Vorlesung: Mathematische Methoden
Wintersemester 2011/2012
Vorlesung: Di., 12:00 - 13:30, und Do., 12:00 - 13:30,
Hörsaal II
Fragestunde: Fr., 10:00 - 11:30, Hörsaal II
Ziel der Vorlesung und der dazu gehörigen Übungen ist die Vermittlung
grundlegender mathematischer Techniken und Fähigkeiten, die zur Lösung
physikalischer Aufgabenstellungen benötigt werden.
Schwerpunkte sind u.a. die mathematischen Techniken und Methoden, die
zum Verständnis der Vorlesung "Experimentalphysik I" notwendig sind.
Außerdem dient dieser Kurs der Vorbereitung auf die Kursvorlesungen
der Theoretischen Physik.
Die Vorlesung besteht aus zwei Teilen, Teil A von 11.10.2011
bis ca. Anfang Dezember, und anschließend Teil B bis 02.02.2012.
Für alle Teilnehmer der Vorlesung (Bachelor Lehramt, Bachelor
Physik, Bachelor Geowissenschaften, etc.) wird empfohlen,
beide Teile der Vorlesung zu hören,
für die Lehramtsstudierenden ist aber nur Teil A verpflichtend,
d.h. nur dieser Teil wird in der Klausur abgefragt.
(Dies liegt an der unterschiedlichen Zahl an Leistungspunkten,
die mit dieser Vorlesung in den verschiedenen Studiengängen
erworben werden können).
Inhaltsverzeichnis:
Teil A
- Differentiation und Integration
- komplexe Zahlen [2.pdf]
- gewöhnliche Differentialgleichungen
- Grundbegriffe [3-1.pdf]
- Differentialgleichungen mit konstanten
Koeffizienten [3-2.pdf]
- Differentialgleichungen mit nicht-konstanten
Koeffizienten [3-3.pdf]
- Ausblick: partielle Differentialgleichungen
[3-4.pdf]
- Vektoren, Matrizen, Tensoren
- Vektoren
[4-1.pdf]
- Matrizen, Determinanten, Matrixinversion
[4-2.pdf]
- lineare Gleichungssysteme, Eigenwerte, Eigenvektoren
[4-3.pdf]
- Tensoren
[4-4.pdf]
Teil B
- Vektoranalysis
- Felder, partielle Ableitungen
[5-1.pdf]
- Gradient, Divergenz, Rotation
[5-2.pdf]
- Linien-, Flächen-, Volumenintegrale
[5-3.pdf]
- Integralsätze (Gauss, Stokes)
[5-4.pdf]
- Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, delta-Funktion
Literatur:
- T. Arens, F. Hettlich, Ch. Karpfinger, U. Kockelkorn,
K. Lichtenegger, H. Stachel
Mathematik
Spektrum
- G.B. Arfken, H.J. Weber
Mathematical Methods for Physicists
Academic Press
- H. Fischer, H. Kaul
Mathematik für Physiker (Band 1 und 2)
Teubner Studienbücher
- S. Großmann
Mathematischer Einführungskurs
für die Physik
Teubner Studienbücher
- K. Jänich
Analysis für Physiker und
Ingenieure
Springer Verlag
- C.B. Lang, N. Pucker
Mathematische Methoden in der Physik
Spektrum Akademischer Verlag
- K.F. Riley, M.P. Hobson, S.J. Bence
Mathematical Methods for Physics and
Engineering
Cambridge University Press
Tutorien:
Begleitend zur Vorlesung bietet die Fachschaft folgende Tutorien an:
- Mathematische Methoden
Mo., 16:00 - 17:30, Bibliothek Kernphysik
- Mathematische Methoden
Do., 16:00 - 17:30, Seminarraum I. Physik
siehe auch
Fachschaft: Termine
Übungen:
- Gruppe 1: Fr. 8:15 - 9:45, SR IKP
Übungsleiterin: Fanny Groll
- Gruppe 2: Do. 17:45 - 19:15, SR PH1
Übungsleiter: Christian Schell
- Gruppe 3: Do. 16:00 - 17:30, SR THP
Übungsleiter: Stefan Buhrandt
- Gruppe 4: Do. 14:00 - 15:30, HS2
Übungsleiter: Christoph Schütte
- Gruppe 5: Do. 8:15 - 9:45, SR THP
Übungsleiter: Pascal Krautscheid
- Gruppe 6: Fr. 8:15 - 9:45, HS3
Übungsleiter: Jasper Franke
- Gruppe 7: Do. 17:45 - 19:15, SR THP
Übungsleiterin: Caroline Küppersbusch
- Gruppe 8: Do. 16:00 - 17:30, HS3
Übungsleiter: Yuri Stepanov
- Gruppe 9: Do. 14:00 - 15:30, SR PH1
Übungsleiter: Steffen Karalus
- Gruppe 10: Do. 14:00 - 15:30, CR THP
Übungsleiter: Harm Michalski
- Gruppe 11: Do. 14:00 - 15:30, SR THP
Übungsleiter: Benjamin Buldmann
Ausgabe der Übungsblätter:
Jeweils
am Dienstag
als pdf-file auf dieser Web-Seite und am Donnerstag in den Übungen
und der Vorlesung.
