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Computational Physics II - Partial Differential Equations

Computational Physics II - Partielle Differentialgleichungen

6 CPirregularlyDEno longer offered

Prerequisites

Recommended, as written

Kenntnisse der Theoretischen Physik auf dem Niveau eines Bachelor-Studienganges, das Modul Computational Physics 13408 ist empfehlenswert, aber nicht Bedingung Von Vorteil sind Programmierkenntnisse in Fortran, C, C++ .

Contents

Numerische Behandlung von typischen Problemen aus der Mechanik, Quantenmechanik, Elektrodynamik, Hydrodynamik, Nichtlineare Strukturbildung • Grundlagen partieller Differentialgleichungen • Laplace Gleichung, Diffusionsgleichung, Ginzburg-Landau Gleichung • Galerkin Verfahren • Finite-Differenzen-Verfahren, Finite-Elemente-Verfahren • Wellen (linear und nichtlinear) • Strukturbildung • Volume of Fluid MethodeProgrammiersprachen: Fortran, C oder ähnliche Sprachen

Learning outcomes

Die Studierenden erlernen die Lösung von Problemstellungen aus der Theoretischen Physik mittels numerischer Methoden. Dabei werden physikalische Fragestellungen als auch deren numerische Umsetzung diskutiert. Zudem werden Individualkompetenzen wie selbständiges Arbeiten, strukturiertes Denken, Abstraktionsvermögen, Kreativität und Frustrationstoleranz gefördert.

Assessment

Voraussetzung für die Modulabschlussprüfung: • erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben (75% müssen erbracht werden) Modulabschlussprüfung: • mündliche Prüfung, 40 min. (Vortrag, 30 min. gefolgt von einer Fragerunde, ca. 10 min.) mit Schwerpunkt auf einem numerischen Problem

Literature (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. J. Fletcher, "Computational Techniques for Fluid Dynamics", Vol. 1, 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)

Remarks

• Studiengang Physik M.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Theoretische Physik“ • Studiengang Angewandte Mathematik M.Sc.: Wahlpflichtmodul im Komplex „Anwendungen“, Bereich „Physik“ Das Selbststudium setzt sich zusammen aus • Nacharbeiten der Vorlesung, selbständiges 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 ist dabei 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.

Source: BTU's module description · retrieved 17 Oct 2026Original

Module catalogue · unofficial

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Folia 1.0.3Radix 0.6.0

Data as of 21 Oct 2026Winter 2026/27Source: BTU