Difference between revisions of "Physik auf dem Computer SS 2013"
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:jeden Mittwoch 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05 | :jeden Mittwoch 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05 | ||
:jeden '''zweiten''' Freitag 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.06. | :jeden '''zweiten''' Freitag 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.06. | ||
| − | ::Vorlesungstermine Freitag: 19.4., 3.5., 17.5., 31.5., 14.6., 28.6., | + | ::Vorlesungstermine Freitag: 19.4., 3.5., 17.5., 31.5., 14.6., 28.6., '''5.7. (ICP Seminarraum)''' |
== Vorlesung == | == Vorlesung == | ||
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* Die Quellen des Skripts finden sich auch auf [https://arnolda@github.com/arnolda/padc.git GitHub]. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist das Skript CC-by-sa-lizensiert. | * Die Quellen des Skripts finden sich auch auf [https://arnolda@github.com/arnolda/padc.git GitHub]. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist das Skript CC-by-sa-lizensiert. | ||
* Die {{Download|SS2013_Python.pdf|Folien der Python-Vorlesung finden sich hier}}. | * Die {{Download|SS2013_Python.pdf|Folien der Python-Vorlesung finden sich hier}}. | ||
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| + | * Die Klausur findet am '''7. August 2013, 10:00-12:00''' im '''Seminarraum 1''' des ICP, Allmandring 3, statt. | ||
| + | * Es wird nur abgefragt, was auch in der Vorlesung dran gekommen ist. Das ist ''nicht'' alles, was im Skript steht. | ||
| + | * Zur Klausur sollten folgenden Dinge mitgebracht werden: | ||
| + | ** Stifte | ||
| + | ** Lichtbildausweis | ||
| + | ** nicht-programmierbarer und nicht-kommunikationsfähiger Taschenrechner | ||
| + | ** ein beidseitig DIN-A4-Blatt mit Formeln etc. Ein Vorschlag ist {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.pdf|hier}} und {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.tex|hier}} das LaTeX zum Anpassen (Fix vom 6. 8.). | ||
| + | * Klausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen, diese folgen später]}} | ||
| + | * Probeklausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}} | ||
| + | * Klausuren SS 2012 (teilweise andere Schwerpunkte!) | ||
| + | ** Probeklausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}} | ||
| + | ** Klausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Klausur_mit.pdf|[mit Musterlösungen]}} | ||
== Übungen == | == Übungen == | ||
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=== Worksheets === | === Worksheets === | ||
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| + | ==== Worksheet 12: Schrödinger equation ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 16th July 2013, 10:00'''. | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws12.pdf|Worksheet 12}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws12_schroedinger.py|Sample solution, program <code>schroedinger.py</code>|py}} | ||
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| + | ==== Worksheet 11: Solving Differential Equations ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 9th July 2013, 10:00'''. | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws11.pdf|Worksheet 11}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws11_rho.npy|Charge density rho|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws11_poisson2d.py|Sample solution, program <code>poisson2d.py</code>|py}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws11_pendulum.py|Sample solution, program <code>pendulum.py</code>|py}} | ||
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| + | ==== Worksheet 10: Random Numbers ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 2nd July 2013, 10:00'''. | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws10.pdf|Worksheet 10}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws10_random.npy|Random number sequences|py}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws10_statistics.py|Sample solution, program <code>statistics.py</code>|py}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws10_random_walk.py|Sample solution, program <code>random_walk.py</code>|py}} | ||
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| + | ==== Worksheet 9: Integration ==== | ||
| + | * Deadline: '''Wednesday, 26th June 2013, 9:00'''. Note the later deadline, due to the late handing out of this sheet. | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws9.pdf|Worksheet 9}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws9_coords.xy.txt|Particle coordinates}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws9_integrate1d.py|Sample solution, program <code>integrate1d.py</code>|py}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws9_zustandssumme.py|Sample solution, program <code>zustandssumme.py</code>|py}} | ||
