Smart@LMU: Frühstudium Physik

Online Angebot für Schülerinnen und Schüler im Frühstudium

Hier kannst du im Wintersemester in den Vorlesungen über Mechanik und Rechenmethoden die ersten Grundlagen der modernen Physik erlernen. Erfahrene Tutoren stehen Dir, speziell als Frühstudierenden, zur Seite um Fragen zu beantworten und physikalische Problemaufgaben zu lösen. Da es sich hier um ein Online Angebot handelt musst Du nur zur Prüfung persönlich in München präsent sein. Den erworbenen Schein kannst Du Dir dann später im Studium anrechnen lassen.

Du kannst an zwei Veranstaltungen, „Experimentalphysik 1“ und „Rechenmethoden der Physik“, teilnehmen, die beide pro Woche jeweils aus 2 x 90 min. Vorlesung und 1x 90 min. Tutorium/Übung bestehen. Die Vorlesung wird aufgezeichnet und du kannst die zu jeder Zeit anschauen. In der Vorlesung erläutern die Dozierende die entsprechenden Themen der Physik und du erhältst ein Übungsblatt mit Aufgaben dazu, die innerhalb einer Woche bearbeiten und abgeben sollst.

Für Frühstudierende wird in spezielles Online-Tutorium (mit Zoom) angeboten, bei dem die wöchentlichen Übungsaufgaben besprochen werden. Es gibt eine Online Kickoff-Veranstaltung in der alles erklärt wird. Der Termin und Zugang wird den Teilnehmenden per email angekündigt. Der wöchentliche Termin des Tutoriums wird während der Kickoff-Veranstaltung gemeinsam mit den Beteiligten abgestimmt.

Im Speziellen wirst du dich mit folgenden spannende Themen beschäftigen:

Experimentalphysik 1: Mechanik – Wo Physik richtig losgeht und Newton auf Einstein trifft!

Warum fällt ein Apfel nach unten? Wie schaffen es Raketen ins All? Und weshalb kippt ein Motorrad in der Kurve nicht um? In der Mechanik-Vorlesung entschlüsselst du die Gesetze der Bewegung!

Das erwartet dich:

· Kräfte und Bewegung: Von der Fallbeschleunigung bis zur Kreisbahn – verstehe, was die Welt in Schwung hält

· Energie und Impuls: Die mächtigsten Erhaltungsgesetze der Physik – deine Werkzeuge für jedes Problem

· Schwingungen und Wellen: Vom Pendel bis zur Gitarrensaite – entdecke die Physik des Rhythmus

· Mechanik der Flüssigkeiten: Warum fliegen Flugzeuge und wie funktionieren Hydraulikbagger?

· Spezielle Relativitätstheorie: Einsteins Revolution! Was passiert bei Lichtgeschwindigkeit? Warum vergeht Zeit langsamer für schnelle Teilchen? Hier stößt Newton an seine Grenzen und du entdeckst, wie verrückt unser Universum wirklich ist!

Das Beste: Jede Theorie wird im Experiment sichtbar! Spektakuläre Demos machen die Formeln lebendig – von der tanzenden Kugel bis zum rotierenden Kreisel, von Zeitdilatation bis zur berühmten Formel E=mc².

Hier legst du das Fundament für alles, was in der Physik folgt. Nach dieser Vorlesung siehst du Bewegung – und die Zeit selbst – mit anderen Augen!

Rechenmethoden der Physik – Dein mathematisches Superwerkzeug!

Formeln sind die Sprache des Universums – und hier lernst du sie fließend zu sprechen! Die Rechenmethoden-Vorlesung verwandelt dich vom Formel-Anwender zum Gleichungs-Meister.

Das wartet auf dich:

· Integralrechnung: Flächen, Volumina, Massen – berechne alles, was sich aufsummiert! Von der Arbeit einer Kraft bis zur Ladung auf einer Kugel

· Vektorrechnung: Kräfte, Felder, Geschwindigkeiten – alles hat Richtung und Betrag. Meistere die Mathematik des Raums!

· Vektoranalysis: Gradientenfelder, Wirbel, Quellen – verstehe, wie sich Felder im Raum verhalten. Der Schlüssel zu Elektromagnetismus und Strömungslehre!

· Differentialgleichungen: Die mächtigsten Werkzeuge der Physik. Vom schwingenden Pendel bis zur Schrödinger-Gleichung

· Komplexe Zahlen: Klingt abstrakt? Sind aber der Schlüssel zu Wechselstrom, Quantenmechanik und Schwingungen

· Fourier-Transformation: Zerlege jedes Signal in seine Grundbausteine – unverzichtbar für Signalverarbeitung und Quantenphysik

Warum so wichtig? Ohne diese Mathematik bleiben die coolsten Physik-Phänomene verschlossen. Mit ihr knackst du jeden physikalischen Code!

