Stud.IP Uni Oldenburg
Universität Oldenburg
03.12.2021 12:05:57
phy320 - Aufbaumodul Theoretische Physik (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch PDF Download
Modulbezeichnung Aufbaumodul Theoretische Physik
Modulkürzel phy320
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
(
Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden
)
Einrichtungsverzeichnis Institut für Physik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Physik (Master) > Mastermodule
Zuständige Personen
Cocchi, Caterina (Prüfungsberechtigt)
Solov'yov, Ilia (Prüfungsberechtigt)
Engel, Andreas (Modulberatung)
Holthaus, Martin (Modulberatung)
Kunz-Drolshagen, Jutta (Modulberatung)
Hartmann, Alexander (Modulberatung)
Lämmerzahl, Claus (Modulberatung)
Biehs, Svend-Age (Modulberatung)
Teilnahmevoraussetzungen
Theoriemodule des Bachelor-Studiums, Kenntnisse einer höheren Programmiersprache (vorzugsweise C)
Kompetenzziele
Erweiterung und Abrundung der Ausbildung in theoretischer Physik durch den Erwerb solider und vertiefter Kenntnisse fortgeschrittener Konzepte und Methoden der theoretischen Physik. Die Studieren- den erwerben je nach gewählter Veranstaltung Kenntnisse auf den Gebieten Vertiefung des Verständnisses der nicht-relativistischen Quantenmechanik, Grundlagen der relativistischen Quantenme- chanik, grundlegende numerische Methoden der theoretischen Physik, Algorithmen und Datenstrukturen im wissenschaftlichen Rechnen, Debugging, Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheo- rie, Aspekte der Astrophysik und Kosmologie. Sie erlangen Fertig- keiten im sicheren Umgang mit modernen Methoden der theoreti- schen Physik wie Diagrammentwicklungen, Molekulardynamik- und Monte-Carlo-Simulationen und differentialgeometrischen Konzep- ten, in der quantitative Analyse von fortgeschrittenen Problemen der theoretischen Physik und in der Weiterentwicklung der physika- lischen Intuition. Sie erweitern ihre Kompetenzen zur erfolgreichen Bearbeitung anspruchsvoller Probleme der theoretischen Physik mit modernen analytischen und numerischen Methoden, zur eigen- ständigen Erarbeitung von Zugängen zu aktuellen Entwicklungen der theoretischen Physik und zum Verständnis übergreifender Kon- zepte und Methoden der theoretischen Physik und der Naturwis- senschaften allgemein.
Modulinhalte
Quantenmechanik II: Streutheorie: Partialwellenentwicklung, Born‘sche Reihe, Funktio- nalintegrale: Feynman-Propagator, klassischer Grenzfall, relativistische Quantenmechanik: Klein-Gordon-Gleichung, Dirac-Gleichung, freie Lösungen, Wasserstoffatom, Antiteilchen, PCT Computerorientierte theoretische Physik: Debugging, Datenstrukturen, Algorithmen, Zufallszahlen, Daten- analyse, Perkolation, Monte-Carlo-Simulationen, Finite-Size Sca- ling, Quanten-Monte-Carlo, Molekulardynamik-Simulationen, ereig- nisgetriebene Simulationen, Graphen und Algorithmen, genetische Algorithmen, Optimierungsprobleme Allgemeine Relativitätstheorie: Äquivalenzprinzip, Bewegung im Gravitationsfeld, Metrik, Tensoren, Kovariante Ableitung, Riemannscher Krümmungstensor, Einstein- sche Feldgleichungen, Erhaltungsgrößen, Schwarzschild Lösung, Schwarze Löcher, Gravitationsstrahlung, Experimentelle Tests, Kosmologie, Friedmann-Gleichungen
Literaturempfehlungen
Quantenmechanik II: o P. Reineker, M. Schulz, B. M. Schulz: Theoretische Physik IV: Quantenmechanik 2. Wiley-VCH, Weinheim 2008. o G. Baym: Lectures on Quantum Mechanics. Addison-Wesley, New York, 1990 o J. D. Bjorken, S. Drell: Relativistic Quantum Mechanics. Mc Graw-Hill, 1965 o W. Greiner: Relativistic Quantum Mechanics. Springer, 1994 o M.D. Scadron: Advanced Quantum Theory. Springer, 1979 Computerorientierte theoretische Physik: o T. H. Cormen, S. Clifford, C.E. Leiserson, und R.L. Rivest: Intro- duction to Algorithms. MIT Press, 2001 o A. K. Hartmann: Practical guide to computer simulation. World-Scientific, 2009 o J. M. Thijssen: Computational Physics. Cambridge University Press, 2007 o M. Newman, G. T. Barkema: Monte Carlo Methods in Statistical Physics. Oxford University Press, 1999 Allgmeine Relativitätstheorie: o C. W. Misner, K. S. Thorne, J. A. Wheeler: Gravitation. Freeman, New York, 2002 o S. Weinberg: Gravitation and cosmology: principles and applica- tions of the general theory of relativity. John Wiley, New York, 1972
Links
Unterrichtsprachen Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul halbjährlich
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Hinweise
VL: 4 SWS oder VL: 3 SWS, Ü: 1 SWS
Modullevel / module level MM (Mastermodul / Master module)
Modulart / typ of module je nach Studiengang Pflicht oder Wahlpflicht
Lehr-/Lernform / Teaching/Learning method VL / Ü Quantenmechanik II oder VL / Ü Computerorientierte theoretische Physik oder VL / Ü Allgemeine Relativitätstheorie
Vorkenntnisse / Previous knowledge
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung
2 SoSe oder WiSe 28
Übung
2 SoSe oder WiSe 28
Präsenzzeit Modul insgesamt 56 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
Mündliche Prüfung von max. 45 min. Dauer oder 2-stündige Klausur oder Projekt.