Goethe-Universität Frankfurt am Main - Institut für Theoretische Physik

Heisenberg Professorship "Exotic mesons from lattice QCD"


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Prof. Dr. Marc Wagner

Marc Wagner
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
Institut für Theoretische Physik
Max-von-Laue-Straße 1
D-60438 Frankfurt am Main
Germany

Office: 2.103
Phone: +49 (0)69 798 - 47835
Email: mwagner@itp.uni-frankfurt.de








Publications

Publications in the SPIRES-HEP Database

http://www.slac.stanford.edu/spires/hep/ → "FIND EA WAGNER, MARC ..."

Publications 2021

Sep 2021
Marc Winstel, Laurin Pannullo, Marc Wagner
Phase diagram of the 2+1-dimensional Gross-Neveu model with chiral imbalance
abstract
Aug 2021
Marc Wagner, Pedro Bicudo, Antje Peters, Sebastian Velten
Comparing meson-meson and diquark-antidiquark creation operators for a bbud tetraquark
abstract
Aug 2021
Martin Pflaumer, Luka Leskovec, Stefan Meinel, Marc Wagner
Existence and non-existence of doubly heavy tetraquark bound states
abstract
Aug 2021
Lasse Müller, Pedro Bicudo, Nuno Cardoso, Marc Wagner
Bottomonium resonances from lattice QCD static-static-light-light potentials
abstract
Aug 2021
Carolin Riehl, Marc Wagner
Computing hybrid static potentials at short quark-antiquark separations from fine lattices in SU(3) Yang-Mills theory
abstract
Jun 2021
Nora Brambilla, Viljami Leino, Owe Philipsen, Christian Reisinger, Antonio Vairo, Marc Wagner
Lattice gauge theory computation of the static force
abstract
Jan 2021
Pedro Bicudo, Antje Peters, Sebastian Velten, Marc Wagner
Importance of meson-meson and of diquark-antidiquark creation operators for a bbud tetraquark
abstract

Publications 2020

Dec 2020
Michael Buballa, Lennart Kurth, Marc Wagner, Marc Winstel
Regulator dependence of inhomogeneous phases in the 2+1-dimensional Gross-Neveu model
abstract
Sep 2020
Martin Pflaumer Luka Leskovec, Stefan Meinel, Marc Wagner
Investigation of doubly heavy tetraquark systems using lattice QCD
abstract
Aug 2020
Carolin Riehl, Marc Wagner
Hybrid static potentials in SU(2) lattice gauge theory at short quark-antiquark separations
abstract
Aug 2020
Pedro Bicudo, Nuno Cardoso, Lasse Müller, Marc Wagner
Computation of the quarkonium and meson-meson composition of the Υ(nS) states and of the new Υ(10753) Belle resonance from lattice QCD static potentials
abstract
Jul 2020
Julian Lenz, Laurin Pannullo, Marc Wagner, Björn Wellegehausen, Andreas Wipf
Baryons in the Gross-Neveu model in 1+1 dimensions at finite number of flavors
abstract
Apr 2020
Julian Lenz, Laurin Pannullo, Marc Wagner, Björn Wellegehausen, Andreas Wipf
Inhomogeneous phases in the Gross-Neveu model in 1+1 dimensions at finite number of flavors
abstract

Publications 2019

Nov 2019
Constantia Alexandrou, Joshua Berlin, Jacob Finkenrath, Theodoros Leontiou, Marc Wagner
Tetraquark interpolating fields in a lattice QCD investigation of the Ds0*(2317) meson
abstract
Nov 2019
Nora Brambilla, Viljami Leino, Owe Philipsen, Christian Reisinger, Antonio Vairo, Marc Wagner
Static force from the lattice
abstract
Oct 2019
Pedro Bicudo, Marco Cardoso, Nuno Cardoso, Marc Wagner
Bottomonium resonances with I=0 from lattice QCD correlation functions with static and light quarks
abstract
Sep 2019
Laurin Pannullo, Julian Lenz, Marc Wagner, Björn Wellegehausen, Andreas Wipf
Lattice investigation of the phase diagram of the 1+1 dimensional Gross-Neveu model at finite number of fermion flavors
abstract
Sep 2019
Marc Winstel, Jonas Stoll, Marc Wagner
Lattice investigation of an inhomogeneous phase of the 2+1-dimensional Gross-Neveu model in the limit of infinitely many flavors
abstract
Jul 2019
Lasse Müller, Owe Philipsen, Christian Reisinger, Marc Wagner
Hybrid static potential flux tubes from SU(2) and SU(3) lattice gauge theory
abstract
Apr 2019
Luka Leskovec, Stefan Meinel, Martin Pflaumer, Marc Wagner
Lattice QCD investigation of a doubly-bottom bbud tetraquark with quantum numbers
I(JP) = 0(1+)
abstract
Feb 2019
Laurin Pannullo, Julian Lenz, Marc Wagner, Björn Wellegehausen, Andreas Wipf
Inhomogeneous phases in the 1+1 dimensional Gross-Neveu model at finite number of fermion flavors
abstract

Publications 2018

Nov 2018
Stefano Capitani, Owe Philipsen, Christian Reisinger, Carolin Riehl, Marc Wagner
Precision computation of hybrid static potentials in SU(3) lattice gauge theory
abstract
Nov 2018
Martin Pflaumer, Pedro Bicudo, Marco Cardoso, Antje Peters, Marc Wagner
bbud tetraquark resonances in the Born-Oppenheimer approximation using lattice QCD potentials
abstract
Nov 2018
Lasse Müller, Owe Philipsen, Christian Reisinger, Marc Wagner
Structure of hybrid static potential flux tubes in lattice Yang-Mills theory
abstract
Oct 2018
Christian Reisinger, Stefano Capitani, Lasse Müller, Owe Philipsen, Marc Wagner
Computation of hybrid static potentials from optimized trial states in SU(3) lattice gauge theory
abstract
April 2018
Felix Karbstein, Marc Wagner, Michelle Weber
Determination of ΛMS(nf=2) and analytic parameterization of the static quark-antiquark potential
abstract
Mar 2018
Lasse Müller, Marc Wagner
Structure of hybrid static potential flux tubes in SU(2) lattice Yang-Mills theory
abstract

