Numerische Physik mit Python

Dieses Lehrbuch bietet eine Einführung in die numerische Physik anhand von physikalischen Fragestellungen aus den Grundgebieten der Theoretischen Physik im Bachelorstudium und lädt ein, in Python mit den vorkommenden Problemparametern zu experimentieren.

Besonderheiten:

Der Streifzug durch die computergestützte Physik wiederholt jeweils den theoretischen Hintergrund, bevor das Programmieren im Vordergrund steht und schließt mit Übungen ab. Studierende können so Gelerntes im Grundstudium vertiefen. Für Lehrende ist dieses Buch eine vielfältige Quelle für Ergänzungen Ihrer Vorlesungen. Alle besprochenen Programme stehen zum Download bereit.

Der Inhalt

1. Erste Schritte mit Python und Jupyter-Notebooks - 2. Mechanik von Punktmassen - 3. Elektrodynamik und Optik - 4. Statistische Physik - 5. Quantenmechanik - 6. Praktische Aspekte von Python

Die Zielgruppe:

Physikstudierende sollten dieses Buch als Begleiter im Bachelorstudium nutzen. Lehrende können die Möglichkeiten der Simulation physikalischer Systeme zeigen. Ebenso profitieren Studierende der Ingenieurwissenschaften, der Informatik und einfach alle mit Interesse an computergestützter Physik von den vielfältigen Beispielen - egal ob im Bachelor, Master oder darüber hinaus.

Vorkenntnisse:

Grundkenntnisse in der Programmierung in Python werden vorausgesetzt. Ebenso sollte die thematisierte Physik aus der entsprechenden Vorlesung oder einem Lehrbuch prinzipiell bekannt sein.

Die Autoren

Harald Wiedemann hat an der Universität Stuttgart Physik studiert und an der Universität-GH Essen promoviert. Nach Auslandsaufenthalten an den Universitäten Mailand und Glasgow sowie Industrietätigkeiten bei der Ford Werke AG und der LITEF GmbH ist er Professor für Mathematik, Physik und numerische Anwendungen im Maschinenbau an der Hochschule Offenburg.

Gert-Ludwig Ingold hat an der Universität Stuttgart Physik studiert und promoviert. Er habilitierte in Theoretischer Physik an der Universität-GH Essen und ist Professor für Theoretische Physik am Institut für Physik der Universität Augsburg.