Theoretische Physik 1 (Wintersemester 2012/2013)

Vorlesung und Übung im elearning-Portal ( https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/goto_FB13-PhysikOnline_crs_3788.html). Sie können sich auf diesem Portal mit den Zugangsdaten Ihres HRZ-Accounts einloggen.

Tragen Sie sich auf dem E-Learning-Portal ab Montag, 15.10., 16:00h möglichst schnell in eine der 15 Übungsgruppen ein!

Vorlesungen: Prof. Dr. Carsten Greiner
Mo 12:15h-14:00h Otto-Stern-Zentrum (IZR) OSZ H1
Fr 10:15h-12:00h Otto-Stern-Zentrum (IZR) OSZ H1
Veranstaltungsbeginn: Freitag, 19.10.2012 in OSZ H1!

Übungsleitung

Dr. Hendrik van Hees [hees@fias.uni-frankfurt.de]

Klausurtermine

Klausur: 25.02.2013, 10:00-12:00, Otto-Stern-Zentrum H1
Nachklausur: 26.03.2013, 10:00-12:00, Otto-Stern-Zentrum H1

Arbeitsmittel
 
Als Hilfsmittel bei den Klausuren  ist ausschließlich ein Physikbuch Ihrer Wahl zur Klausur zugelassen. Nicht erlaubt sind: Selbstgeschriebene Unterlagen, Spickzettel, Taschenrechner (wird auch nicht benötigt!), IPads, IPhones, Smartphones, Laptops, Tablets und sonstige Großrechenanlagen oder Kommunikationsmittel ;-)).
 
Papier wird von uns gestellt. Schreibutensilien sind von Ihnen mitzubringen.

Kriterien zum Erwerb des Scheins

Physiker im Hauptfach:
 
Um den Schein Theoretische Physik I zu erhalten, muß jeder die Klausur mitschreiben. Zulassungsvoraussetzung für die Teilnahme an der Klausur ist das Erreichen von ≥40 Punkten für die Lösung der Hausübungen. Der aufgrund der Prüfungsordnung benötigte unbenotete Schein für die Veranstaltung wird erteilt, wenn dann mindestens ≥40 Punkte in der Klausur erreicht werden und zugleich die Summe aus Hausübungs- und Klausurpunkten ≥100  beträgt.
 
Nebenfächler, die einen benoteten Schein benötigen:
 
Die Kriterien für das Bestehen der Veranstaltung sind dieselben wie oben für Physiker beschrieben. Die Note ergibt sich ausschließlich aus der bei der Klausur erreichten Leistung. Die Umrechnung von Klausurpunkten in die Note wird, wie üblich, aufgrund der von allen Teilnehmern an der Klausur erreichten Punkteverteilung vorgenommen.
 
Für das erste Semester müssen sich die Hauptfächler eigentlich nicht explizit für die Klausur anmelden, da es sich nicht um eine Modulabschlußprüfung handelt.
 
Dennoch bitten wir euch, dass ihr euch für die Klausur anmeldet, damit wir einen Überblick haben, wieviele von euch mitschreiben. Das würde
unsere Organisation vereinfachen. Dasselbe gilt auch für die entsprechende Nachklausur.
 
Für die Nebenfächler gelten bzgl. Anmeldung zur Klausur die Regelungen des Fachbereichs des Hauptstudiengangs.
 
Wenn noch Unsicherheiten aufkommen, direkt bei
 
Ioannis Bouras
bouras@th.physik.uni-frankfurt.de
Tel.: 798/47854
 
oder
 
Hendrik van Hees
hees@fias.uni-frankfurt.de
Tel.: 798/47505

melden.

Aufgabenblätter und Lösungen

Hier finden Sie die Aufgabenblätter und Musterlösungen zum jeweiligen Termin zum Download sowie eine vorläufige Terminplanung der Übungsblätter.

Mathe-Test [pdf]
Lösungen zum Mathe-Test: [pdf]

Blatt 1: Präsenzübungen für 29.10.-02.11. (Abgabetermin für Hausübungen: 09.11.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen [pdf]

Blatt 2: Präsenzübungen für 05.-09.11. (Abgabetermin für Hausübungen: 16.11.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 17.11.) [pdf]

Blatt 3: Präsenzübungen für 12.-16.11. (Abgabetermin für Hausübungen: 23.11.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 17.11.) [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen [pdf]

Blatt 4: Präsenzübungen für 19.-23.11. (Abgabetermin für Hausübungen: 30.11.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 24.11.)[pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 01.12.) [pdf]

Blatt 5: Präsenzübungen für 26.11.-30.11. (Abgabetermin für Hausübungen: 07.12.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 01.12.) [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen [pdf]

Blatt 6: Präsenzübungen für 03.12.-07.12. (Abgabetermin für Hausübungen: 14.12.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 15.12.)  [pdf]

Blatt 7: Präsenzübungen für 10.12.-14.12. (Abgabetermin für Hausübungen: 21.12.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 15.12.) [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 22.12.) [pdf

Blatt 8: Präsenzübungen für 17.12.-21.12. (Abgabetermin für Hausübungen: 18.01.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 22.12.) [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 19.01.) [pdf]

Blatt 9: Präsenzübungen für 14.01.-18.01. (ohne Hausübungen) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 19.01.) [pdf]

Blatt 10: Präsenzübungen für 21.01.-25.01. (Abgabetermin für Hausübungen: 01.02.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 26.01.) [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 02.02.)[pdf]

Blatt 11: Präsenzübungen für 28.01.-01.02. (keine Hausübungen!) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 02.02.) [pdf]

Blatt 12: Präsenzübungen für 04.02.-08.02. (Abgabetermin für Hausübungen: 08.02.) [pdf]
Lösungen zu den Präsenzaufgaben (online ab 09.02.) [pdf]
Lösungen zu den Hausübungen (online ab 09.02.) [pdf]

In der Woche vom 11.02.-15.02. finden in den Tutorien Fragestunden zur Klausurvorbereitung statt.