Publications 2017

Nov 2017
Constantia Alexandrou, Joshua Berlin, Mattia Dalla Brida, Jacob Finkenrath, Theodoros Leontiou, Marc Wagner
Lattice QCD investigation of the structure of the a0(980) meson
abstract
Nov 2017
Pedro Bicudo, Marco Cardoso, Antje Peters, Martin Pflaumer, Marc Wagner
Tetraquark resonances computed with static lattice QCD potentials and scattering theory
abstract
Sep 2017
Antje Peters, Pedro Bicudo, Marc Wagner
bbud four-quark systems in the Born-Oppenheimer approximation: prospects and challenges
abstract
Aug 2017
Christian Reisinger, Stefano Capitani, Owe Philipsen, Marc Wagner
Computation of hybrid static potentials in SU(3) lattice gauge theory
abstract
Apr 2017
Pedro Bicudo, Marco Cardoso, Antje Peters, Martin Pflaumer, Marc Wagner
udbb tetraquark resonances with lattice QCD potentials and the Born-Oppenheimer approximation
abstract
Jan 2017
Jacob Finkenrath, Constantia Alexandrou, Joshua Berlin, Mattia Dalla Brida, Theodoros Leontiou, Marc Wagner
Using a new analysis method to extract excited states in the scalar meson sector
abstract
Jan 2017
Abdou Abdel-Rehim, Constantia Alexandrou, Joshua Berlin, Mattia Dalla Brida, Jacob Finkenrath, Marc Wagner
Investigating efficient methods for computing four-quark correlation functions
abstract

Publications 2016

Dec 2016
Pedro Bicudo, Jonas Scheunert, Marc Wagner
Including heavy spin effects in the prediction of a bbud tetraquark with lattice QCD potentials
abstract
Nov 2016
Joshua Berlin, Abdou Abdel-Rehim, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Jacob Finkenrath, Mario Gravina, Theodoros Leontiou, Marc Wagner
Importance of closed quark loops for lattice QCD studies of tetraquarks
abstract
Oct 2016
Tobias Neitzel, Janik Kämper, Owe Philipsen, Marc Wagner
Computing the static potential using non-string-like trial states
abstract
Sep 2016
Pedro Bicudo, Jonas Scheunert, Marc Wagner
Including heavy spin effects in a lattice QCD study of static-static-light-light tetraquarks
abstract
Sep 2016
Antje Peters, Pedro Bicudo, Luka Leskovec, Stefan Meinel, Marc Wagner
Lattice QCD study of heavy-heavy-light-light tetraquark candidates
abstract
May 2016
Arthur Dromard, Wolfgang Bietenholz, Krzysztof Cichy, Marc Wagner
Computing the topological susceptibility from fixed topology QCD simulations
abstract
Mar 2016
Krzysztof Cichy, Martin Kalinowski, Marc Wagner (ETM Collaboration)
The continuum limit of the D meson, Ds meson and charmonium spectrum from Nf = 2+1+1 twisted mass lattice QCD
abstract
Mar 2016
Wolfgang Bietenholz, Christopher Czaban, Arthur Dromard, Urs Gerber, Christoph P. Hofmann, Héctor Mejía-Díaz, Marc Wagner
Interpreting numerical measurements in fixed topological sectors
abstract
Feb 2016
Antje Peters, Pedro Bicudo, Krzysztof Cichy, Marc Wagner
Investigation of BB four-quark systems using lattice QCD
abstract

Publications 2015

Oct 2015
Arthur Dromard, Wolfgang Bietenholz, Urs Gerber, Héctor Mejía-Díaz, Marc Wagner
Combining ordinary and topological finite volume effects for fixed topology simulations
abstract
Oct 2015
Krzysztof Cichy, Martin Kalinowski, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Mass spectra of mesons containing charm quarks ‐ continuum limit results from twisted mass fermions
abstract
Oct 2015
Pedro Bicudo, Krzysztof Cichy, Antje Peters, Marc Wagner
BB interactions with static bottom quarks from lattice QCD
abstract
Sep 2015
Martin Kalinowski, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Masses of D mesons, Ds mesons and charmonium states from twisted mass lattice QCD
abstract
Aug 2015
Achim Heinz, Francesco Giacosa, Marc Wagner, Dirk H. Rischke
Inhomogeneous condensation in effective models for QCD using the finite-mode approach
abstract
Aug 2015
Joshua Berlin, Abdou Abdel-Rehim, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Mario Gravina, Marc Wagner
Computation of correlation matrices for tetraquark candidates with JP = 0+ and flavor structure q1q2q3q3
abstract
Aug 2015
Antje Peters, Pedro Bicudo, Krzysztof Cichy, Björn Wagenbach, Marc Wagner
Exploring possibly existing qqbb tetraquark states with qq = ud,ss,cc
abstract
May 2015
Jonas Scheunert, Pedro Bicudo, Annabelle Uenver, Marc Wagner
Refined lattice/model investigation of udbb tetraquark candidates with heavy spin effects taken into account
abstract
May 2015
Arthur Dromard, Wolfgang Bietenholz, Urs Gerber, Héctor Mejía-Díaz, Marc Wagner
Simulations at fixed topology: fixed topology versus ordinary finite volume corrections
abstract
May 2015
Pedro Bicudo, Krzysztof Cichy, Antje Peters, Björn Wagenbach, Marc Wagner
Evidence for the existence of udbb and the non-existence of ssbb and ccbb tetraquarks from lattice QCD
abstract
Mar 2015
Irais Bautista, Wolfgang Bietenholz, Arthur Dromard, Urs Gerber, Lukas Gonglach, Christoph P. Hofmann, Héctor Mejía-Díaz, Marc Wagner
Measuring the topological susceptibility in a fixed sector: results for sigma models
abstract

