Physik B.Sc.

 

Von Newtons Apfel bis zu Schwarzen Löchern – die Physik versucht, die Welt anhand von Beobachtungen und Experimenten zu erklären. Neben physischen Körpern werden auch Größen jenseits der direkten Wahrnehmbarkeit, wie beispielsweise Raum-Zeit-Zusammenhänge, erforscht.

Dazu nutzt die physikalische Theoriebildung immer mathematische Beschreibungen – seien es einfache proportionale Zusammenhänge wie das Ohmsche Gesetz oder mehrdimensionale Differenzialgleichungen wie die der Wellenfunktionen des Wasserstoffatoms. Sie fordert damit ausgeprägte Abstraktionsfähigkeit und mathematisches Verständnis.

Das Studium an der RWTH umfasst alle Teilgebiete der Physik. Die Bachelorarbeit bietet daher erste Einblicke in die einzigartige Vielfalt der physikalischen Forschungsschwerpunkte:

• Die Elementarteilchenphysik untersucht Bausteine der Materie und deren Wechselwirkungen. Ein bekannter Forschungserfolg ist zum Besipiel die Entdeckung des Higgs-Bosons am europäischen Zentrum für Teilchenphysik CERN unter Beteiligung von Physikinstituten der RWTH.
• Astroteilchenphysik und Kosmologie beleuchten Entstehung und Entwicklung des Universums. Sie erforschen unter anderem Existenz und Wesen Dunkler Materie, beispielsweise – wieder unter Beteiligung der RWTH – mit dem Alpha-Magnet-Spektrometer auf der Internationalen Raumstation ISS.
• Die Physik der Kondensierten Materie widmet sich den Eigenschaften von Festkörpern bis hinab zur atomaren Skala, um neue Anwendungsperspektiven aufzuzeigen. So erforschen zum Beispiel Physikerinnen und Physiker der RWTH in einem EU-Flagship-Programm gemeinsam mit europäischen Partnern, wie die Eigenschaften von Graphen nutzbar gemacht werden können.
• Neuartige Materialien und Konzepte für die Informationsverarbeitung sind Thema der Nanoelektronik. Hier werden beispielsweise schnell schaltende, nichtflüchtige Speicher für energieeffiziente Rechnerarchitekturen entwickelt.
• Die Quantentechnologie erforscht die Eigenschaften von Quantensystemen und untersucht, wie diese nutzbar gemacht werden können, zum Beispiel für die neuartige Quanteninformationsverarbeitung.
• Die Biophysik untersucht physikalische Eigenschaften biologischer Systeme oder etabliert physikalische Methoden in den Lebenswissenschaften.
• Die Medizinphysik versucht Diagnose- und Therapieverfahren in der Medizin zu optimieren, zum Beispiel bei bildgebenden Verfahren oder Strahlen- und Lasertherapie.
• In Optik und Laserphysik werden neue optische Technologien, wie zum Beispiel die Nanooptik, entwickelt.

 

Studienverlauf

Das Studienkonzept legt besonderen Wert auf intensive Betreuung.

Dies gilt nicht nur für Praktika, sondern auch für Vorlesungen. Sie werden durch Kleingruppenübungen begleitet, in denen Übungsaufgaben besprochen und Lehrinhalte diskutiert werden.

Im Rahmen der Bachelorarbeit kann das interdisziplinäre Profil der RWTH genutzt werden:

Durch die Nähe zu den Ingenieurwissenschaften bietet sich ein einzigartiges naturwissenschaftlich-technisches Themenangebot. Auch die Kooperation der Hochschule mit dem Forschungszentrum Jülich in der Jülich Aachen Research Alliance (JARA) bietet Anknüpfungspunkte für Abschlussarbeiten.

Studienstruktur

Semester 1-6	Studieninhalte
Experimantalphysik	Mechanik und Relativität; Wärme und Elektromagnetismus; Optik und Quantenphysik; Atome, Moleküle und Kerne; Festkörper-, Teilchen- und Astrophysik
Theoretische Physik	Mathematische Methoden I & II, Analytische Mechanik, Quantentheorie, Statistische Physik und Thermodynamik, Klassische Feldtheorie
Mathematik	Höhere Mathematik I bis IV
Praktika und Computing	Einführung in das Programmieren, Computerbasierte Physik I & II, Grundpraktikum, Fortgeschrittenenpraktikum
Studienabschluss	Bachelorarbeit (3 Monate), Bachelor-Vortragskolloquium

Ein ausführlicher Studienverlaufsplan wird auf der Webseite der Fachgruppe Physik vorgestellt.

