\( \newcommand{\dd}{\mathrm{d}} \) \(\DeclareMathOperator{\sign}{sign} \) \(\newcommand{\pvec}[1]{\vec{#1}^{\,\prime}} \) \( \newcommand{\R}{\mathbb{R}} \) \( \newcommand{\ii}{\mathrm{i}} \) \( \newcommand{\dd}{\mathrm{d}} \)

Mathematische Methoden für das Lehramt L3

(Wintersemester 2026/2027)

Carl
              Friedrich Gauß

\begin{equation*} \begin{split} m \ddot{x} + m \gamma \dot{x} + m \omega^2 x=0,\\[2mm] \int_{V} \dd^3 x \vec{\nabla} \cdot \vec{V} = \int_{\partial V} \dd^2 \vec{f} \cdot \vec{V},\\[2mm] \int_{A} \dd^2 \vec{f} \cdot (\vec{\nabla} \times \vec{V}) = \int_{\partial A} \dd \vec{x} \cdot \vec{V}. \end{split} \end{equation*}

Leonhard
              Euler

Impressum


Vorlesung

Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Mo. 13:15-14:45 PHYS 02.116

Erste Vorlesung: 12.10.

OLAT: Login
Bitte tragen Sie sich dort ein, damit Sie am Tutorium teilnehmen können. Dort werden auch die Aufgabenblätter und die dazugehörigen Musterlösungen zur Verfügung gestellt.


Studienplan (vorläufig)

1. Woche (12.10.-16.10.): Einführung
2. Woche (19.10.-23.10.): Lineare und quadratische Gleichungen, Stetigkeit und Differenzierbarkeit von Funktionen, Ableitungsregeln (Skript 1.5-1.7.3)
3. Woche (26.10.-30.10.): Winkelfunktionen und ihre Umkehrfunktionen
4. Woche (02.11.-06.11.): Integralrechnung, Stammfunktionen, Logarithmus und Exponentialfunktionen (Skript 1.8.1-1.8.6)
5. Woche (09.11.-13.11.): Einfache Differentialgleichungen, radioaktiver Zerfall, Harmonischer Oszillator (Skript 5.1.1 + 5.3)
6. Woche (16.11.-20.11.): Potenzreihen und analytische Definition der trigonometrischen Funktionen (Skript 1.8.8-1.9)
7. Woche (23.11.-27.11.): Vektoren, Basen, kartesische Basen (Skript 2.1-2.3)
8. Woche (30.11.-04.12.): Basistransformationen, Kreuzprodukt (Skript 2.3-2.4)
9. Woche (07.12.-11.12.): Lineare Gleichungssysteme, Gaußsches Eliminationsverfahren, Determinanten (Skript 2.6.1-2.6.3)
10. Woche (14.12.-18.12.): Transformationsverhalten des Kreuzprodukts, Drehungen, Hauptachsentransformationen (Skript 2.6.4, 2.7-2.8)

Weihnachtspause

11. Woche (11.01.-15.01.): Skalare Felder, Gradient und Richtungsableitung (Skript 3.4)
12. Woche (18.01.-22.01.): Vektorfelder, Divergenz und Rotation; Potentialfelder (Skript 3.6-3.7)
13. Woche (25.01.-29.01.): Wegintegrale, Flächenintegrale und Stokesscher Integralsatz (Skript 3.8-3.9)
14. Woche (01.02.-05.02.): Volumenintegrale und Gaußscher Integralsatz (Skript 3.11)
15. Woche (08.02.-12.02.): Skalarpotentiale und Lemma von Poincare


Manuskript

Das Manuskript ist bzgl. der Inhalte vollständig. Es kann sein, dass im Laufe des Semesters noch Änderungen vorgenommen werden.
Hier finden Sie immer die aktuelle Version:
Manuskript (Version vom 02.11.2026)


Übungen

Tutor: Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
 Mo 15:00-15:45h PHYS 02.114
Erster Termin: 19.10.

Die Übungsblätter werden montags in OLAT hochgeladen (Abgabe bis zum darauffolgenden Sonntag 23:59h)

Blatt 01: Schulmathetest [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 02: Lineare und quadratische Gleichungen; vollständige Induktion [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 03: Berechnung von Ableitungen; Hyperbelfunktionen [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 04: Integration [pdf]


Studienleistungen

Teilnahmenachweis und Übungen:

Die Übungsblätter zum Tutorium werden ebenfalls über OLAT bereitgestellt. Diese sollten in der jeweiligen Woche bearbeitet werden, und Sie sollten Ihre Lösungen zum jeweiligen Termin dort zur Korrektur einreichen. Der Teilnahmenachweis (und die Studienleistung) kann erbracht werden durch aktive Teilnahme an den Übungen (maximal zweimaliges unbegründetes Fehlen) oder durch Abgabe der Übungen in OLAT und Erreichen von mindestens 50% der Punkte.