Publications 2014

Nov 2014
Björn Wagenbach, Pedro Bicudo, Marc Wagner
Lattice investigation of heavy meson interactions
abstract
Nov 2014
Krzysztof Cichy, Arthur Dromard, Elena Garcia-Ramos, Konstantin Ottnad, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger, Falk Zimmermann (ETM Collaboration)
Comparison of different lattice definitions of the topological charge
abstract
Oct 2014
Abdou Abdel-Rehim, Constantia Alexandrou, Joshua Berlin, Mattia Dalla Brida, Mario Gravina, Marc Wagner
Investigation of the tetraquark candidate a0(980): technical aspects and preliminary results
abstract
Oct 2014
Philipp Wolf, Marc Wagner
Lattice study of hybrid static potentials
abstract
Oct 2014
Arthur Dromard, Christopher Czaban, Marc Wagner
Hadron masses from fixed topology simulations: parity partners and SU(2) Yang-Mills results
abstract
Jul 2014
Felix Karbstein, Antje Peters, Marc Wagner
ΛMS(nf=2) from a momentum space analysis of the quark-antiquark static potential
abstract
Apr 2014
Christopher Czaban, Arthur Dromard, Marc Wagner
Studying and removing effects of fixed topology
abstract
Apr 2014
Arthur Dromard, Marc Wagner
Extracting hadron masses from fixed topology simulations
abstract

Publications 2013

Oct 2013
Owe Philipsen, Marc Wagner
The colour adjoint static potential from Wilson loops with generator insertions and its physical interpretation
abstract
Oct 2013
Marc Wagner, Abdou Abdel-Rehim, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Mario Gravina, Giannis Koutsou, Luigi Scorzato, Carsten Urbach
Investigation of light and heavy tetraquark candidates using lattice QCD
abstract
Oct 2013
Martin Kalinowski, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Twisted mass lattice computation of charmed mesons with focus on D**
abstract
Oct 2013
Christopher Czaban, Marc Wagner
Lattice study of the Schwinger model at fixed topology
abstract
Oct 2013
Johannes Weber, Stefan Diehl, Till Kuske, Marc Wagner
An introduction to lattice hadron spectroscopy for students without quantum field theoretical background
abstract
Sep 2013
Arthur Dromard, Marc Wagner
Studying and removing effects of fixed topology in a quantum mechanical model
abstract
Sep 2013
Marc Wagner, Abdou Abdel-Rehim, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Mario Gravina, Giannis Koutsou, Luigi Scorzato, Carsten Urbach
Study of the a0(980) on the lattice
abstract
Aug 2013
Joshua Berlin, David Palao, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Testing mixed action approaches to meson spectroscopy with twisted mass sea quarks
abstract
May 2013
Owe Philipsen, Marc Wagner
On the definition and interpretation of a static quark anti-quark potential in the colour-adjoint channel
abstract
Apr 2013
Martin Kalinowski, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Masses of mesons with charm valence quarks from 2+1+1 flavor twisted mass lattice QCD
abstract
Feb 2013
Marc Wagner, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Jan Oliver Daldrop, Mario Gravina, Luigi Scorzato, Carsten Urbach, Christian Wiese (ETM Collaboration)
Scalar mesons and tetraquarks from twisted mass lattice QCD
abstract

Publications 2012

Dec 2012
Benjamin Maier, Falk Bruckmann, Simon Dinter, Ernst-Michael Ilgenfritz, Michael Müller-Preussker, Marc Wagner
Application of Ewald's Method for efficient summation of dyon long-range potentials
abstract
Dec 2012
Marc Wagner, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Jan Oliver Daldrop, Mario Gravina, Luigi Scorzato, Carsten Urbach, Christian Wiese (ETM Collaboration)
Scalar mesons and tetraquarks by means of lattice QCD
abstract
Dec 2012
Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Jan Oliver Daldrop, Mario Gravina, Luigi Scorzato, Carsten Urbach, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Lattice investigation of the scalar mesons a0(980) and κ using four-quark operators
abstract
Dec 2012
Martin Kalinowski, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Strange and charm meson masses from twisted mass lattice QCD
abstract
Nov 2012
Jan Oliver Daldrop, Constantia Alexandrou, Mattia Dalla Brida, Mario Gravina, Luigi Scorzato, Carsten Urbach, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Lattice investigation of the tetraquark candidates a0(980) and κ
abstract
Nov 2012
Marc Wagner, Owe Philipsen
Definitions of a static SU(2) color triplet potential
abstract
Sep 2012
Pedro Bicudo, Marc Wagner
Lattice QCD signal for a bottom-bottom tetraquark
abstract

Publications 2011

Nov 2011
Falk Bruckmann, Simon Dinter, Ernst-Michael Ilgenfritz, Benjamin Maier, Michael Müller-Preussker, Marc Wagner
Confining dyon gas with finite-volume effects under control
abstract
Oct 2011
Karl Jansen, Felix Karbstein, Attila Nagy, Marc Wagner (ETM Collaboration)
ΛMS from the static potential for QCD with nf = 2 dynamical quark flavors
abstract
Jul 2011
Petros Dimopoulos, Roberto Frezzotti, Gregorio Herdoiza, Vittorio Lubicz, Chris Michael, David Palao, Giancarlo Rossi, Francesco Sanfilippo, Andrea Shindler, Silvano Simula, Cecilia Tarantino, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Lattice QCD determination of mb, fB and fBs with twisted mass Wilson fermions
abstract
Apr 2011
Marc Wagner, Christian Wiese (ETM Collaboration)
The static-light baryon spectrum from twisted mass lattice QCD
abstract
Mar 2011
Marc Wagner (ETM Collaboration)
Static-static-light-light tetraquarks in lattice QCD
abstract
Jan 2011
Rémi Baron, Benoit Blossier, Philippe Boucaud, Jaume Carbonell, Albert Deuzeman, Vincent Drach, Federico Farchioni, Vicent Gimenez, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, Chris Michael, István Montvay, Elisabetta Pallante, Olivier Pène, Siebren Reker, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger (ETM Collaboration)
Light hadrons from Nf = 2+1+1 dynamical twisted mass fermions
abstract