-
Blatt 1,
Lösung
-
Blatt 2,
Lösung
-
Blatt 3,
Lösung
-
Blatt 4,
Lösung
-
Blatt 5,
Lösung
-
Blatt 6,
Lösung
-
Blatt 7,
Lösung
-
Blatt 8,
Lösung
-
Blatt 9,
Lösung
-
Klausur (Lehramt-Bachelor) 16.12,
Lösung
-
Blatt 10,
Lösung
-
Blatt 11,
Lösung
-
Blatt 12,
Lösung
-
Blatt 13,
Lösung
Bearbeitung der Übungsblätter:
Die Aufgaben dürfen in Gruppen mit bis zu drei Studierenden
derselben Übungsgruppe bearbeitet und gemeinschaftlich
abgegeben werden.
Jedes Gruppenmitglied muss in der Lage sein,
jede der abgegebenen Aufgaben an der Tafel vorzurechnen.
Rückgabe der Übungsblätter:
Am
darauffolgenden Dienstag vor der Vorlesung.
Bitte deutlich lesbar angeben: Nummer der Übungsgruppe, Name
Fragestunde:
Zu den Vorlesungsterminen, insb. in der Pause und nach der Vorlesung
besteht natürlich die Möglichkeit, Fragen zur Vorlesung, zum
Ablauf der Übungen, zur Organisation des Studiums allgemein, etc.,
zu stellen. Da im ersten Semester sicher viel Beratungsbedarf besteht,
wird zusätzlich eine Fragestunde, jeweils
Fr., 10:00 - 11:30, im Hörsaal II
angeboten.
Klausuren:
Zulassungskriterien: mindestens 50% der Gesamtpunkte aus den
Übungen
sowie aktive Teilnahme an den Übungen.
Termine:
- Klausur Lehramt-Bachelor: Fr., den 16.12.2011, 14:15-16:15, HI
- Nachklausur Lehramt-Bachelor: Fr., den 27.01.2012, 14:15-16:15, HII
- Klausur Lehramt-Staatsexamen, Bachelor-Physik, -Geo, etc.: Di., den 28.02.2012,
10:30 - 13:30, HI und HII
- Nachklausur Lehramt-Staatsexamen, Bachelor-Physik, -Geo,
etc.: Do., den 29.03.2012, 9:00 - 12:00, HI
Hinweise zur Nachklausur Lehramt-Staatsexamen, Bachelor-Physik, -Geo,
etc., am Do., den 29.03.2012
- Die Klausurergebnisse werden nicht auf diese Web-Seite
gestellt. Wenden Sie sich bitte direkt an Ihre Tutoren.
- Die Klausureinsicht findet statt am Freitag, den 20.04.2012,
14:00 - 15:00,
im Hörsaal III.
allgemeine Hinweise:
- Bitte unbedingt Personalausweis und Studienausweis mitbringen!
- Die Sitzordnung wird vor der Klausur festgelegt
(alphabetisch), d.h.
Sie finden auf Ihrem Sitzplatz
ein Deckblatt mit Ihrem Namen, dazu noch ausreichend
Papier zur Bearbeitung der Klausuraufgaben.
- Der Stoff der Klausur umfasst, wie üblich, den
gesamten Stoff der Vorlesung sowie der Übungsblätter.
- Hilfsmittel wie Taschenrechner, Skript, Bücher,
etc. sind nicht zugelassen.
- Bitte nur Kugelschreiber (schwarz oder blau) oder Füller
mit schwarzer Tinte verwenden (keine blaue Tinte).
- Maximal sind 100 Punkte zu erreichen. Für das Bestehen der
Klausur brauchen Sie mindestens 50 Punkte.
- Schreiben Sie die einzelnen Aufgaben bitte auf separate Blätter.
- Geben Sie keine Blätter mit Notizen/Nebenrechnungen
etc. ab.
Modulbeschreibung
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