Einführung in die Theoretische Physik I

Prof. Günter Sigl

Pflichtlehrveranstaltung für das Bachelor/Master Studium der Physik. Gemäß der Studienordnung dieses Studiengangs findet diese Vorlesung zusammen mit der Vorlesung Physik I statt, die von Prof. Peter Schleper und Prof. Caren Hagner gehalten wird.

Inhalte der Vorlesung:

Mathematische Grundlagen: Vektoren, krummlinige Koordinatensysteme, Differential- und Integralrechnung, partielle Ableitungen, Vektoranalysis, Gradient, Diverenz, Rotation, lineare gewöhnliche Differentialgleichungen, Matrizen und Tensoren, Fourier-Transformation, komplexe Zahlen, Wahrscheinlichkeit.

Grundlagen der Mechanik: Kinematik und Dynamik von Massenpunktsystemen, Newtonsche Axiome, Arbeit, konservative Kräfte, Schwingungen, Zentralfeld, Kepler-Problem, beschleunigte Bezugssysteme

Spezielle Relativitätstheorie: Lorentz-Transformation und kinematische Konsequenzen, Minkowski-Raum, Vierer-Impuls, relativistische Bewegungsgleichung, Energie-Impuls-Vektor, Äquivalenz von Masse und Energie

Wärmelehre: Boltzmann Verteilung, Entropie, Irreversibilität

Eine grobe Gliederung kann hier gefunden werden.

Skript:

Unter den folgenden Links finden Sie die einzelnen Teile des Skripts:
mathematische Grundlagen
Grundlagen der Dynamik von Massepunkten
Anwendungen der Dynamik von Massepunkten
Lineare Systeme, Schwingungen und Wellen
Wahrscheinlichkeit und Entropie

Übungsblätter:

Die Übungsblätter werden zusammen mit der Vorlesung Physik I entwickelt und können hier oder auf STiNE gefunden werden. Im Normalfall sollten sie von zwei Studierenden zusammen bearbeitet werden.

Klausur:

Die Klausur findet am Mittwoch den 24.7.2019 von 10:00 - 13:00 Uhr im Hörsaal II statt.

Durch die Teilnahme an den Übungen kann ein Bonus für die Prüfungsklausur erworben werden. Sie erhalten den Bonus, wenn Sie mindestens 50% der Aufgaben zur Experimentalphysik und mindestens 50% der Aufgaben zur Einführung in die theoretische Physik gelöst haben. Der Bonus bewirkt, dass Sie die Klausur bereits mit 60% der eigentlich benötigten Punkte der Klausur bestehen. Wenn Sie die Klausur auch ohne Bonus bestanden hätten, verbessert sich Ihre Zensur durch den Bonus um eine Notenstufe.
Aktive Präsentation von Lösungen zu den Übungsaufgaben durch die Studierenden in den Übungsgruppen wird empfohlen.

Erlaubte Hilfsmittel bei der Klausur:

Taschenrechner, bis zu 2 DIN-A4 Blätter (4 Seiten) handschriftliche Notizen zur Vorlesung Physik I.  KEINE HANDYS!

Eine Nachklausur findet am Mittwoch den 09.10.2019 von 10:00 - 13:00 Uhr im Hörsaal II statt.

Literatur zur Lehrveranstaltung

W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik

H. Goldstein, C.P.Poole, J.Safko: Klassische Mechanik (Wiley-VCH)

E. Purcell: Berkeley Physik Kurs, Band 1: Mechanik (Vieweg)

F. Reif: Berkeley Physik Kurs, Band 5: Statistische Physik (Vieweg)

R. Feynman: Vorlesungen über Physik, Band 1 (Oldenbourg)

L. D. Landau & E.M. Lifschitz: Vorlesungen über Physik, Band I Mechanik (Verlag Harri Deutsch)

V.I. Arnold: Mathematical Methods of Classical Mechanics (Springer)

R. Wüst: Höherere Mathematik für Physiker (DeGruyter)

S. Großmann: Mathematischer Einführungskurs in die Physik (Teubner)

Berendt/Weimar: Mathematik für Physiker (Akademie-Verlag)

R. Santra: Einführung in die theoretische Physik (Springer 2018)