Publications 2010

Sep 2010
Rémi Baron, Philippe Boucaud, Jaume Carbonell, Vincent Drach, Federico Farchioni, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, Chris Michael, István Montvay, Elisabetta Pallante, Olivier Pène, Siebren Reker, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger (ETM Collaboration)
Kaon and D meson masses with Nf = 2+1+1 twisted mass lattice QCD
abstract
Aug 2010
Marc Wagner (ETM Collaboration)
Forces between static-light mesons
abstract
Aug 2010
Marc Wagner, Christian Wiese (ETM Collaboration)
The spectrum of static-light baryons in twisted mass lattice QCD
abstract
May 2010
Rémi Baron, Philippe Boucaud, Jaume Carbonell, Vincent Drach, Federico Farchioni, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, Chris Michael, István Montvay, Elisabetta Pallante, Olivier Pène, Siebren Reker, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger (ETM Collaboration)
Computing K and D meson masses with Nf = 2+1+1 twisted mass lattice QCD
abstract
Apr 2010
Rémi Baron, Philippe Boucaud, Jaume Carbonell, Albert Deuzeman, Vincent Drach, Federico Farchioni, Vicent Gimenez, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, Craig McNeile, Chris Michael, István Montvay, David Palao, Elisabetta Pallante, Olivier Pène, Siebren Reker, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger (ETM Collaboration)
Light hadrons from lattice QCD with light (u,d), strange and charm dynamical quarks
abstract
Apr 2010
Chris Michael, Andrea Shindler, Marc Wagner (ETM Collaboration)
The continuum limit of the static-light meson spectrum
abstract

Publications 2009

Nov 2009
Rémi Baron, Benoit Blossier, Philippe Boucaud, Albert Deuzeman, Vincent Drach, Federico Farchioni, Vicent Gimenez, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, Chris Michael, István Montvay, David Palao, Elisabetta Pallante, Olivier Pène, Siebren Reker, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger (ETM Collaboration)
First results of ETMC simulations with Nf = 2+1+1 maximally twisted mass fermions
abstract
Nov 2009
Benoit Blossier, Petros Dimopoulos, Roberto Frezzotti, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, Vittorio Lubicz, Guido Martinelli, Chris Michael, Giancarlo Rossi, Francesco Sanfilippo, Andrea Shindler, Silvano Simula, Cecilia Tarantino, Carsten Urbach, Marc Wagner (ETM Collaboration)
fB and fBs with maximally twisted Wilson fermions
abstract
Sep 2009
Benoit Blossier, Marc Wagner, Olivier Pène (ETM Collaboration)
Dynamical lattice calculation of the Isgur-Wise functions τ1/2 and τ3/2
abstract
May 2009
Falk Bruckmann, Florian Gruber, Karl Jansen, Marina Marinkovic, Carsten Urbach, Marc Wagner
Comparing topological charge definitions using topology fixing actions
abstract
Mar 2009
Falk Bruckmann, Simon Dinter, Ernst-Michael Ilgenfritz, Michael Müller-Preussker, Marc Wagner
Cautionary remarks on the moduli space metric for multi-dyon simulations
abstract
Mar 2009
Benoit Blossier, Marc Wagner, Olivier Pène (ETM Collaboration)
Lattice calculation of the Isgur-Wise functions τ1/2 and τ3/2 with dynamical quarks
abstract

Publications 2008

Oct 2008
Christian Szasz, Marc Wagner
The adjoint potential in the pseudoparticle approach: string breaking and Casimir scaling
abstract
Oct 2008
Rémi Baron, Philippe Boucaud, Albert Deuzeman, Vincent Drach, Federico Farchioni, Vicent Gimenez, Gregorio Herdoiza, Karl Jansen, István Montvay, David Palao, Elisabetta Pallante, Olivier Pène, Siebren Reker, Enno E. Scholz, Carsten Urbach, Marc Wagner, Urs Wenger (ETM Collaboration)
Status of ETMC simulations with Nf = 2+1+1 twisted mass fermions
abstract
Oct 2008
Karl Jansen, Chris Michael, Andrea Shindler, Marc Wagner (ETM Collaboration)
The static-light meson spectrum from twisted mass lattice QCD
abstract
Aug 2008
Karl Jansen, Chris Michael, Andrea Shindler, Marc Wagner (ETM Collaboration)
Static-light meson masses from twisted mass lattice QCD
abstract
Jun 2008
Christian Szasz, Marc Wagner
Adjoint string breaking in the pseudoparticle approach
abstract

Publications 2007

Aug 2007
Marc Wagner
Fermionic fields in the pseudoparticle approach
abstract
Apr 2007
Marc Wagner
Fermions in the pseudoparticle approach
abstract

Publications 2006

Oct 2006
Marc Wagner
Properties of confining gauge field configurations in the pseudoparticle approach
abstract
Aug 2006
Marc Wagner
Classes of confining gauge field configurations
abstract

Publications 2005

Oct 2005
Marc Wagner, Frieder Lenz
The pseudoparticle approach for solving path integrals in gauge theories
abstract

