Wie kann man einen Laser für einen 3D-Drucker verwenden? Wie lassen sich Materialien mit einem Rasterelektronenmikroskop analysieren? Dies sind typische Fragestellungen der Angewandten Physik.
Die Angewandte Physik zielt darauf ab, die Erkenntnisse der Physik praktisch nutzbar zu machen, um damit technische Probleme zu lösen. Da die Physik die Grundlage sowohl der Naturwissenschaften als auch der Ingenieurwissenschaften bildet, erfüllt sie eine wichtige Brückenfunktion. Die Studentinnen und Studenten der Angewandten Physik werden fächerübergreifend ausgebildet und sind somit in der Lage, im Beruf mit Naturwissenschaftlerinnen und Ingenieuren verschiedenster Fachrichtungen zusammenzuarbeiten. Die Absolventinnen und Absolventen der Angewandten Physik sind daher gefragte Generalisten mit ausgezeichneten Beschäftigungsaussichten in einem breiten Spektrum von Branchen, das von der Automobil- und Elektroindustrie über die optische Industrie bis hin zur Biotechnologie reicht.
Innerhalb der verschiedenen Branchen üben die Absolventinnen und Absolventen der Angewandten Physik eine Vielzahl von abwechslungsreichen Tätigkeiten aus:
- Durchführung von physikalischen Experimenten in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen
- Rechnergestützte Auswertung und Analyse von Messergebnissen
- Analyse und Simulation von technischen Systemen mit Hilfe mathematischer Modelle
- Umsetzung von physikalischen Forschungsergebnissen in die betriebliche und industrielle Praxis
- Entwicklung neuer Mess-, Prüf- und Fertigungsverfahren
- Auslegung, Berechnung, Konstruktion und Inbetriebnahme von physikalisch-technischen Geräten
- Überwachung und Prüfung von Teil- und Fertigprodukten in der Industrie (Qualitätskontrolle)
- Vertrieb und Kundenberatung
Spezialgebiete
Die Lasertechnik findet eine Vielzahl industrieller Anwendungen in den unterschiedlichsten Gebieten. Zu den Einsatzfeldern zählen unter anderem die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und die Qualitätskontrolle, das hochpräzise, berührungslose Messen mechanischer Größen, die Umweltanalytik, die Verfahrenstechnik, die Kommunikationstechnik sowie die Materialbearbeitung. Konkrete Einsatzbeispiele umfassen die qualitative Prüfung von Flugzeugspoilern in der Produktion ebenso wie die Verformungs- und Schwingungsanalyse belasteter Bauteile, die Messung von Strömungen und Immissionen, die optische Speicherung, Verwertung und Übertragung von Daten, das Veredeln von Oberflächen sowie das Schneiden, Löten und Schweißen unterschiedlichster Materialien.
Die Materialwissenschaft hat sich in Deutschland seit langem als eigenes Fachgebiet etabliert. Ursprünglich war sie entweder dem Maschinenbau unter dem Namen Werkstoffkunde als Ingenieurfach oder der Festkörperphysik und -chemie als angewandte Spezialisierung zugeordnet. In der industriellen Anwendung wird heute eine große Anzahl verschiedener Materialien (auch Gase und Flüssigkeiten) eingesetzt, die jeweils definierte Eigenschaften aufweisen und zum Beispiel als Hochleistungswerkstoffe für ihren Verwendungszweck optimiert wurden. Da die Bereiche Verkehrstechnik, Energietechnik, Informationstechnik, Umwelttechnik, Recycling, Medizin- und Biotechnik sowie die Freizeitindustrie neue oder weiterentwickelte Materialien fordern, die nur mit entsprechenden Spezialkenntnissen hergestellt und sinnvoll eingesetzt werden können, ist die Palette der Arbeitsfelder für Absolventinnen und Absolventen der Angewandten Physik in diesem Bereich sehr vielfältig.
Unter der Computerphysik versteht man die Verknüpfung von Mathematik, Physik und Informatik. Seitdem leistungsfähige Rechenanlagen verfügbar sind, hat sich die Computerphysik als eine dritte Säule neben der theoretischen Physik und der experimentellen Physik etabliert. Mittels der Computersimulation lassen sich Probleme lösen, die aufgrund ihrer Komplexität nicht durch einfache mathematische Beziehungen beschrieben werden können. Zudem erlauben Computersimulationen einen tiefen Einblick in komplexe technische Systeme, die messtechnisch oft nur schwer zugänglich sind. Schließlich können Computersimulationen dazu beitragen, den Bedarf an extrem teuren Experimenten zu senken. Eingesetzt wird die Computersimulation unter anderem in den Bereichen der Strömungs- und Verbrennungstechnik, der Schwingungsanalyse, der Akustik, der Optik, der Robotik, der Fahrzeugdynamik, der Satellitentechnik und der Biophysik. Weil die Studentinnen und Studenten der Angewandten Physik intensiv in den Grundlagenfächern Mathematik, Physik und Informatik ausgebildet werden, sind sie auf die Verwendung von Computersimulationen im Beruf hervorragend vorbereitet.