Auslandsprogramme

Die Fachgruppe Physik fördert ausdrücklich den Erwerb internationaler Erfahrungen während der Studienzeit. Studierende können im Rahmen des EU-Mobilitätsprogramms ERASMUS+ Studien- oder Forschungssemester an Partnerhochschulen in ganz Europa absolvieren.

Auch mit außereuropäischen Hochschulen bestehen feste Kooperationen. So haben zum Beispiel fortgeschrittene Studierende die Möglichkeit, sich am renommierten Tokyo Institute of Technology oder an der University of California in Davis um einen Studien- oder Forschungsaufenthalt zu bewerben.

Eine außergewöhnliche Erfahrung ist das Sommerprogramm am Europäischen Forschungszentrum CERN in der Schweiz. Einige physikalische Institute der RWTH forschen dort am Large Hadron Collider und haben unter anderem an der Entdeckung des Higgs-Bosons mitgewirkt. Studierende der Hochschule können für einige Wochen aktiv an aktuellen wissenschaftlichen Projekten mitarbeiten.

Eine weitere Möglichkeit, internationale Erfahrung zu erwerben, bietet die Teilnahme an Forschungsaktivitäten im Rahmen des RWTH-Programms UROP Abroad, das Aufenthalte an Partneruniversitäten in Nordamerika unterstützt, oder im Rahmen eines IDEA League Research Grants bei einer der IDEA League-Hochschulen. Zu diesem Verbund hat sich die RWTH mit der TU Delft, der ETH Zürich und der Chalmers Göteborg zusammengeschlossen.

Alle Kooperationsprogramme der RWTH werden vorgestellt auf den Webseiten zum Austauschstudium. Fachspezifische Angebote und Erfahrungsberichte zu ERASMUS-Aufenthalten werden auf der Fachgruppenwebseite zum Auslandsstudium veröffentlicht.

 

Voraussetzungen

Persönliche Voraussetzungen

Ein großes Interesse für physikalische Fragestellungen ist sicherlich vorhanden, für ein Physikstudium sind allerdings zusätzlich sehr gute Mathematikkenntnisse unerlässlich. Ohne mathematische Formulierung ist ein systematisches Beschreiben physikalischer Phänomene nicht möglich. Hilfreich sind auch Abstraktionsfähigkeit, räumliches Vorstellungsvermögen und Fähigkeit zu logischem Schlussfolgern. Studieninteressierte können ihre Kenntnisse in der Physik, vor allem aber in der Mathematik schon vor dem Studium in Vorkursen auffrischen und vertiefen.

Einschreibungsvoraussetzung

1. RWTH-Studienfeld-SelfAssessment Mathematik und Naturwissenschaften

2. Teilnahme an einem Infotag der Physikalischen Institute. An diesem Informationstag legen Studieninteressierte einen weiteren fachspezifischen Studieneingangstest ab. Die Ergebnisse haben keinen Einfluss auf die Zulassung. Darüber hinaus werden Inhalte, Strukturen und Schwerpunkte des Studiums an der RWTH vorgestellt.

 

Entscheidungshilfen

Das Schulfach Physik bereitet nicht nur auf das Physikstudium selbst, sondern auch auf alle technischen Studienfächer, insbesondere die Ingenieurwissenschaften vor. Das Physikstudium ist daher keine direkt Fortsetzung des Physikunterrichts, wie man ihn aus der Schule kennt. In der Experimentalphysik wird die Physik nochmal beginnend mit Galilei, Newton und der Klassischen Mechanik bis zur Modernen Physik als Gesamtgebiet gelehrt, allerding werden die Themen sehr viel mehr vertieft und es wird auf komplexere Fragestellungen eingegangen. Besonders im Bereich der Theoretischen Physik wird das abstrahierte und mathematische Beschreiben von physikalischen Phänomenen zu einer ganz neuen Erfahrung von Physik und damit auch zu einer besonderen Herausforderung. Wer mehr an der direkten, greifbaren Anwendung physikalischer Gesetze interessiert ist, sollte auch einmal eine der Ingenieurwissenschaften als Alternative zum Physikstudium in Betracht ziehen. Wer jedoch Lust auf komplexe Problemstellungen und grundlegender Suche nach Ursachen und Zusammenhängen hat, findet in der Physik ein äußerst spannendes und faszinierendes Studienfach.

Studieren Erfahrbar Machen - Ein Schnupperstudium Physik in 3 oder 6 Wochen

Für Studieninteressierte bietet die Fachgruppe Physik das Programm Studieren Erfahrbar Machen an, um bereits vor Studienbeginn einen realistischen Einblick in den Studienalltag zu ermöglichen.