Publications 2003

Dec 2003
Marc Wagner, Ulf Labsik, Günther Greiner
Repairing non-manifold triangle meshes using simulated annealing
abstract
Feb 2003
Marc Wagner, Ulf Labsik, Günther Greiner
Repairing non-manifold triangle meshes using simulated annealing
abstract
Feb 2003
Marc Wagner, Kai Hormann, Günther Greiner
C2-continuous surface reconstruction with piecewise polynomial patches
abstract

Habilitation (in German)

Jan 2015
Berechnung von Massen, Zerfällen und Struktur von Hadronen mit Methoden der Gitter-QCD
Institut für Theoretische Physik, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main
abstract

Doctoral Thesis

Jul 2006
The pseudoparticle approach in SU(2) Yang-Mills theory
Institut für Theoretische Physik III, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
supervisor: Prof. Frieder Lenz
abstract

Diplomarbeit (in German)

Sep 2002
Rekonstruktion glatter Oberflächen mit getrimmten B-Spline-Flächen
Institut für Informatik IX, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
supervisor: Prof. Günther Greiner

Studienarbeit (in German)

Jul 2001
Rekonstruktion von Oberflächen aus Punktewolken
Institut für Informatik IX, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
supervisor: Prof. Günther Greiner
abstract



Seminar talks and conference presentations

Seminar talks and conference presentations 2021

Jul 2021
Comparing meson-meson and diquark-antidiquark creation operators for a bbud tetraquark
Talk given at "38th International Symposium on Lattice Field Theory", 26-30 July 2021
Apr 2021
Importance of meson-meson and of diquark-antidiquark creation operators for a bbud tetraquark
Talk given at "Experimental and theoretical status of and perspectives for XYZ states", 12-15 April 2021
Jan 2021
Structure of a bbud tetraquark with quantum numbers I(J^P)=0(1+)
Talk given at "Miami 2020 conference", 10 Dec 2020-12 Jan 2021

Seminar talks and conference presentations 2020

Nov 2020
Exploring the existence of inhomogeneous phases in the 2+1-dimensional Gross-Neveu model in the limit of infinitely many flavors
Talk given at "XXXII International Workshop on High Energy Physics – Hot Problems in Strong Interactions", 09-13 Nov 2020
Aug 2020
Quark composition and color structure of heavy-heavy mesons and tetraquarks
Talk given at "Asia-Pacific Symposium for Lattice Field Theory", 04-07 Aug 2020
Jul 2020
bbud tetraquarks from lattice QCD, I – Lattice QCD static potentials and the Born-Oppenheimer approximation
Talk given at University of Nicosia, 24 July 2020, Nicosia, Cyprus

Seminar talks and conference presentations 2019

Nov 2019
Lattice investigation of inhomogeneous phases in the Gross-Neveu model
Talk given at CERN, 28 November 2019, Geneva, Switzerland
Nov 2019
Lattice investigation of an inhomogeneous phase of the 2+1-dimensional Gross-Neveu model in the limit of infinitely many flavors
Talk given at "SIFT 2019: Strongly-Interacting Field Theories", 7-9 November 2019, Jena, Germany
Oct 2019
Tetraquarks with two heavy quarks from lattice QCD
Talk given at MIAPP workshop "Deciphering Strong-Interaction Phenomenology through Precision Hadron-Spectroscopy", 7 October-1 November 2019, Munich, Germany
Oct 2019
Exotic mesons with two heavy quarks from lattice QCD
Talk given at "EMMI Hadron Physics Seminar", GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, 16 October 2019, Darmstadt, Germany
May 2019
Computation of hybrid static potentials, flux tubes and the spectrum of heavy hybrid mesons
Talk given at "QWG 2019 - 13th International Workshop on Heavy Quarkonium", 13-17 May 2019, Torino, Italy
May 2019
Lattice QCD investigation of a doubly-bottom bbud tetraquark with quantum numbers I(JP) = 0(1+)
Talk given at "QWG 2019 - 13th International Workshop on Heavy Quarkonium", 13-17 May 2019, Torino, Italy

Seminar talks and conference presentations 2018

Nov 2018
Heavy hybrid mesons and tetraquarks from lattice QCD
Talk given at MIAPP workshop "Interface of Effective Field Theories and Lattice Gauge Theory", 15 October-9 November 2018, Munich, Germany
Sep 2018
Heavy hybrid mesons and tetraquarks from lattice QCD, II – Tetraquarks
Talk given at Technische Universität München, 14 September 2018, Munich, Germany
Aug 2018
Computing tetraquark resonances with two static quarks and two dynamical quarks, I – Lattice QCD computation of potentials
Talk given at MITP Workshop "Scattering Amplitudes and Resonance Properties from Lattice QCD", 27-31 August 2018, Mainz, Germany
May 2018
Numerical computation of phase diagrams of QCD-inspired models in the large-N limit
Poster presented at "XQCD 2018", 21-23 May 2018, Frankfurt am Main, Germany
May 2018
Inhomogeneous phases at high density in QCD-inspired models
Talk given at "Seminar of Research Training Group", Friedrich-Schiller-Universität Jena, 15 May 2018, Jena, Germany
March 2018
Numerical computation of phase diagrams of QCD-inspired models in the large-N limit
Talk given at "CRC-TR 211 Retreat", 13 March 2018, Bielefeld, Germany

Seminar talks and conference presentations 2017

Nov 2017
Challenges in multi-quark studies
Talk given at the workshop "Spectroscopy and Hadron Structure from Lattice QCD" at "Electromagnetic Interactions with Nucleons and Nuclei", 29 October-4 November 2017, Paphos, Cyprus
Aug 2017
Tetraquarks from lattice QCD
Talk given at "Functional methods in hadron and nuclear physics", 21-25 August 2017, Trento, Italy

