Computational Physics
6 LPSoSeDEwird nicht mehr angeboten
Voraussetzungen
Empfohlen, im Wortlaut
Kenntnisse der Theoretischen Physik auf dem Niveau eines Bachelor-Studiengangs. Von Vorteil sind Programmierkenntnisse in C, C++ oder Fortran.
Inhalte
Numerische Behandlung von typischen Problemen aus der Mechanik, Quantenmechanik, Elektrodynamik, Nichtlinearen Dynamik (Abbildungen). Numerische Themenkomplexe: • Abbildungen und Iterationen, Fraktale • Eigenwertprobleme, lineare Gleichungssysteme • Gewöhnliche Differentialgleichungen: Explizite und Implizite Methoden, Euler-Verfahren, Runge-Kutta-Verfahren, Anfangswertprobleme • Gewöhnliche Differentialgleichungen, Randwertprobleme, Finite DifferenzenProgrammiersprachen: Fortran, C oder ähnliche Sprachen
Lernziele
Die Studierenden erlernen die Lösung von Problemstellungen aus der Theoretischen Physik mittels numerischer Methoden. Dabei werden sowohl die physikalische Fragestellung als auch deren numerische Umsetzung diskutiert. Zudem werden Individualkompetenzen wie selbständiges Arbeiten, strukturiertes Denken, Abstraktionsvermögen, Kreativität und Frustrationstoleranz gefördert.
Prüfungsleistung
Voraussetzung für die Modulabschlussprüfung: • erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben (75% müssen erbracht werden) Modulabschlussprüfung: • mündliche Prüfung, 30-45 min. (mit Schwerpunkt auf einem numerischen Problem)
Literatur (7)
- W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery, "Numerical Recipes", Cambridge University Press (1988)
- R. H. Landau, M. J .Paez, "Computational Physics - Problem solving with computers", Wiley & Sons, (1997)
- W. Kinzel, G. Reents, "Physik per Computer", Spektrum (1996)
- C. A. Fletcher, "Computational Techniques for Fluid Dynamics", Vol. I, Springer-Verlag (2005)
- J. Argyris, G. Faust, M. Haase, R. Friedrich, "Die Erforschung des Chaos", Springer-Verlag (2010)
- J. Stoer, R. Bulirsch, "Numerische Mathematik 1", Springer-Verlag (2007)
- J. Stoer, R. Bulirsch, "Numerische Mathematik 2" Springer-Verlag (2007)
Bemerkungen
• Studiengang Physik M.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Theoretische Physik“ • Studiengang Physik B.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Physikalisches Vertiefungsfach“ • Studiengang Angewandte Mathematik M.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Anwendungen“, Bereich „Physik“ Das Selbststudium setzt sich zusammen aus: • Nacharbeiten der Vorlesung • selbstständiges Programmieren, der in der Vorlesung behandelten Algorithmen • Lösung der Übungsaufgaben In begrenztem Umfang kann den Studierenden ein Notebook zur Verfügung gestellt werden. Ein Account am Rechenzentrum der BTU Cottbus ist notwendig. Eigene Notebooks können verwendet werden (die Installation der nötigen Software kann aber nicht garantiert werden). Bei Bedarf kann das Modul auch in englischer Sprache angeboten werden.
Quelle: Modulbeschreibung der BTU · abgerufen 20.10.2026Original