Termine für das Theoretikum (Übungen)

Zusatzmaterial zum Download

Florian Divotgey, Zusammenfassung zur Analysis und Vektoralgebra [pdf]

Das Skript zum diesjährigen Mathematik-Brückenkurs: [pdf]

J. Reinhardt, Mathematische Ergänzungen zur Theoretischen Physik 1 [pdf]

W. Cassing, H. van Hees, Mathematische Methoden für Physiker [pdf]

H. van Hees, Der harmonische Oszillator [pdf]

F. Divotgey, Miniskript zur Taylorreihe [pdf]

F. Divotgey, Miniskript zu Lösungenmethoden für gewöhnliche Differentialgleichungen [pdf]

H. van Hees, Vorlesung über lineare Abbildungen in Vektorräumen, orthogonale Transformationen und Lorentztransformationen [pdf]

Lehrbücher

W. Greiner, Theoretische Physik Bd. 1, Verlag Harri Deutsch (2008)

R. M. Dreizler, C. S. Lüdde, Theoretische Physik 1 (Theoretische Mechanik), Springer Verlag
Link zum ebook

A. Sommerfeld, Vorlesungen zur Theoretischen Physik Bd. 1 (Mechanik), Harri Deutsch Verlag

F. Scheck, Theoretische Physik, Band 1: Mechanik, Von den Newtonschen Gleichungen zum deterministischen Chaos, Springer Verlag
Link zum ebook

E. Rebhan, Theoretische Physik 1, Elsevier Spektrum Akademischer Verlag

Ein eher kurz gefaßter Klassiker, der den gesamten Standard-Theoriekurs zusammenfaßt und auch einen schönen Abriß der wichtigsten mathematischen Methoden enthält, ist
G. Joos, Lehbuch der Theoretischen Physik, 15. Aufl., Aula-Verlag

Zur Relativitätstheorie ist auch die berühmte Originalabhandlung Einsteins aus dem Jahre 1905 sehr lesenswert. Für den ersten Teil, in dem die Lorentztransformation aus physikalischen Argumenten zur Messung von Längen- und Zeitintervallen hergeleitet wird, benötigt man nur elementare Mathematik. Für den zweiten Teil zur Elektrodynamik muß man sich bis zum dritten Semester gedulden, wo die Elektrodynamik im Theoriekurs behandelt wird. Das Paper gibt es zum freien Download unter  A. Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Ann. Phys. (Leipzig) 17, 891 (1905).

Ein weiteres Paper, in dem mit möglichst wenigen Annahmen die Lorentz-Transformation hergeleitet wird und das mit relativ elementarer Mathematik auskommt, ist V. Berzi, V. Gorini, Reciprocity Principle and the Lorentz Transformations, Jour. Math. Phys. 10, 1518 (1969). Dieses Paper läßt sich innerhalb des Uni-LANs herunterladen.

Zur Mathematik für Physiker gibt es ebenfalls unzählige Lehrbücher. Ein äußerst schönes Buch, das für das gesamte Physikstudium geeignet ist, ist
T. Arens et al, Mathematik, 2. Aufl, Springer Verlag

Weitere Bücher zur "Mathematik für Physiker" sind

M. R. Spiegel, Schaum's Outline Überblicke, Aufgaben: Einführung in die höhere Mathematik. Theorie und Anwendung, McGraw Hill (1982)

C. W. Wong, Mathematische Physik, Spektrum Akademischer verlag (1991)

S. Großmann, Mathematischer Einführungskurs für die Physik, Vieweg+Teubner Verlag
Link zum ebook

Last but not least, sei auch auf die klassische Formelsammlung hingewiesen:

I. N. Bronstein, K. A. Semendjajew, Taschenbuch der Mathematik, Harri Deutsch

Hinweise: Alle genannten Lehrbücher (und natürlich noch viel mehr!) finden Sie in der Bibliothek Naturwissenschaften (BNat) im Otto-Stern-Zentrum. Manche Bücher sind auch online als für Studierende und Mitarbeiter der Uni Frankfurt als elektronische Resource verfügbar, auf die Sie sowohl innerhalb des Universitätsnetzes als auch mit Ihrem Universitäts-Account von außerhalb Zugriff haben. Oben habe ich ggf. den entsprechenden Link angegeben. Schauen Sie sich auf jeden Fall die Bücher in der Bibliothek erst an bzw. leihen Sie sie aus, um herauszufinden, ob Sie ein bestimmtes Buch mögen und gut damit lernen können bevor sie sie sich selber kaufen!

Auf dieser Webseite finden Sie alle Übungen (und nach dem Abgabetermin auch Lösungen!) und evtl. auch Zusatzmaterialien zur Vorlesung. Falls Sie Fragen haben, scheuen Sie sich nicht, mich zu kontaktieren: hees@fias.uni-frankfurt.de [Homepage].

Viel Erfolg und Freude beim Physik-Studium!