Vorlesung „Physik auf dem Computer” Sommersemester 2015 1

Transcription

Vorlesung „Physik auf dem Computer” Sommersemester 2015 1
Vorlesung „Physik auf dem Computer”
Sommersemester 2015
Priv.-Doz. Dr.
Büro:
Telefon:
E-Mail:
Sprechstunde:
Holger Cartarius, 1. Institut für Theoretische Physik
Pfaffenwaldring 57, Zimmer 4.152
0711/685-69854
[email protected]
Mittwoch, 12.30–13.30 Uhr, oder nach Vereinbarung
1 Vorlesung
1.1 Daten
Termine:
Erste Vorlesung:
Vorlesung im Web:
Mittwoch, 9.45 – 11.15 Uhr, V 57.05
Freitag, 9.45 – 11.15 Uhr, V 57.06 (14-täglich)
Mittwoch, 15. April 2015
http://itp1.uni-stuttgart.de/lehre/vorlesungen/?T=116
1.2 Freitags-Termine
Die Freitagstermine sind (Änderungen möglich!):
• 24. April 2015
• 8. Mai 2015
• 22. Mai 2015
• 5. Juni 2015
• 19. Juni 2015
• 3. Juli 2015
• 17. Juli 2015
1
1.3 Themen
Die 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
2 Übungen
2.1 Ablauf
• Termine:
Raum:
Mittwoch, 8.00 Uhr
Donnerstag, 14.00 Uhr
Cip-Pool Physik, Pfaffenwaldring 57, 0.552
2
• Jede Woche wird ein Übungsblatt in der Übungsstunde ausgegeben und soll direkt
im Cip-Pool bearbeitet werden. Die Übungsgruppenleiter stehen dabei für Fragen zur
Verfügung.
• Die Aufgaben können bei Bedarf in Eigenarbeit fertiggestellt und bis spätestens zur
nächsten Übungsstunde abgegeben werden. Die Lösungen werden mit Punkten bewertet.
• Die Bearbeitung kann in Zweiergruppen erfolgen. In diesem Fall reicht eine Abgabe
pro Gruppe.
2.2 Vorleistung
• Die Übungen sind die Vorleistung des methodischen Vertiefungsmoduls „Physik auf
dem Computer“.
• Die Vorleistung besteht, wer bis zum Ende des Semesters
– regelmäßig an den Übungsstunden teilgenommen hat (Anwesenheitsliste),
– und mindestens 50% der Punkte der Übungsaufgaben erworben hat.
2.3 Übungsgruppenleiter
Matthias Feldmaier, BSc, 1. Institut für Theoretische Physik
Büro:
Pfaffenwaldring 57, Zimmer 4.151
Telefon:
0711/685-65100
E-Mail:
[email protected]
Dipl.-Phys. Thorsten Treffon, 3. Institut für Theoretische Physik
Büro:
Pfaffenwaldring 57, Zimmer 5.346
Telefon:
0711/685-65208
E-Mail:
[email protected]
3 Prüfung
• Die Prüfung im Modul Physik auf dem Computer findet mündlich statt.
• Termine können ab dem Ende der Vorlesungszeit mit dem Prüfer vereinbart werden.
3
• Für die mündliche Prüfung ist eine Dauer von 40 Minuten vorgesehen.
• Neben der Terminvereinbarung mit dem Prüfer ist eine Anmeldung der Prüfung im
regulären Prüfungsanmeldezeitraum (20. Mai bis zum 11. Juni 2015) auf dem üblichen
Weg (LSF) zwingend notwendig.
4 Literatur
• 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,
www.icp.uni-stuttgart.de/∼icp/Physik_auf_dem_Computer_SS_2014#Vorlesung
• Skript der Vorlesung von PD Dr. S. Luding und Prof. Dr. H. J. Herrmann, im WebAngebot dieser Vorlesung
4