Stud.IP Uni Oldenburg
Universität Oldenburg
19.09.2020 22:12:13
phy150 - Numerische Methoden der Physik (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch PDF Download
Modulbezeichnung Numerische Methoden der Physik
Modulcode phy150
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
(
Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden
)
Fachbereich/Institut Institut für Physik
Verwendet in Studiengängen
  • Fach-Bachelor Engineering Physics (Bachelor) > Aufbaumodule
  • Fach-Bachelor Physik (Bachelor) > Aufbaumodule
  • Fach-Bachelor Physik, Technik und Medizin (Bachelor) > Aufbaumodule
Ansprechpartner/-in
Modulverantwortung
Prüfungsberechtigt
Teilnahmevoraussetzungen
Grundlegende Computerkenntnisse, Kenntnisse aus dem Grundstudium PTM Basic computer knowledge; knowledge in undergraduate physics
Basistmodul der entsprechenden Studiengänge
Kompetenzziele
Die Studierenden erlangen theoretische Kenntnisse der grundlegenden numerischen Methoden sowie praktische Fertigkeiten zur Anwendung dieser theoretischen Kenntnisse zur Modellierung und Simulation physikalischer Phänomene auf dem Computer. Die Programmierübungen in Kleingruppen fördern Kommunikations- und Teamfähigkeit. Die theoretischen Kenntnisse und praktischen Fertigkeiten bieten die Kompetenzgrundlage zur Lösung numerischer Probleme in allen Bereichen der experimentellen, theoretischen und angewandten Physik.
Modulinhalte
Endliche Zahlendarstellung und numerische Fehler, grundlegende numerische Methoden (Differentiation und Integration, lineare und nichtlineare Gleichungssysteme, Funktionenminimierung, Modellierung von Messdaten, diskrete Fouriertransformation, gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen, sowie weitere grundlegende Methoden). In der Übung werden die in der Vorlesung erlernten numerischen Methoden teilweise selbst implementiert (programmiert) und auf physikalische Problemstellungen aus Mechanik, Elektrodynamik etc. angewandt. Dazu werden C und Matlab als Programmierumgebung verwendet. Die Probleme sind in vielen Fällen so gewählt, dass für bestimmte Grenzfälle analytische Lösungen existieren, so dass die Qualität der numerischen Methoden anhand eines Vergleichs von numerischen und analytischen Lösungen beurteilt werden kann.
Literaturempfehlungen
1. V. Hohmann: Computerphysik: Numerische Methoden (Skript). Universität Oldenburg, http://medi.uni-oldenburg.de/16750.html 2. W. H. Press et al.: Numerical Recipes in C - The Art of Scientific Computing. Cambridge University Press, Cambridge, [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=press+numerical+recipes+art 3. A. L. Garcia: Numerical Methods for Physics. Prentice Hall, Englewood Cliffs (NJ), [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=garcia+numerical+physics 4. J. H. Mathews: Numerical Methods for Mathematics, Science and Engineering. Prentice Hall, Englewood Cliffs (NJ), [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=mathews+numerical+methods+science 5. B.W. Kernighan und D. Ritchie: The C Programming Language. Prentice Hall International, Englewood Cliffs (NJ), [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=kernighan+ritchie+programming+languag
Links
Unterrichtssprache Deutsch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul Sommersemester
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Modullevel
Modulart je nach Studiengang Pflicht oder Wahlpflicht
Lern-/Lehrform / Type of program Vorlesung: 2 SWS
Übungen: 2 SWS
Vorkenntnisse / Previous knowledge
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenzzeit
Vorlesung 2.00 28 h
Übung 2.00 28 h
Präsenzzeit Modul insgesamt 56 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
eine Klausur oder eine mündliche Prüfung