Seminar talks and conference presentations 2016

Nov 2016
Heavy mesons and tetraquarks from lattice QCD
Talk given at Technische Universität Darmstadt, 10 November 2016, Darmstadt, Germany
Nov 2016
Heavy mesons and tetraquarks from lattice QCD (introduction in German)
Talk given at Humboldt-Universität zu Berlin, 7 November 2016, Berlin, Germany
Jun 2016
Heavy mesons and tetraquarks from lattice QCD
Talk given at "Quantum Theory Seminar", Friedrich-Schiller-Universität Jena, 7 July 2016, Jena, Germany
Jun 2016
Investigating heavy mesons and tetraquarks with lattice QCD
Talk given at "PRISMA Colloquium and Seminar of the Graduate School", Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 15 June 2016, Mainz, Germany
May 2016
Heavy-light and heavy-heavy mesons from lattice QCD
Talk given at "Hadron Physics Seminar", GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, 4 May 2016, Darmstadt, Germany

Seminar talks and conference presentations 2015

Oct 2015
Heavy mesons and tetraquarks from lattice QCD
Talk given at "3rd Belle II Theory Interface Platform (B2TiP) Workshop", 28-29 October 2015, Tsukuba, Japan
Jul 2015
Evidence for the existence of udbb and the non-existence of ssbb and ccbb tetraquarks from lattice QCD
Talk given at "Meeting of HIC for FAIR Expert Group 1", 20 July 2015, Frankfurt am Main, Germany
Jul 2015
Z states with lattice QCD
Talk given at "Workshop on Z States", 8 July 2015, Gießen, Germany
Jun 2015
Evidence for the existence of udbb and the non-existence of ssbb and ccbb tetraquarks from lattice QCD
Talk given at Universität Regensburg, 12 June 2015, Regensburg, Germany
Mar 2015
BB and BB static potentials and heavy tetraquarks from lattice QCD
Talk given at Bethe Forum on "Methods in lattice field theory", 23 March-2 April 2015, Bonn, Germany

Seminar talks and conference presentations 2014

Dec 2014
BB, BB and hybrid static potentials from lattice QCD
Talk given at Technische Universität München, 5 December 2014, Munich, Germany
Nov 2014
Lattice QCD investigation of mesons and tetraquark candidates
Talk given at Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 14 November 2014, Münster, Germany
Nov 2014
Lattice QCD investigation of mesons and tetraquark candidates
Talk given at "574. Wilhelm und Else Heraeus Seminar: Strong interactions in the LHC era", 12-14 November 2014, Bad Honnef, Germany
Oct 2014
Lattice QCD spectroscopy of heavy mesons
Talk given at GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, 8 October 2014, Darmstadt, Germany
May 2014
Lattice QCD spectroscopy of heavy mesons
Talk given at "HICforFAIR Workshop: Heavy flavor physics with CBM", 26-28 May 2014, Frankfurt am Main, Germany
Apr 2014
Extracting hadron masses from fixed topology simulations
Talk given at Humboldt-Universität zu Berlin, 28 April 2014, Berlin, Germany
Apr 2014
The spectrum of mesons and structure of tetraquark candidates from lattice QCD
Poster presented at "Evaluation of the LOEWE center Helmholtz International Center for FAIR (HIC for FAIR)", 2-3 April 2014, Frankfurt am Main, Germany
Feb 2014
Studying tetraquark candidates using lattice QCD
Talk given at Sapienza University of Rome – INFN Rome, 17 February 2014, Rome, Italy
Feb 2014
Studying tetraquark candidates using lattice QCD
Talk given at "Lunch Club", Justus-Liebig-Universität Gießen, 14 February 2014, Gießen, Germany

Seminar talks and conference presentations 2013

Nov 2013
On the definition and interpretation of a static quark anti-quark potential in the colour-adjoint channel
Talk given at Technische Universität München, 29 November 2013, Munich, Germany
Sep 2013
Investigation of light and heavy tetraquark candidates using lattice QCD
Talk given at "FAIRNESS2013", 16-21 September 2013, Berlin, Germany
Jul 2013
Study of the a0(980) on the lattice
Talk given at "XXXIth International Symposium on Lattice Field Theory", 31 July-3 August 2013, Mainz, Germany
Jul 2013
The colour adjoint static potential from Wilson loops with generator insertions and its physical interpretation
Talk given at "XXXIth International Symposium on Lattice Field Theory", 29 July-3 August 2013, Mainz, Germany
Jul 2013
Lattice investigation of scalar mesons using four-quark operators
Talk given at "Micro-Workshop on Lattice QCD", 23-24 July 2013, Bonn, Germany
Apr 2013
Spectrum, decays and structure of mesons from lattice QCD
Talk given at Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 29 April 2013, Mainz, Germany
Feb 2013
Scalar mesons and tetraquarks from twisted mass lattice QCD
Talk given at "Excited QCD 2013", 3-9 February 2013, Bjelasnica Mountain, Sarajevo, Bosnia
abstract

Seminar talks and conference presentations 2012

Nov 2012
B → D** at infinite heavy mass
Talk given at "Workshop on B → D** and related issues", 26-28 November 2012, Paris, France
Nov 2012
Studying mesons by means of lattice QCD
Talk given at "Meeting of HIC for FAIR Program Advisory Committee", 8-9 November 2012, Gießen, Germany
Oct 2012
Scalar mesons and tetraquarks by means of lattice QCD
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 24-26 October 2012, Frankfurt am Main, Germany
Oct 2012
Scalar mesons and tetraquarks by means of lattice QCD
Talk given at "Quark Confinement and the Hadron Spectrum X", 7-12 October 2012, Munich, Germany
abstract
Oct 2012
Definitions of a static SU(2) color triplet potential
Poster presented at "Quark Confinement and the Hadron Spectrum X", 7-12 October 2012, Munich, Germany
abstract
Jul 2012
Scalar mesons and tetraquarks by means of lattice QCD
Talk given at "Meeting of HIC for FAIR Expert Group 1", 9 July 2012, Frankfurt am Main, Germany
May 2012
The spectrum of and forces between B mesons from lattice QCD
Talk given at Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 8 May 2012, Bonn, Germany
abstract
Mar 2012
The spectrum of and forces between B mesons from lattice QCD
Talk given at University of Nicosia, 7 March 2012, Nicosia, Cyprus
abstract