Das Coole: Du siehst sofort, wofür du das brauchst – jede Rechenmethode wird direkt an echten Physik-Problemen erklärt.

Empfehlung: Nimm Dir am Anfang nicht zu viel vor und wähle zunächst eine der beiden Veranstaltungen aus. Die zweite kannst Du dann im nächsten Jahr absolvieren.

Neu: Aufbauendes zweites Semester

Nach erfolgreichem Abschluss des ersten Semesters (im Winter) kannst Du Dein Frühstudium im Sommersemester fortsetzen und an weiterführenden Veranstaltungen teilnehmen. Voraussetzung für die Teilnahme am zweiten Semester ist die erfolgreiche Teilnahme an einer der Veranstaltungen aus dem ersten Semester.

Im zweiten Semester werden folgende Veranstaltungen angeboten:

Experimentalphysik 2: Wärme und Elektromagnetismus – Wo unsichtbare Kräfte die Welt regieren!

Warum wird dein Handy warm? Wie entstehen Blitze? Und weshalb funktioniert ein Mikrowellenherd? In dieser Vorlesung entdeckst du die verborgenen Energien, die unser modernes Leben erst möglich machen!

Das erwartet dich:

· Thermodynamik: Von heißen Molekülen bis zu Wärmekraftmaschinen – verstehe, wie Wärme fließt und Energie umgewandelt wird. Die Hauptsätze der Thermodynamik: Deine Wegweiser durch das Chaos der Teilchenbewegung!

· Elektrische Kräfte: Statische Aufladung war erst der Anfang! Coulomb-Kräfte, elektrische Felder und das Geheimnis der Spannung – hier wird Strom zu deinem Werkzeug

· Magnetismus: Nicht nur Kühlschrankmagnete! Von der Kompassnadel bis zum Teilchenbeschleuniger – entdecke die mysteriöse Kraft, die bewegte Ladungen lenkt

· Elektromagnetische Induktion: Faradays geniale Entdeckung! Wie aus Bewegung Strom wird und aus Strom Bewegung – das Herzstück aller Generatoren und Motoren

· Maxwell'sche Gleichungen: Die Kronjuwelen der Physik! Vier elegante Formeln, die Elektrizität und Magnetismus zu einer Kraft vereinen und nebenbei das Licht erklären

· Elektromagnetische Wellen: Von Radiowellen bis zu Röntgenstrahlen – das gesamte Spektrum unsichtbarer Energie, das durch den Raum rast!

Das Beste: Spektakuläre Experimente machen die unsichtbaren Kräfte sichtbar! Funkende Tesla-Spulen, schwebende Magnete, glühende Drähte und tanzende Teilchen im elektrischen Feld – hier siehst du, wie Energie durch den Raum fließt!

Diese Vorlesung verwandelt dich vom mechanischen Denker zum Meister der Felder und Wellen. Nach diesem Semester verstehst du nicht nur, warum dein WLAN funktioniert – du begreifst die fundamentalen Kräfte, die unser technisches Zeitalter erschaffen haben!

Theoretische Physik 1: Theoretische Mechanik – Die Gesetze der Bewegung auf neuem Niveau!

Du kennst bereits Kräfte, Energie und Bewegung – aber wie beschreibt man die Natur wirklich elegant und allgemein? In der theoretischen Mechanik lernst du die Sprache, mit der Physiker die Welt auf tiefster Ebene formulieren.

Das erwartet dich:

· Lagrange-Formalismus: Statt Kräften stehen nun Energien im Mittelpunkt – ein mächtiger und eleganter Zugang zur Mechanik

· Variationsprinzipien: Die Natur folgt dem Prinzip der kleinsten Wirkung – und du lernst, wie daraus Bewegungsgleichungen entstehen

· Zwangsbedingungen: Bewegung auf Schienen, Kreisen oder Flächen – wie man komplexe Systeme systematisch beschreibt

· Erhaltungsgrößen und Symmetrien: Warum Energie, Impuls und Drehimpuls erhalten sind – und was das mit fundamentalen Symmetrien zu tun hat

· Schwingungen und gekoppelte Systeme: Von einfachen Oszillatoren bis zu komplexen Mehrteilchensystemen

· Einführung in die Hamilton-Mechanik: Ein weiterer Blick auf die Dynamik – grundlegend für moderne Physik von Quantenmechanik bis Kosmologie

Warum das wichtig ist? Hier lernst du nicht nur, Probleme zu lösen – du verstehst, wie physikalische Gesetze strukturiert sind. Diese Methoden sind die Grundlage für nahezu alle weiterführenden Theorien der Physik.