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| + | ==== Worksheet 8: Root Finding and Solving ODEs ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 18th June 2013, 10:00''' | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws8.pdf|Worksheet 8}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws8_find_roots.py|Sample solution, program <code>find_roots.py</code>|py}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws8_poisson.py|Sample solution, program <code>poisson.py</code>|py}} | ||
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| + | ==== Worksheet 7: Root Finding ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 11th June 2013, 10:00''' | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws7.pdf|Worksheet 7}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws7_find_roots.py.txt|Sample solution, program <code>find_roots.py</code>|text_x_python}} | ||
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| + | ==== Worksheet 6: Error Analysis ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 4th June 2013, 10:00''' | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws6.pdf|Worksheet 6}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws6_data.tar.gz|data.tar.gz|tgz}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws6_analysis.py.txt|Sample solution, program <code>analysis.py</code>|text_x_python}} | ||
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| + | ==== Worksheet 5: Signal Processing and Data Analysis ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 28th May 2013, 10:00''' | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws5.pdf|Worksheet 5}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws5_data.tar.gz|data.tar.gz|tgz}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws5_convcorr.py.txt|Sample solution <code>convcorr.py</code>|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws5_radar.py.txt|Sample solution, program <code>radar.py</code>|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws5_simulation.py.txt|Sample solution, program <code>simulation.py</code>|text_x_python}} | ||
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| + | ==== Worksheet 4: Fourier Transform ==== | ||
| + | * Deadline: '''Tuesday, 14th May 2013, 10:00''' | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws4.pdf|Worksheet 4}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws4_timing.tar.gz|timing.tar.gz|tgz}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws4_myfourier.py.txt|Sample solution, module <code>myfourier.py</code>|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws4_plots.py.txt|Sample solution, program <code>plots.py</code>|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws4_timings.py.txt|Sample solution, program <code>timings.py</code>|text_x_python}} | ||
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| + | ==== Worksheet 3: Taylor Series, Interpolating Polynomial and Splines ==== | ||
| + | * Deadline: '''Wednesday, 8th May 2013, 10:00''' (!!!) | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws3.pdf|Worksheet 3}} (Last update: 2013-05-03 16:00) | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws3_taylor.py.txt|Sample solution of task 3.1|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws3_interpol1.py.txt|Sample solution of task 3.2.1|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws3_interpol2.py.txt|Sample solution of task 3.2.2|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws3_interpol3.py.txt|Sample solution for task 3.2.3|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws3_spline.py.txt|Sample solution for task 3.3|text_x_python}} | ||
==== Worksheet 2: Gausselimination ==== | ==== Worksheet 2: Gausselimination ==== | ||
| − | * Deadline: '''Tuesday, 30th 2013, 10:00''' | + | * Deadline: '''Tuesday, 30th April 2013, 10:00''' |
* {{Download|WS_2013_PC_ws2.pdf|Worksheet 2}} | * {{Download|WS_2013_PC_ws2.pdf|Worksheet 2}} | ||
* {{Download|WS_2013_PC_ws2_gauss.py.txt|gauss.py|text_x_python}} | * {{Download|WS_2013_PC_ws2_gauss.py.txt|gauss.py|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws2_gauss_solution.py.txt|Sample solution for task 2.1 and 2.3|text_x_python}} | ||
| + | * {{Download|WS_2013_PC_ws2_polynomial.py.txt|Sample solution for task 2.2|text_x_python}} | ||
==== Worksheet 1: Python and NumPy ==== | ==== Worksheet 1: Python and NumPy ==== | ||
Latest revision as of 20:04, 18 August 2013
- Typ
- Vorlesung (3 SWS) und Übungen (2 SWS)
- Dozenten
- JP Dr. Axel Arnold und Dr. Olaf Lenz
- Sprache
- Deutsch
- Zeit und Ort
- jeden Mittwoch 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05
- jeden zweiten Freitag 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.06.
- Vorlesungstermine Freitag: 19.4., 3.5., 17.5., 31.5., 14.6., 28.6., 5.7. (ICP Seminarraum)
Vorlesung
- Das Skript der Vorlesung findet sich
hier (3.32 MB)
. Die Kapitel des alten Skripts (3.24 MB) werden allerdings erst nach und nach überarbeitet. - Die Quellen des Skripts finden sich auch auf GitHub. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist das Skript CC-by-sa-lizensiert.