Seminar talks and conference presentations 2011

Dec 2011
ΛMS from the static potential for QCD with nf = 2 dynamical quark flavors
Talk given at University of Liverpool, 7 December 2011, Liverpool, UK
abstract
Nov 2011
The spectrum of and forces between B mesons from lattice QCD
Talk given at Friedrich-Schiller-Universität Jena, 17 November 2011, Jena, Germany
abstract
Oct 2011
Interaction energies between static-light mesons
Talk given at "QWG 2011 - 8th International Workshop on Heavy Quarkonium", 4-7 October 2011, Darmstadt, Germany
Mar 2011
Plans for meson spectroscopy
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 23-25 March 2011, Bern, Switzerland
Feb 2011
Static-static-light-light tetraquarks in lattice QCD
Talk given at "Excited QCD 2011", 20-25 February 2011, Les Houches, France
abstract
Jan 2011
Computation of B mesons and b baryons with lattice QCD
Talk given at Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, 20 January 2011, Frankfurt am Main, Germany

Seminar talks and conference presentations 2010

Dec 2010
Status of Nf = 2+1+1 flavor twisted mass lattice QCD simulations
Talk given at "14th Meeting of SFB/TR9 - Computational Particle Physics", 9-10 December 2010, Karlsruhe, Germany
Sep 2010
ΛMS from the static potential for Nf = 2
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 15-17 September 2010, Barcelona, Spain
Jun 2010
Forces between static-light mesons
Talk given at "XXVIIIth International Symposium on Lattice Field Theory", 14-19 June 2010, Villasimius, Sardinia, Italy
abstract
Jun 2010
Kaon and D meson masses with Nf = 2+1+1 twisted mass lattice QCD
Poster presented at "XXVIIIth International Symposium on Lattice Field Theory", 14-19 June 2010, Villasimius, Sardinia, Italy
abstract
Mar 2010
Forces between heavy mesons
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 29-31 March 2010, Bonn, Germany
abstract

Seminar talks and conference presentations 2009

Sep 2009
The heavy-light sector of Nf = 2+1+1 twisted mass lattice QCD
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 23-25 September 2009, Groningen, Netherlands
abstract
Jul 2009
Dynamical lattice calculation of the Isgur-Wise functions τ1/2 and τ3/2
Talk given at "XXVIIth International Symposium on Lattice Field Theory", 25-31 July 2009, Beijing, China
abstract
Apr 2009
Lattice calculation of the Isgur-Wise functions τ1/2 and τ3/2 with dynamical quarks
Talk given at Humboldt-Universität zu Berlin, 27 April 2009, Berlin, Germany
abstract

Seminar talks and conference presentations 2008

Oct 2008
"Static-light meson masses from twisted mass lattice QCD" and "The 1/2 versus 3/2 puzzle"
Talk given at "11th Meeting of SFB/TR9 - Computational Particle Physics", 6-7 October 2008, Aachen, Germany
Sep 2008
The 1/2 versus 3/2 puzzle
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 29-30 September 2008, Glasgow, UK
abstract
Sep 2008
The adjoint potential in the pseudoparticle approach: string breaking and Casimir scaling
Talk given at "Quark Confinement and the Hadron Spectrum VIII" (invited talk), 1-6 September 2008, Mainz, Germany
abstract
Jul 2008
Static-light meson masses from twisted mass lattice QCD
Talk given at "XXVIth International Symposium on Lattice Field Theory", 14-19 July 2008, Williamsburg, Virginia, USA
abstract
Jun 2008
The static-light meson spectrum from twisted mass lattice QCD
Talk given at "18th International Workshop on Lattice Field Theory and Statistical Physics (LEILAT08)", 26-28 June 2008, Leipzig, Germany
abstract
May 2008
Adjoint string breaking in the pseudoparticle approach
Talk given at Humboldt-Universität zu Berlin, 30 May 2008, Berlin, Germany
abstract
May 2008
Analysis aspects for 2+1+1 flavor twisted mass lattice QCD (K meson mass, D meson mass)
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 9-10 May 2008, Trento, Italy
abstract
Feb 2008
Static-light mesons in twisted mass QCD
Talk given at "10th Meeting of SFB/TR9 - Computational Particle Physics", 18-19 February 2008, Karlsruhe, Germany
abstract
Feb 2008
Static-light mesons in twisted mass QCD
Talk given at University of Liverpool, 6 February 2008, Liverpool, UK
abstract

Seminar talks and conference presentations 2007

Nov 2007
Static-light mesons (and string breaking)
Talk given at "ETM Collaboration Meeting", 1-2 November 2007, Larnaca, Cyprus
abstract
Oct 2007
The pseudoparticle approach
Talk given at "Lattice Hadron Phenomenology Meeting", 9-11 October 2007, Zeuthen, Germany
abstract
Aug 2007
Fermionic fields in the pseudoparticle approach
Talk given at "XXVth International Symposium on Lattice Field Theory", 30 July-4 August 2007, Regensburg, Germany
abstract
May 2007
The pseudoparticle approach in SU(2) Yang-Mills theory
Talk given at Humboldt-Universität zu Berlin, 22 May 2007, Berlin, Germany
abstract
Mar 2007
Fermionische Felder im Pseudoteilchen-Formalismus
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 29 March 2007, Erlangen, Germany
abstract
Mar 2007
Marc Wagner
Fermions in the pseudoparticle approach
Talk given at "DPG-Tagung Heidelberg", 5-9 March 2007, Heidelberg, Germany
abstract

