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Physik auf dem Computer (SS 2018)

DozentApl. Prof. Dr. Jörg Main
BeginnMi. 11.04.2018
OrtMi. V 57.04, Fr. V 57.05
ZeitMi. 14:00 - 15:30; Fr. 8:00-9:30 14-täglich ab 13.4.
SpracheDeutsch
HinweisSchriftliche Aufgaben sind in PDF-Form (möglichst ein Dokument) beim Tutor per E-Mail abzugeben und mit ausreichend Kommentaren zu versehen. Die zusätzliche Abgabe von Quellcode ist ebenfalls möglich, ersetzt jedoch nicht die Abgabe der Lösungen in PDF Form, sondern dient der Auffindung möglicher Fehler.
Scheinkriterien: Je 50 % der schriftlichen Abgaben und der Votierpunkte sowie Vorrechnen.
Abgabefrist: Die schriftlichen Aufgaben müssen bis Sonntag Abend 24:00 Uhr vor der Übung beim Tutor per E-Mail eingegangen sein.
Übungen
wöchentlich ab KW 16
GruppeTerminRaum
1: Johannes Reiff, B.Sc.Di. 14:00 - 15:30 Uhr4.141 (NWZ II)
2: Robin Bardakcioglu, B.Sc.Do. 14:00 - 15:30 Uhr5.331 (NWZ II)
3: Matthias Feldmaier, M.Sc.Do. 14:00 - 15:30 Uhr4.141 (NWZ II)
AufgabenblattPDF
Blatt 1 (11.04.2018)(194,57 KB)
Blatt 2 (18.04.2018)(214,32 KB)
Downloads
InhaltsverzeichnisDie Vorlesung wird die oft in der Forschung unerlässliche numerische Bearbeitung typischer Probleme aus der Physik behandeln. Sie

  • vermittelt das Lösen physikalischer Probleme mit numerischen Methoden,
  • führt in die dafür notwendigen Algorithmen ein,
  • verdeutlicht die Methoden an Beispielen aus der Physik,
  • trainiert das eigenständige Programmieren in den Übungen.

Dabei werden folgende Themenbereiche angesprochen:
  1. Grundlagen des Programmierens in C/C++
  2. Gewöhnliche Differentialgleichungen
  3. Differenzieren und Integrieren
  4. Lineare Algebra
  5. Nichtlineare Gleichungssysteme
  6. Interpolation und Approximation
  7. Zufallszahlen
  8. Signalanalyse
  9. Optimierung
  10. Partielle Differentialgleichungen
Programmierkenntnisse oder Erfahrung mit den Programmiersprachen C/C++ werden nicht vorausgesetzt. Alles kann während der Vorlesung und in den Übungen erlernt werden. Eine Einführung am Beginn der Vorlesung und in den ersten Übungsstunden ist vorgesehen.
Literaturhinweise
  • W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery: Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press
  • R. H. Landau, M. J. Paez, C. C. Bordeianu: Computational Physics, Wiley-VCH
  • Philipp O. J. Scherer: Computational Physics: Simulation of Classical and Quantum Systems, Springer
  • S. E. Koonin, D. C. Meredith: Physik auf dem Computer 1 und 2, Oldenbourg
  • Skript der Vorlesung von Jun. Prof. Dr. Axel Arnold
  • Skript der Vorlesung von PD Dr. S. Luding und Prof. Dr. H. J. Herrmann