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Anzeigesprache

Mathematische Methoden der Physik

4

Deutsch

#20038 / #3

Seit SoSe 2020

Fakultät II

EW 7-1

Institut für Theoretische Physik

Keine Angabe

Klapp, Sabine

Keine Angabe

sabine.klapp@tu-berlin.de

Keine Angabe

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
60700 10428 Mathematische Methoden der Physik

Lernergebnisse

In diesem Modul werden konzentriert mathematische Methoden der Physik vermittelt, um rechtzeitig ein zwar relativ beschränktes aber unverzichtbares Repertoire mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten bereitzustellen. Auf vollständige mathematische Beweise wird weitgehend zugunsten einer rezeptartigen Darstellung verzichtet. Die Anwendung der Methoden auf Beispiele aus der Physik (insbesondere der Mechanik und Elektrodynamik) steht im Vordergrund.

Lehrinhalte

Vektorrechnung, Koordinatentransformationen, Matrizen und Determinanten; Tensoren; skalare und vektorielle Felder, partielle Ableitungen, Gradient, Divergenz, Rotation; Kurven-, Flächen- und Volumenintegrale, Integralsätze von Gauß und Stokes; Differentialoperatoren und Integration in krummlinigen Koordinaten; gewöhnliche Differentialgleichungen; einfache lineare partielle Differentialgleichungen, insbesondere Wellen- und Wärmeleitungsgleichung. Es werden auch Aspekte der gesellschaftlichen Verantwortung, Nachhaltigkeit und Technikfolgenabschätzung angesprochen, z. B. im Kontext von Differentialgleichungen fuer Zerfallsprozesse (Kernenergie, Kernfusion) und Wachstumsprozesse (Biologie), diffusive Prozesse (Geologie, Klima), sowie im Kontext der Vektoranalysis, welche zentral fuer die mathematischen Beschreibung elektromagnetischer Strahlung (insbes. auch Licht) ist.

Modulbestandteile

Pflichtteil:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS VZ
Mathematische Methoden der Physik VL 3233 L 050 SS Deutsch 2
Mathematische Methoden der Physik UE 3233 L 051 SS Deutsch 2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Mathematische Methoden der Physik (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 4.0h 60.0h
90.0h(~3 LP)

Mathematische Methoden der Physik (UE):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
30.0h(~1 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 120.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 4 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung mit Tutorien/Übungen, in denen der in der Vorlesung vermittelte Stoff intensiv anhand physikalischer Beispiele geübt wird. Im Mittelpunkt steht das Training der Rechentechniken und die Entwicklung von Strategien zur Lösung physikalischer Probleme.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

- Mathematik für Physikerinnen und Physiker I (Analysis) - Grundkenntnisse der Experimentalphysik

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

1. Voraussetzung
Leistungsnachweis Mathematische Methoden der Physik

Abschluss des Moduls

Benotung

unbenotet

Prüfungsform

Keine Prüfung

Sprache

Deutsch

Dauer/Umfang

Keine Angabe

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Für die erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung wird ein unbenoteter Nachweis über Studienleistungen (Übungsschein) ausgestellt.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung erfolgt in der ersten Vorlesungswoche über das "Moseskonto". Die Anmeldung und Terminvereinbarung geschieht in der Regel durch ein elektronisches Verfahren. In Ausnahmefällen geschieht die Terminvereinbarung mit der / dem Prüfenden vor der elektronischen Anmeldung.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Literatur

Empfohlene Literatur
G. Berendt, E. Weimar: Mathematik für Physiker, Bd. 1 und 2, Akademie-Verlag, Berlin 1983
R. Wüst: Höhere Mathematik für Physiker, de Gruyter, Berlin 1995
S. Großmann: Mathematischer Einführungskurs für die Physik, Teubner-Verlag, Stuttgart 2000

Zugeordnete Studiengänge

Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Verwendungen (2)
Studiengänge: 1 Stupos: 2 Erstes Semester: SoSe 2020 Letztes Semester: offen

Diese Modulversion wird auf folgenden Modullisten verwendet (alte Studiengangsabbildung):

Verwendungen (29)
Studiengänge: 2 Stupos: 5 Erstes Semester: SoSe 2020 Letztes Semester: WiSe 2022/23
Im Rahmen des Moduls werden unverzichtbare mathematische Hilfsmittel erarbeitet, deren Beherrschung Voraussetzung für eine erfolgreiche Teilnahme an den Modulen der Theoretischen Physik ist.

Sonstiges

Weitere Literatur wird in den Lehrveranstaltungen bekanntgegeben. Die Lehrveranstaltung wird im Jahresrhythmus angeboten.