Das Besondere: Du entwickelst ein tieferes Verständnis dafür, wie Physik „funktioniert“ – und bewegst dich von der anschaulichen Beschreibung hin zur präzisen, allgemeinen Formulierung.

Für begabte Schülerinnen und Schüler aus dem Raum München und Umgebung bieten wir auch ein Frühstudium in Präsenz an. So kannst du schon früh "Universitätsluft" schnuppern. Unsere erfahrene Studienberatung kann dir je nach Neigung entsprechende Kurse empfehlen. Typische Kurse sind

• Experimentalphysik 1: Mechanik – Wo Physik richtig losgeht und Newton auf Einstein trifft!
  Warum fällt ein Apfel nach unten? Wie schaffen es Raketen ins All? Und weshalb kippt ein Motorrad in der Kurve nicht um? In der Mechanik-Vorlesung entschlüsselst du die Gesetze der Bewegung!
  Das erwartet dich:
  · Kräfte und Bewegung: Von der Fallbeschleunigung bis zur Kreisbahn – verstehe, was die Welt in Schwung hält
  · Energie und Impuls: Die mächtigsten Erhaltungsgesetze der Physik – deine Werkzeuge für jedes Problem
  · Schwingungen und Wellen: Vom Pendel bis zur Gitarrensaite – entdecke die Physik des Rhythmus
  · Mechanik der Flüssigkeiten: Warum fliegen Flugzeuge und wie funktionieren Hydraulikbagger?
  · Spezielle Relativitätstheorie: Einsteins Revolution! Was passiert bei Lichtgeschwindigkeit? Warum vergeht Zeit langsamer für schnelle Teilchen? Hier stößt Newton an seine Grenzen und du entdeckst, wie verrückt unser Universum wirklich ist!
  Das Beste: Jede Theorie wird im Experiment sichtbar! Spektakuläre Demos machen die Formeln lebendig – von der tanzenden Kugel bis zum rotierenden Kreisel, von Zeitdilatation bis zur berühmten Formel E=mc².
  Hier legst du das Fundament für alles, was in der Physik folgt. Nach dieser Vorlesung siehst du Bewegung – und die Zeit selbst – mit anderen Augen!
  
• Experimentalphysik 2: Wärme und Elektromagnetismus – Wo unsichtbare Kräfte die Welt regieren!
  Warum wird dein Handy warm? Wie entstehen Blitze? Und weshalb funktioniert ein Mikrowellenherd? In dieser Vorlesung entdeckst du die verborgenen Energien, die unser modernes Leben erst möglich machen!
  Das erwartet dich:
  · Thermodynamik: Von heißen Molekülen bis zu Wärmekraftmaschinen – verstehe, wie Wärme fließt und Energie umgewandelt wird. Die Hauptsätze der Thermodynamik: Deine Wegweiser durch das Chaos der Teilchenbewegung!
  · Elektrische Kräfte: Statische Aufladung war erst der Anfang! Coulomb-Kräfte, elektrische Felder und das Geheimnis der Spannung – hier wird Strom zu deinem Werkzeug
  · Magnetismus: Nicht nur Kühlschrankmagnete! Von der Kompassnadel bis zum Teilchenbeschleuniger – entdecke die mysteriöse Kraft, die bewegte Ladungen lenkt
  · Elektromagnetische Induktion: Faradays geniale Entdeckung! Wie aus Bewegung Strom wird und aus Strom Bewegung – das Herzstück aller Generatoren und Motoren
  · Maxwell'sche Gleichungen: Die Kronjuwelen der Physik! Vier elegante Formeln, die Elektrizität und Magnetismus zu einer Kraft vereinen und nebenbei das Licht erklären
  · Elektromagnetische Wellen: Von Radiowellen bis zu Röntgenstrahlen – das gesamte Spektrum unsichtbarer Energie, das durch den Raum rast!
  Das Beste: Spektakuläre Experimente machen die unsichtbaren Kräfte sichtbar! Funkende Tesla-Spulen, schwebende Magnete, glühende Drähte und tanzende Teilchen im elektrischen Feld – hier siehst du, wie Energie durch den Raum fließt!
  Diese Vorlesung verwandelt dich vom mechanischen Denker zum Meister der Felder und Wellen. Nach diesem Semester verstehst du nicht nur, warum dein WLAN funktioniert – du begreifst die fundamentalen Kräfte, die unser technisches Zeitalter erschaffen haben!
  
