Computerphysik und numerische Methoden (CPNM)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Computational Physics and Numerical Methods)

Lectures:

• • Computerphysik und numerische Methoden
    (Vorlesung, 2 SWS, Matthieu Marechal et al., Mon, 14:15 - 16:00, HA)
  • Übungen zur Computerphysik und numerischen Methoden
    (Übung, 3 SWS, Matthieu Marechal et al., Mon, 10:00 - 12:00, CIP-Pool in der Physik; Tue, 8:00 - 10:00, CIP-Pool in der Physik; Thu, 14:00 - 16:00, CIP-Pool in der Physik)

Inhalt:

• Integration gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen

• Molekulardynamik, Finite-Elemente-Methode

• Lösung linearer Gleichungssysteme, Methode der konjugierten Gradienten

• Lineare Regression

• Zufallszahlen, Monte-Carlo-Integration und Markov-Chain-Monte-Carlo

• Schnelle Fourier-Transformation
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• wählen geeignete numerische Methoden aus und wenden sie an, um Problemstellungen aus der Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik und aus der Statistischen Physik zu lösen

• schätzen die Genauigkeit numerischer Lösungen ab und identifizieren Fehlerquellen

• erschließen praktische Programmiererfahrung im wissenschaftlichen Rechnen für Studium und Forschung
  

Literatur:

William H. Press et al., Numerical Recipes in C, Cambridge University Press, 1992
Paul L. DeVries, A First Course in Computational Physics, John Wiley & Sons, 1993

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Materialphysik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | NatFak | Materialphysik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Computerphysik und numerische Methoden)
2. Materialphysik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Materialphysik (Bachelor of Science) | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Computerphysik und numerische Methoden)
3. Physics (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2015s | NatFak | Physics (Master of Science) | Master's examination | Physics elective courses)
4. Physik (Bachelor of Science): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
5. Physik (Bachelor of Science): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | Regulärer Bachelorstudiengang | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Physikalische Wahlfächer)
6. Physik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (Master of Science) | Masterprüfung | Physikalische Wahlfächer)
7. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
8. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Physikalische Wahlfächer)
9. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science) | Masterprüfung | Physikalische Wahlfächer)
10. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science): ab 1. Semester
    (Po-Vers. 2015s | NatFak | Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science) | Masterprüfung | Physics elective courses)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur zu Computerphysik (Prüfungsnummer: 738304)

(englischer Titel: Examination (Klausur) on Computational Physics)

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10])

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Masterstudierende mit Studienbeginn ab Sommersemester 2015 können Prüfungen in deutscher Sprache nur mit Genehmigung des Prüfungsausschussvorsitzenden ablegen.

Erstablegung: SS 2018, 1. Wdh.: SS 2018 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Matthieu Marechal

Termin: 27.07.2018, 10:00 Uhr, Ort: Hörsaal HGTermin: 27.07.2018, 10:00 Uhr, Ort: Hörsaal HG

Klausur zu Computerphysik (Prüfungsnummer: 70801)

(englischer Titel: Written examination in computational physics)

(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [2])

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2018, 1. Wdh.: WS 2018/2019 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Matthieu Marechal

Termin: 27.07.2018, 10:00 Uhr, Ort: Hörsaal HG