- Die Folien der Python-Vorlesung finden sich hier (446 KB).
Klausur
- Die Klausur findet am 7. August 2013, 10:00-12:00 im Seminarraum 1 des ICP, Allmandring 3, statt.
- Es wird nur abgefragt, was auch in der Vorlesung dran gekommen ist. Das ist nicht alles, was im Skript steht.
- Zur Klausur sollten folgenden Dinge mitgebracht werden:
- Klausur 2013: [ohne Musterlösungen, diese folgen später] (366 KB)
- Probeklausur 2013: [ohne Musterlösungen] (313 KB) [mit Musterlösungen] (373 KB)
- Klausuren SS 2012 (teilweise andere Schwerpunkte!)
- Probeklausur 2012: [ohne Musterlösungen] (312 KB) [mit Musterlösungen] (386 KB)
- Klausur 2012: [ohne Musterlösungen] (317 KB) [mit Musterlösungen] (388 KB)
- Probeklausur 2012:
Übungen
 |
Wer an den Übungen teilnehmen will, schicke bitte eine Email an Olaf Lenz, die folgenden Informationen enthält:
|
Übungszeiten und Tutoren
- Gruppe 1: Mittwoch, 14:00 - 15:30 bei Olaf Lenz (erste Übung: 17.4.)
- Gruppe 2: Mittwoch, 15:45 - 17:15 bei Elena Minina (Übungen auf Englisch; erste Übung: 17.4.)
- Gruppe 3: Freitag, 15:45 - 17:15 bei Tobias Richter (erste Übung: 19.4.)
Wenn Ihr Fragen zu den Übungen habt wendet Euch an Eure Übungsleiter. Bei allgemeinen Fragen zu den Übungen wendet Euch an Olaf Lenz.
Worksheets
Worksheet 12: Schrödinger equation
- Deadline: Tuesday, 16th July 2013, 10:00.
- Worksheet 12 (272 KB)
Sample solution, program schroedinger.py(3 KB)
Worksheet 11: Solving Differential Equations
- Deadline: Tuesday, 9th July 2013, 10:00.
- Worksheet 11 (213 KB)
Charge density rho (20 KB)- Sample solution, program
poisson2d.py(2 KB) - Sample solution, program
pendulum.py(1 KB)
Worksheet 10: Random Numbers
- Deadline: Tuesday, 2nd July 2013, 10:00.
- Worksheet 10 (229 KB)
- Random number sequences (3.81 MB)
- Sample solution, program
statistics.py(2 KB) - Sample solution, program
random_walk.py(766 bytes)
Worksheet 9: Integration
- Deadline: Wednesday, 26th June 2013, 9:00. Note the later deadline, due to the late handing out of this sheet.
- Worksheet 9 (241 KB)
Particle coordinates (806 bytes)- Sample solution, program
integrate1d.py(3 KB) - Sample solution, program
zustandssumme.py(3 KB)
Worksheet 8: Root Finding and Solving ODEs
- Deadline: Tuesday, 18th June 2013, 10:00
- Worksheet 8 (201 KB)
- Sample solution, program
find_roots.py(3 KB) - Sample solution, program
poisson.py(2 KB)
Worksheet 7: Root Finding
- Deadline: Tuesday, 11th June 2013, 10:00
- Worksheet 7 (221 KB)
- Sample solution, program
find_roots.py(3 KB)
Worksheet 6: Error Analysis
- Deadline: Tuesday, 4th June 2013, 10:00
- Worksheet 6 (177 KB)
data.tar.gz (3.61 MB)- Sample solution, program
analysis.py(3 KB)
Worksheet 5: Signal Processing and Data Analysis
- Deadline: Tuesday, 28th May 2013, 10:00
- Worksheet 5 (402 KB)
- data.tar.gz (499 KB)
- Sample solution
convcorr.py(1 KB) - Sample solution, program
radar.py(892 bytes) - Sample solution, program
simulation.py(2 KB)
Worksheet 4: Fourier Transform
- Deadline: Tuesday, 14th May 2013, 10:00
- Worksheet 4 (240 KB)
- timing.tar.gz (477 bytes)
- Sample solution, module
myfourier.py(2 KB) - Sample solution, program
plots.py(1 KB) - Sample solution, program
timings.py(1 KB)
Worksheet 3: Taylor Series, Interpolating Polynomial and Splines
- Deadline: Wednesday, 8th May 2013, 10:00 (!!!)