Erste Eindrücke können Schülerinnen und Schüler auch in Vorlesungsbesuchen, in der Schüleruni oder in der Hochschulhospitationswoche sammeln.

 

Mediathek

Sie wünschen sich noch mehr Einblicke und Eindrücke? Nutzen Sie die Vielfalt der Informationsmöglichkeiten! Unsere Empfehlungen finden Sie in der Mediathek.

 

Berufsperspektiven

Physikerinnen und Physiker sind nach ihrem breit angelegten, grundlagenorientierten Studium in unterschiedlichen Berufsfeldern tätig. Sie werden nicht nur wegen ihres Fachwissens, sondern auch wegen der im Studium erworbenen Problemlösungskompetenzen geschätzt. Sie können komplexe quantitative Zusammenhänge erfassen und daraus systematisch Lösungsstrategien entwickeln. Darüber hinaus bringen sie fundierte Erfahrung in Team- und Projektarbeit mit.

Absolventinnen und Absolventen der RWTH profitieren insbesondere von der internationalen Ausrichtung des Aachener Physikstudiums und dem interdisziplinären Forschungs- und Lehrkonzept der Universität.

Physikerinnen und Physiker, die sich für eine wissenschaftliche Karriere entscheiden, arbeiten an Hochschulen oder außeruniversitären Einrichtungen. Die RWTH bietet ihnen ein anspruchsvolles Forschungsumfeld, in dem sie ihre wissenschaftliche Expertise im Rahmen einer Promotion auf hohem Niveau ausbauen können. Dies dient vor allem dem Erwerb zusätzlicher Kompetenzen für die berufliche Laufbahn.

In der freien Wirtschaft arbeiten Physikerinnen und Physiker in den Bereichen Forschung, Entwicklung, Strategische Führung und Beratung von Unternehmen. Dies umfasst alle Industriezweige – von der Software-, Halbleiter-, Medizin- und Automobilbranche über Luft- und Raumfahrttechnik bis zu Lasertechnik und optischer Industrie.

Ausführliche Informationen zu den Berufsperspektiven bietet beispielweise die Webseite der Deutsche Physikalische Gesellschaft und der Artikel Physiker werden: Was macht ein Physiker und wo kann man arbeiten?.

 

Masterperspektiven

Im englischsprachigen RWTH-Masterstudiengang Physics wählen Studierende einen der Schwerpunkte:

• Experimental Particle Physics,
• Astroparticle Physics and Cosmology,
• Quantum Field Theory and Gauge Theories,
• Experimental Condensed Matter Physics,
• Nanoelectronics,
• Quantum Technology,
• Condensed Matter Theory.

Das forschungsorientierte Profil des Programms ermöglicht hervorragende Kontakte zur aktuellen Forschung an den Physikalischen Instituten der RWTH. Zudem profitieren Studierende von der intensiven Kooperation mit renommierten Forschungseinrichtungen, wie dem Forschungszentrum Jülich oder dem CERN in Genf, beziehungsweise der räumlichen Nähe zu ingenieurwissenschaftlichen Instituten, wie dem Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik oder dem FraunhoferInstitut für Lasertechnik.

Mehr Informationen zum Masterstudium bietet ein Film der Fachgruppe Physik.

 

Modulhandbuch und Prüfungsordnungen

Das Modulhandbuch stellt alle Module des Studienganges vor und bietet damit einen umfassenden Einblick in seine Inhalte.

Prüfungsordnungen hingegen regeln rechtsverbindlich Studienziele, Studienvoraussetzungen, Studienablauf und Prüfungen.

Regelungen, die grundsätzlich für alle Bachelor- und Masterstudiengänge gelten, sowie Angaben zum Nachweis der gegebenenfalls geforderten Sprachkenntnisse finden sich in der Übergreifenden Prüfungsordnung der RWTH. Diese Regelungen werden für jeden einzelnen Studiengang in einer fachspezifischen Prüfungsordnung aufgegriffen, detaillierter formuliert und auf die spezifischen Fachinhalte angewendet.

Existieren in einer Übergangsphase für einen Studiengang zwei Prüfungsordnungen, gilt für Studienanfänger automatisch die aktuellste Fassung.

Modulhandbuch
Fachspezifische Prüfungsordnung
Übergreifende Prüfungsordnung der RWTH

 

Fakultät

Der Bachelorstudiengang Physik wird angeboten von der Fachgruppe Physik in der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften.