Jedes Wintersemester
10 Leistungspunkte
Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.
Die Studierenden lernen in diesem Modul das für das Physikstudium notwendige mathematische Handwerkszeug kennen. Sie verstehen die grundlegenden Konzepte und Zusammenhänge der Analysis und Linearen Algebra. Der Fokus dieses Moduls lieg auf der Anwendung der behandelten Techniken durch explizites Ausrechnen. Auch lernen die Studierenden zu unterscheiden, in welchem Zusammenhang welche Technik angewandt wird. In den ersten vier Wochen findet eine konzentrierte Einführung in die Grundlagen des physikalischen Rechnens statt.
Einführungsblock
• Gleichungen und Ungleichungen
• Komplexe Zahlen
• Trigonometrische Funktionen und ihre Inversen
• Ableitungen
• Exponentialfunktion, Logarithmus und Potenzgesetze
• Eulerformel & Polardarstellung der komplexen Zahlen
• Summen und Taylorreihe
• Integration
Rechenmethoden der Physik I
• Gewöhnliche Differentialgleichungen erster und zweiter Ordnung, Lösungsverfahren
• Analytische Geometrie
• Vektoren, Skalar- & Kreuzprodukt
• Parametrisierung von Kurven und Flächen
• Linienintegrale
• Skalar- und Vektorfelder
• Gradient
Rechenmethoden der Physik II
• Matrizen
• Eigenwerte und Diagonalisierung von Matrizen
• Tensoren und Drehungen
• Divergenz und Rotation
• Mehrdimensionale Integrale
• Zylinder- und Kugelkoordinaten
• Oberflächen- und Volumenintegrale
• Integralsätze von Gauß & Stokes
• Fourier-Reihe und Fourier-Transformation
• Delta- und Theta-Funktionen
• weitere Themen nach Wahl
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Es wird auf folgende Fußnote der FsB hingewiesen.
Werden oder wurden Module mit den Inhalten in Analysis I, II, III und Lineare Algebra I, II erfolgreich absolviert, so können Studierende, die insbesondere den Masterstudiengang "Mathematische und Theoretische Physik" anstreben, anstelle des Moduls 28-RDP_b das Modul 28-Q studieren.
Modulstruktur: 1 SL, 1 uPr 1
| Zuordnung Prüfende | Workload | LP2 |
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Lehrende der Veranstaltung
Übungen zu Rechenmethoden der Physik I
(Übung)
Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben, jeweils mit erkennbarem und zielführendem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen (in Betracht kommen insbesondere: Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der physikalischen Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen). Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben. Die/der Dozent*in legen die genauen Kriterien zu Veranstaltungsbeginn fest und geben diese bekannt. |
siehe oben |
siehe oben
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Portfolio mit Abschlussprüfung: Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbegleitend und in der Regel wöchentlich gestellt werden, und Abschlussklausur (in der Regel 90 min). Die Übungsaufgaben ergänzen und vertiefen den Inhalt der Vorlesung.
Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben, jeweils mit erkennbarem und zielführendem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen (Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der physikalischen Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen). Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.
Nachweis einer ausreichenden Zahl korrekt gelöster Übungsaufgaben (in der Regel 50% der im Semester für das Lösen der Aufgaben erzielbaren Punkte). Abzugebenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.
Die Abschlussprüfung bezieht sich auf den Inhalt der Vorlesungen und Übungen (Einführungsblock, Rechenmethoden der Physik I und II).
| Studiengang | Variante | Profil | Empf. Beginn 3 | Dauer | Bindung 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Individueller Ergänzungsbereich – Themenbereiche / Individuelle Ergänzung im Bachelor [] | Interdisziplinarität | Übergreifend | 1. o. 2. o. 3. o. 4. o. 5. | zwei Semester | Wahlpflicht |
| Medizinphysik / Bachelor of Science [FsB vom 28.03.2024] | 1-Fach (fw) | 1. | zwei Semester | Pflicht | |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | 1-Fach (fw) | Physik | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | 1-Fach (fw) | Astrophysik | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | 1-Fach (fw) | Biophysik | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | 1-Fach (fw) | Kern- und Teilchenphysik | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | 1-Fach (fw) | Materialphysik | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | 1-Fach (fw) | Optik und Photonik | 1. | zwei Semester | Pflicht |
| Physik / Bachelor [FsB vom 01.08.2022] | Nebenfach (fw) | 1. | zwei Semester | Pflicht | |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) | 1. | zwei Semester | Pflicht | |
| Physik / Bachelor [FsB vom 01.08.2022] | Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) | 1. | zwei Semester | Pflicht | |
| Physik / Bachelor of Science [FsB vom 01.08.2022] | Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen) | 1. | zwei Semester | Pflicht |
In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.
Medizinphysik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw)
Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Physik
Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Astrophysik
Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Biophysik
Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Kern- und Teilchenphysik
Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Materialphysik
Physik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Optik und Photonik
Physik / Bachelor: Nebenfach (fw)
Physik / Bachelor of Science: Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule)
Physik / Bachelor: Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule)
Physik / Bachelor of Science: Fach (Haupt-, Real-, Sekundar- und Gesamtschulen)