Prüfungsordnung 2018

Zulassungsvoraussetzung: Erwerb der Teilnahmenachweise für Mathematische Methoden, Theoretische Physik I und Theoretische Physik II

Im Rahmen der "alten Prüfungsordnung" ist diese Vorlesung ebenfalls Teil des Moduls "Physikalische Modelle 1", zu dem auch "Theoretische Physik 1" und "Theoretische Physik 2" gehören. Für den Teilnahmenachweis für dieses Modul müssen Sie die Übungen wie oben beschrieben bestehen. Die

Modulabschlussprüfung: mündliche Prüfung über die Inhalte von Theoretische Physik 1 und 2

Anmeldung im Goethe-Campus-System: Sie müssen sich 2X anmelden, also einmal für den Teilnahmenachweis (bezieht sich auf das Tutorium) und einmal für die Modulabschlussprüfung (nachdem Theo 2 absolviert ist).

Prüfungsordnung 2023

Zulassungsvoraussetzung: Erwerb der Teilnahmenachweise für Mathematische Methoden, Theoretische Physik I

Modulabschlussprüfung: Klausur

Es wird der gesamte Stoff des Moduls, also die Inhalte von Mathematische Methoden für das Lehramt L3 und Theoretische Physik 1 für das Lehramt L3 (Mechanik) in einer Klausur geprüft

Anmeldung im Goethe-Campus-System: Sie müssen sich 3X anmelden, also einmal für den Teilnahmenachweis, einmal für die Studienleistung (bezieht sich beides auf das Tutorium) und einmal für die Modulabschlussprüfung (nachdem Theo 3 absolviert ist).

Sie finden die Einzelheiten zu den Anmeldungen unter

An- und Abmeldung in Goethe-Campus
Anmelde- und Rücktrittsfristen

Sie finden die Prüfungsordnungen beim ABL-Prüfungsamt:
LeOn


Online-Material

Online-Mathematik-Brückenkurs von der DPG

Die Deutsche Physikalische Gesellschaft bietet einen kostenlosen Online-Mathematik-Brückenkurs an, mit dem man die Kenntnisse in Schulmathematik durch aktives Üben auffrischen kann: OMB+

Lehrbücher zur Theoretischen Physik

Im folgenden finden Sie eine Auswahl von Links zu E-Books des Springer Verlags, die im Netz der GU frei zugänglich sind. Man kann auch außerhalb des Netzes der GU mittels VPN oder SOCKS-Proxy (z.B. via ssh) zugreifen. I.a. sind die Lehrbücher im pdf-Format vorhanden, manchmal auch im epub-Format. Erfahrungsgemäß sind wegen der Formeln nur die pdf-Versionen wirklich gut lesbar (sowohl online als auch ausgedruckt).

Zum Selbersuchen von Physik-E-Books bei Springer:
Springer Links oder im Katalog der Uni-Bibliothek Neues Suchportal der Uni-Bibliothek

Lehbücher zur Mathematik

K. Hefft, Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik, 2. Aufl., Springer Spektrum Berlin (2018)
S. Großmann, Mathematischer Einführungskurs für die Physik, 10. Aufl., Springer Verlag, Berlin, Heidelberg (2012).

Vorlesungsmanuskripte

H. van Hees, Skript zu "Mathematische Ergänzungen zur Theoretischen Physik 1" [pdf]
H. van Hees, Skript zu "Mathematische Ergänzungen zur Theoretischen Physik 2" [pdf]
W. Cassing, H. van Hees, Mathematische Methoden für Physiker [pdf]
Homepage von Prof. H.-J. Lüdde mit vielen Links zu Manuskripten, E-Learning-Material etc. zu den Vorlesungen Theoretische Physik für das Lehramt L3 I-III


Data Privacy Statement


The data privacy statement according to the General Data Protection Regulation (GDPR) (EU) can be found here (in German). For the enforcement of these rights regarding this we site, send an e-mail to
hees@itp.uni-frankfurt.de
.

Datenschutzerklärung


Die datenschutzkonforme Erklärung nach Art. 13 der Europäischen Datenschutzgrundverordnung (EU-DSGVO) finden Sie hier. Zur Geltendmachung dieser Rechte bzgl. dieser Webseite schicken Sie eine e-mail an
hees@itp.uni-frankfurt.de.
Letzte Änderung: 02. November 2026