Kristallphysik (Dipl.-Min.) / Mineralphysik (BSc)

Kursbeschreibung / -kommentar

Diese Vorlesung + Übungen ist "geplant" für Diplom-Studenten der Mineralogie nach dem Vordiplom oder BSc /MSc Studenten der Geowissenschaften mit dem entsprechenden Modul "Geomaterialien" (optimistisch betrachtet natürlich gedacht auch für alle anderen Geowissenschaftler, und herzlich eingeladen sind selbstredend alle Chemiker, Physiker, Mikrobiologen und Materialwissenschaftler etc.) .

Kenntnisse in linearer Algebra (Was ist ein Skalar, was ein Vektor? Kenntnisse in Addition/ Subtraktion von Vektoren, Skalarprodukt, Vektor(Kreuz-)produkt, Mehrfachprodukte, Diagonalisieren von Matrizen, Eigenwert-, Eigenvektorbestimmung, Matrixoperationen im allgemeinen) sind von Vorteil, notwendige Grundlagen werden -in gebotener Knappheit, aber je nach Bedarf- vermittelt und geübt.

Die Kristallphysik bemüht sich um die Beschreibung der den Kristallen innewohnenden Eigenschaft der Richtungsabhängigkeit ihrer physikalischen Eigenschaften (welche Ihrerseits natürlich von ihrem atomaren Aufbau abhängen). Viele Feuerzeuge, Heizungen, Motoren, fast alle Optiken, aber auch Dinge wie Laser und Ceran-Herdfelder, fast alle high-tech Materialien vom Brückenbau bis zur Raumfahrttechnik und Mikrobiologie sind ohne dieses Fachgebiet unverständlich und / oder wären nie gedacht, geschweige denn: verwirklicht- worden. Dies ist der materialwissenschaftliche, festkörperphysikalische und chemische Aspekt der Kristallphysik. Darüber hinaus ist es die Kristallphysik, die es bis heute allen Mineralogen erlaubt, anhand optischer Eigenschaften Minerale (und sogar z.T. Ihre Zusammensetzung) zu identifizieren, Phasenumwandlungen und Zwillingsbildung zu verfolgen, Strukurvorschläge zu unterbreiten oder zu verwerfen, sie ist im Kern der theoretische Hintergrund aller Methoden der mineralbezogenen, sichtbar-optischen Erdwissenschaften schlechthin - und mehr. Die Kristallphysik ist eines der herausragend relevanten Beispiele dafür, dass Geowissenschaften mit Physik, Chemie, Material- und Ingenieurwissenschaften so eng verknüft sind, dass eine fachliche Ausgrenzung unsinnig wird, wiewohl eine Abgrenzung sinnvoll bleibt. Dennoch: Alle genannten Bereiche nutzen diese Disziplin. Mehr dazu in der Veranstaltung.

Erfahrungs- und fachgemäß ist diese Vorlesung + Übung in erster Linie mathematisch-physikalisch geprägt.