- Worksheet 3 (252 KB) (Last update: 2013-05-03 16:00)
- Sample solution of task 3.1 (1 KB)
- Sample solution of task 3.2.1 (1 KB)
- Sample solution of task 3.2.2 (2 KB)
- Sample solution for task 3.2.3 (1 KB)
- Sample solution for task 3.3 (3 KB)
Worksheet 2: Gausselimination
- Deadline: Tuesday, 30th April 2013, 10:00
- Worksheet 2 (207 KB)
- gauss.py (1 KB)
- Sample solution for task 2.1 and 2.3 (4 KB)
- Sample solution for task 2.2 (2 KB)
Worksheet 1: Python and NumPy
- Deadline: Tuesday, 23rd April 2013, 10:00
- Worksheet 1 (257 KB)
- pendulum.py (1 KB)
- Sample solution for task 1.1 (2 KB)
- Sample solution for task 1.2 (3 KB)
Allgemeine Bemerkungen
- Die Übungen finden im CIP-Pool am ICP (Allmandring 3, 1. Stock) statt.
- Um zur Prüfung zugelassen zu werden, sind insgesamt 50% der Punkte aus den Übungen notwendig.
- Die Übungen sollen i. d. R. in Gruppen von zwei oder drei Leuten bearbeitet werden.
- Wir gehen davon aus, dass die Übungen im CIP-Pool bearbeitet werden. Dieser ist mit Hilfe des Logins und Passworts jederzeit zugänglich (außer nachts und am Wochenende). Die Belegungszeiten des CIP-Pools können hier abgelesen werden.
- Trotzdem werden wir versuchen, alle dafür benötigten Materialien hier auf der Homepage bereitzustellen. Wer also selbst ein Unix/Linux-Betriebssystem zu Hause installiert hat, kann die Übungen im Prinzip auch dort erledigen. Das bedeutet aber ausdrücklich nicht, dass Ihr die Übungen dann alleine macht!
- Wer möchte, kann Linux übrigens auch auf dem eigenen Computer ausprobieren und dann auch installieren (ohne deswegen Windows löschen zu müssen). Tipps dazu gibt es weiter unten.
GNU/Linux auf dem eigenen Rechner
Wer ein Unix-Betriebssystem auf dem eigenen Computer ausprobieren will, der hat verschiedene Möglichkeiten.
- Die Übungsleiter können Euch dabei - in begrenztem Umfang - weiterhelfen.
- Die verschiedenen unten vorgestellten Distributionen bieten alle sogenannte "Live-CDs" an. Diese kann man einfach in den eigenen Rechner einlegen und den Rechner neu starten. Er lädt dann das Betriebssystem, ohne dabei die Festplatte zu verändern! Das ist also völlig ohne Risiko.
- Wer GNU/Linux auf dem eigenen Rechner installieren möchte, kann das problemlos tun, ohne dabei Windows löschen zu müssen. Es muss lediglich Platz auf der Festplatte frei sein. Auch dazu können die LiveCDs verwendet werden.
Die folgenden Distributionen können wir empfehlen:
- Ubuntu - Gilt als sehr benutzerfreundliche Distribution, ist einfach zu installieren. Verwendet den GNOME-Desktop (Grafische Benutzeroberfläche).
- Kubuntu - Dasselbe wie Ubuntu, aber mit dem KDE-Desktop.
- Xubuntu - Ubuntu mit XFCE-Desktop. Weniger bunt und animiert, aber dafür auch auf langsamen Netbooks recht flott.
- OpenSuse - Benutzerfreundliche Linuxdistribution. Stammt ursprünglich aus Deutschland, deswegen in Deutschland relativ weit verbreitet. Bietet wahlweise KDE oder GNOME (oder auch andere Alternativen).