• Rechenmethoden der Physik – Dein mathematisches Superwerkzeug!
  Formeln sind die Sprache des Universums – und hier lernst du sie fließend zu sprechen! Die Rechenmethoden-Vorlesung verwandelt dich vom Formel-Anwender zum Gleichungs-Meister.
  Das wartet auf dich:
  · Integralrechnung: Flächen, Volumina, Massen – berechne alles, was sich aufsummiert! Von der Arbeit einer Kraft bis zur Ladung auf einer Kugel
  · Vektorrechnung: Kräfte, Felder, Geschwindigkeiten – alles hat Richtung und Betrag. Meistere die Mathematik des Raums!
  · Vektoranalysis: Gradientenfelder, Wirbel, Quellen – verstehe, wie sich Felder im Raum verhalten. Der Schlüssel zu Elektromagnetismus und Strömungslehre!
  · Differentialgleichungen: Die mächtigsten Werkzeuge der Physik. Vom schwingenden Pendel bis zur Schrödinger-Gleichung
  · Komplexe Zahlen: Klingt abstrakt? Sind aber der Schlüssel zu Wechselstrom, Quantenmechanik und Schwingungen
  · Fourier-Transformation: Zerlege jedes Signal in seine Grundbausteine – unverzichtbar für Signalverarbeitung und Quantenphysik
  Warum so wichtig? Ohne diese Mathematik bleiben die coolsten Physik-Phänomene verschlossen. Mit ihr knackst du jeden physikalischen Code!
  Das Coole: Du siehst sofort, wofür du das brauchst – jede Rechenmethode wird direkt an echten Physik-Problemen erklärt.
  
• Physik des Universums – Wo die Größten Rätsel des Kosmos warten!
  Wie entstehen Sterne? Was sind Schwarze Löcher wirklich? Und woher kommt das ganze Universum? In dieser Vorlesung verlässt du die Erde und erforschst die spektakulärsten Phänomene des Kosmos mit den Werkzeugen der Physik!
  Das erwartet dich:
  · Unser Sonnensystem: Von der glühenden Sonne bis zu den eisigen Monden des Saturn – entdecke die Vielfalt planetarer Welten vor unserer Haustür und die Physik, die sie formt
  · Stellare Entwicklung: Das dramatische Leben der Sterne! Von der Geburt in kosmischen Nebeln über das nukleare Feuerwerk im Kern bis zum spektakulären Finale als Supernova oder Schwarzes Loch
  · Galaxien und Dunkle Materie: Milliarden von Sternen tanzen in kosmischen Spiralen – aber 85% der Materie bleibt unsichtbar! Hier begegnest du einem der größten Rätsel der modernen Physik
  · Extreme Objekte: Neutronensterne mit der Dichte von Atomkernen, Schwarze Löcher, die Raum und Zeit krümmen, und Gammastrahlenausbrüche, die heller leuchten als ganze Galaxien!
  · Kosmologie: Die ultimative Frage! Wie entstand das Universum im Urknall? Warum expandiert es beschleunigt? Was ist Dunkle Energie, und wie wird alles enden?
  · Physik unter Extrembedingungen: Temperaturen von Millionen Grad, Magnetfelder billionenfach stärker als auf der Erde, Gravitationsfelder, die die Zeit verlangsamen – hier erlebst du Physik jenseits aller irdischen Vorstellungen!
  Das Beste: Du lernst nicht nur faszinierende Fakten über den Kosmos, sondern wendest fundamentale Physik auf die größten Strukturen und extremsten Bedingungen im Universum an. Von Thermodynamik in Sternatmosphären bis zur Allgemeinen Relativitätstheorie bei Schwarzen Löchern!
  Diese Vorlesung zeigt dir, wie die gleichen physikalischen Gesetze, die auf der Erde gelten, das gesamte Universum regieren. Nach diesem Semester siehst du jeden Stern am Himmel als gigantischen Fusionsreaktor und verstehst unseren Platz im kosmischen Geschehen!
  
