addison-Wesley Publishing Company
- Pasachoff, J.M., and Fillippenko, A, "The Cosmos: Astronomy in the new Millenium", Harcourt College Publishers, 2001
- Scheffler, H., and Elsässer, H., "Physik der Sterne und der Sonne", 1990, BI, Mannheim, Wien, Zürich
- Scheffler, H., and Elsässer, H., "Bau und Physik der Galaxis", 1982, BI, Mannheim, Wien, Zürich
- Schneider: Einführung in die Extragalaktische Astronomie und Kosmologie, Springer, 2006
- F. Shu, "The Physical Universe", 1982, University Science Books, Mill Valley, California
- Unsöld, A., und Baschek, B., "Der neue Kosmos", 1988, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York
- Weigert, A., und Wendker, H.F., "Astronomie und Astrophysik", 1989, VCH Verlag, Weinheim
WWW-Resourcen
- ASTRO-WEB: http://www.vilspa.esa.es/astroweb/
- ESO-homepage: http://www.hq.esa.org/toc/
Kataloge etc.:
- NASA/IPAC extragalactic database: http://nedwww.ipac.caltech.edu/
- ADC catalog database: http://adc.gsfc.nasa.gov/
- SkyView sky survey images: http://skyview.gsfc.nasa.gov/
- STScI digitized sky survey: http://archive.eso.org/dgi-bin/dss
Literatur Resourcen:
- ADS abstract service: http://cdsads.u-strasbg.fr/abstract_service.html
- LANL e-print archive: http://xxx.lanl.gov/archive/astro-ph
Übungsaufgaben
| Ausgabe | Mittwochs auf Wunsch in Papierform in der Vorlesung sonst per download als pdf hier. |
| Abgabe | Am jeweils folgenden Mittwoch in der Vorlesung. |
| Bearbeitung | Empfehlenswert in Gruppenarbeit (max. 3 Personen pro Übung), handschriftliche Abgabe eines Exemplars pro Gruppe erforderlich. |
| Bewertung | Nach auf den Übungsblättern angegebener Punktzahl durch die Übungsleiter. |
| Besprechung |
In den Übungsstunden. Jeder, der eine Lösung abgibt, muss in der Lage sein, sie in der Übungsgruppe vorzutragen. Andernfalls ist Punktabzug möglich. Die Hälfte der möglichen Punktzahl der Übungsaufgaben muss erreicht werden, um die Scheinkriterien zu erfüllen.
Korollar: um die Übungen vorrechnen zu können, muß man natürlich physisch anwesend sein. Explizit bedeutet das, daß wir die Anwesenheit kontrollieren, und daß eine Voraussetzung zur Zulassung zu der Klausur die Anwesenheit bei 75% der Übungstermine ist. Alles, was über 25% Abwesenheit hinausgeht, muß glaubhaft entschuldigt sein.
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| Aufgaben |
Aufgabe 1 Aufgabe 4 Aufgabe 7 Aufgabe 10 |
Weitere links
| Fachgruppe Physik | www.physik.uni-koeln.de |
| Fachschaft Physik | http://www.uni-koeln.de/studenten/fs-physik/ |
| Deutsche Physikalische Gesellschaft | www.dpg-physik.de |
| Physik.de | www.physik.de |
