Vektoranalysis und lineare Algebra




Dozent: Johannes Berg
Übungen: Ulrich Michel und Stephan Kleinbölting


Diese Vorlesung beschäftigt sich weiter mit den mathematischen Methoden, die in den ersten Semestern des Physikstudiums benötigt werden.
Wichtiges Thema ist die lineare Algebra, die unter anderem in der Quantenmechanik eine zentrale Rolle spielt. Themen sind

1. Lineare Algebra lineare Abbildungen und ihre Darstellung, lineare Gleichungen, Matrixdiagonalisierung
2. Fourieranalyse und Funktionalanalyse Fourierreihen und Fouriertransformation, die δ-Distribution, Funktionenräume
3. Funktionentheorie analytische Funktionen, Kontourintegrale, Residuensatz
4. Multlineare Algebra Dualraum, Ko- und Kontravarianz, Tensoren
5. Vektoranalysis in krummlinigen Koordinaten

Zusätzlich zu Vorlesung und Übungen bieten wir eine Fragestunde an (s. Termine), in der Sie Fragen zum Vorlesungsstoff stellen können.
Studienbeginn im Sommersemester: der ausgedehnte Vorkurs findet Montags 10 Uhr im Konferenzraum der Theoretischen Physik (Altbau) statt.
Die Fachschaft der Physik bietet ausserdem Tutorien zu dieser Vorlesung.

Termine

Vorlesungen: Dienstags 10:00-11:30 und Donnerstag 10:00-11:30 in Hörsaal II, die erste Vorlesung ist am 2. April.
Übungen: finden Donnerstags in Kleingruppen statt. Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt online über KLIPS2.0, dazu benötigen Sie Ihren Uni-Account. Die Anmeldung zu den einzelnen Gruppen wird in der ersten Vorlesungswoche freigeschaltet. Vorher ist keine Anmeldung möglich.
Die genauen Einteilung in Gruppen finden Sie dann auf der Übungsseite, ebenso die Aufgaben und weitere Informationen. Die erste Übung findet am 11. April statt.
Fragestunde: Freitags 10:00-11:30 im Neubau Theoretische Physik Seminarraum 1
Klausur: 23.7.2019, 9:00, Hörsaal I+II, Dauer ca. 3h
Nachklausur: 2.10.2019, 14:30, HS I

Literatur

Zu den behandelten Themen gibt es eine Vielzahl an Büchern auf unterschiedlichem Niveau, die Liste unten gibt Anregungen.
Die aufgeführten Bücher sind alle in der Studierendenbibliothek vorhanden; schauen Sie sich alle an und wählen dann eines oder mehrere mit dem Sie dann arbeiten wollen.

Einführend

Weltner, Mathematik für Physiker (Springer)

Begleitend

Altland und von Delft, Mathematics for Physicists (Cambridge University Press)
Arens, Hettlich, Karpfinger, Kockelkorn, Mathematik (Spektrum)
Fischer und Kaul, Mathematik für Physiker 1 (Teubner)
Berendt und Weimar, Mathematik für Physiker (Physik Verlag)

Weiterführend

Kerner und von Wahl, Mathematik für Physiker (Springer)


Materialien

Ein handschriftliches Skript zu einigen Themen der linearen Algebra (Determinante, Eigenvektoren, Basiswechsel, Hauptachsentransformation) finden sie hier.

Die Online-Demonstration der Fouriertransformation finden sie hier.

Spielregeln

Scheinkriterium ist für Bachelor-Studierende das Bestehen der Klausur zum Ende des Semesters. Die Zulassung zur Klausur erfordert regelmäßige und erfolgreiche Teilnahme an den Übungen und das Erreichen von mindestens der Hälfte der Übungspunkte. Die Vorlesung ist Teil der Pflichtveranstaltungen des Bachelor in Physik.


Bildnachweis: von Mathematic World [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)],
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Mathematic_World.jpg