• Einführung in die Biophysik – Wo Leben auf Physik trifft und die Geheimnisse des Lebens entschlüsselt werden!
  Wie funktioniert ein Muskel auf molekularer Ebene? Warum leuchten manche Lebewesen? Und wie schaffen es winzige Zellen, komplexeste Maschinen zu bauen, die jede menschliche Technologie in den Schatten stellen? In dieser Vorlesung entdeckst du, wie die Gesetze der Physik das Leben selbst erschaffen und steuern!
  Das erwartet dich:
  · Molekulare Motoren: Proteine als Nanomaschinen! Entdecke, wie ATP-Synthase wie ein rotierender Motor Energie produziert, wie Myosin-Filamente Muskeln bewegen und wie Kinesin molekulare Fracht durch Zellen transportiert – alles mit 100%iger Effizienz!
  · Biomechanik: Von der Flügelschlag-Aerodynamik der Kolibris bis zur Frakturmechanik von Knochen – erforsche, wie Evolution perfekte mechanische Lösungen entwickelt hat, die unsere Ingenieure erst zu verstehen beginnen!
  · Bioelektrizität: Nervenzellen als biologische Kabel! Wie entstehen Aktionspotentiale? Warum funktioniert unser Gehirn mit nur 20 Watt Leistung? Und wie erzeugen Zitteraale 600 Volt Spannung?
  · Optische Phänomene: Biolumineszenz von Tiefseefischen, Strukturfarben bei Schmetterlingen und die quantenphysikalischen Tricks der Photosynthese – hier wird Licht zum Werkzeug des Lebens!
  · Thermodynamik des Lebens: Leben als Kampf gegen die Entropie! Wie schaffen es Organismen, hochgeordnete Strukturen aufzubauen und zu erhalten? Was passiert thermodynamisch beim Stoffwechsel, und warum ist Leben ohne ständigen Energiestrom unmöglich?
  · Biophysik der DNA: Das Erbgut als Informationsspeicher! Wie funktioniert DNA-Replikation mechanisch? Welche Kräfte halten die Doppelhelix zusammen, und wie entschlüsseln molekulare Maschinen den genetischen Code?
  · Membranphysik: Zellmembranen als selektive Barrieren! Von Ionenkanälen als biologische Transistoren bis zu den physikalischen Prinzipien der Osmose – hier siehst du, wie Physik Leben organisiert!
  Das Beste: Du erkennst, dass jeder biologische Prozess ein faszinierendes physikalisches Phänomen ist! Von der Quantenmechanik in der Photosynthese über die Fluiddynamik des Blutkreislaufs bis zur statistischen Mechanik der Proteinaltung – Leben nutzt alle Bereiche der Physik auf genialste Weise.
  Diese Vorlesung zeigt dir, wie 3,8 Milliarden Jahre Evolution die elegantesten physikalischen Lösungen hervorgebracht haben. Nach diesem Semester verstehst du deinen eigenen Körper als Meisterwerk der angewandten Physik und siehst in jeder Zelle ein Universum faszinierender Nanomaschinerie!
  
  
  Es gibt noch viele weiter spannende Möglichkeiten, z.B.
• Astrophysik I
• Einführung in die Meteorologie 1
• Einführung in die medizinische Physik (als Zuhörer oder Zuhörerin, Seminar)
• Mathematik I
• Theoretische Physik 1: Theoretische Mechanik
• ...

Wenn du an einem Frühstudium an der LMU interessiert bist, informiere dich bitte zunächst auf den Seiten des Bereichs Schulkontakte der Zentralen Studienberatung der LMU.

An der Fakultät für Physik wende dich bitte an die für das Frühstudium zuständige Ansprechperson in der Fachstudienberatung. Die Fachstudienberatung steht für alle Anliegen, die das Frühstudium an der Fakultät betreffen, zur Verfügung, hilft dir bei der Auswahl geeigneter Vorlesungen und bildet den Kontakt zum Studiendekan.

Lege bitte die Befürwortung der Schulleitung vor bzw. sende uns das Schreiben vorab per Email. Recherchiere gerne im Vorlesungsverzeichnis.

Nach Festlegung der geplanten Lehrveranstaltungen prüft der Studiendekan das Studienvorhaben und stellt im Falle einer positiven fachlichen Beurteilung die schriftliche Befürwortung seitens der Fakultät aus, die bei der Immatrikulation bei der Studentenkanzlei einzureichen ist.

Ausführliche Informationen zu den für die Immatrikulation notwendigen Unterlagen und den Link zu den Immatrikulationsterminen findest du auf den Seiten der LMU zum Frühstudium.

Die Studienberatung informiert deinen Dozenten bzw. deine Dozentin über deine Teilnahme an der ausgewählten Vorlesung.

Gerne kannst du dich bei allen auftretenden Fragen an die Studienberatung wenden.

Bitte beachte die aktuellen Informationen zur Lehre an der Fakultät für Physik.