Seminar talks and conference presentations 2006

Sep 2006
Properties of confining gauge field configurations in the pseudoparticle approach
Talk given at "Quark Confinement and the Hadron Spectrum VII" (invited talk), 2-7 September 2006, Ponta Delgada, Azores, Portugal
abstract
Mar 2006
The SU(2) quark-antiquark potential in the pseudoparticle approach
Talk given at "DPG-Tagung Dortmund", 27-30 March 2006, Dortmund, Germany
abstract

Seminar talks and conference presentations 2005

Jul 2005
The pseudoparticle approach for solving path integrals in gauge theories
Talk given at "XXIIIrd International Symposium on Lattice Field Theory", 25-30 July 2005, Dublin, Ireland
abstract

Seminar talks and conference presentations 2003

Feb 2003
Repairing non-manifold triangle meshes using simulated annealing
Talk given at "4th Israel-Korea Bi-National Conference on Geometric Modeling and Computer Graphics", 12-14 February 2003, Tel Aviv, Israel
abstract

Some more talks (mostly pedagogical introductions, some of them in German)

Jun 2020
Photonen, Gluonen, W- und Z-Bosonen: Von den Kräften die die Welt zusammenhalten
Vortrag in der Reihe "Naturwissenschaft und Technik" des Physikalischen Vereins, 3 June 2020, Frankfurt am Main, Germany
Jan 2018
Wie bestimmt man die Masse eines Hadrons mit Hilfe eines Computers?
Kolloquium, Technische Universität Kaiserslautern, 22 January 2018, Kaiserslautern, Germany
Jun 2015
Untersuchung von Mesonen und Tetraquarks im Rahmen der Gitter-QCD
Antrittsvorlesung (Habilitation), Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, 24 June 2015, Frankfurt am Main, Germany
Jun 2015
Stringtheorie: Grundlagen, Erfolge, Probleme
Habilitationsvortrag, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, 17 June 2015, Frankfurt am Main, Germany
Apr 2013
Eichsymmetrien in der klassischen Elektrodynamik
Talk given at Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 29 April 2013, Mainz, Germany
Jul 2012
Computergestützte diskrete stochastische Optimierung
Poster presented at "11. Emmy Noether-Jahrestreffen", 13-15 July 2012, Potsdam, Germany
Nov 2011
B-Physik mit Hilfe von Gittereichtheorie
Antrittsvorlesung (Juniorprofessur), Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, 9 November 2011, Frankfurt am Main, Germany
abstract
Apr 2011
Gitter-QCD: Überblick und typische Forschungsprojekte
Talk given at "Deine Perspektive in der Physik", Humboldt-Universität zu Berlin, 29 April 2011, Berlin, Germany
Jan 2011
Why the treatment of fermions on the lattice is difficult
Talk given at Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, 20 January 2011, Frankfurt am Main, Germany
Nov 2009
B-Physik und Gittereichtheorie
Talk given at "Habilitandenkolloquium", Humboldt-Universität zu Berlin, 10 November 2009, Berlin, Germany
abstract
Nov 2007
Operators for meson creation in the continuum and on the lattice
Talk given at Humboldt-Universität zu Berlin, 28 November 2007, Berlin, Germany
Sep 2007
String breaking/computing energy levels on the lattice
Talk given at DESY, 14 September 2007, Zeuthen, Germany
Nov 2006
Das Atiyah-Singer-Index-Theorem in SU(2)-Yang-Mills-Theorie
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 13 November 2006, Erlangen, Germany
abstract
Jul 2006
The pseudoparticle approach in SU(2) Yang-Mills theory
Talk given at "PhD Defense, Institut für Theoretische Physik III, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg", 24 July 2006, Erlangen, Germany
abstract
Dec 2005
Physik des Geonium-Atoms (Präzisionsmessung des gyromagnetischen Faktors des Elektrons)
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 2 December 2005, Erlangen, Germany
abstract
Aug 2005
Unruh effect
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 8 August 2005, Erlangen, Germany
abstract
Mar 2005
Störungstheorie offener Strings - Vier-Tachyon-Tree-Amplitude
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 15 March 2005, Erlangen, Germany
abstract
Feb 2004
Einführung in die Supersymmetrie
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 6 February 2004, Erlangen, Germany
abstract
Dec 2002
Inflationäre kosmologische Modelle
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 3 December 2002, Erlangen, Germany
abstract
May 2000
Effizientes Ray-Tracing
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 5 May 2000, Erlangen, Germany
abstract
Feb 2000
Bayes Netze - Eine Einführung
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 10 February 2000, Erlangen, Germany
abstract
Sep 1999
Kombinatorischer Beweis des Matrix-Tree-Theorems mittels Involutionsprinzip
Talk given at "Ferienakademie 1999", 19 September-1 October 1999, Sarntal, Italy
abstract
Sep 1999
Cayleys Formel - Drei Beweise durch geschicktes Zählen
Talk given at "Ferienakademie 1999", 19 September-1 October 1999, Sarntal, Italy
abstract
Nov 1998
Grundlagen der 3D-Computergraphik - Programmieren mit OpenGL
Talk given at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, 13 November 1998, Erlangen, Germany
abstract



Teaching

WS 2021/22 - Vorlesung: Theoretische Physik 1 - Mathematische Methoden

Organisation und Ablauf der Vorlesung und Übungen:
Leistungsnachweis:
Modulabschlussprüfung:
Vorläufige Gliederung der Vorlesung:
Stichpunktartige Aufzeichnungen zu den Vorlesungsstunden (im Wesentlichen der Tafelanschrieb, Version vom 17.10.2021):
Theo1_MathMeth.pdf.
Literatur:
Erforderliche Vorkenntnisse:
Aufgabenblätter:
Weiteres Unterstützungsangebot:
Physik-Lernzentrum, geöffnet von Montag bis Freitag, 14:00 bis 18:00, Raum __.101. Aktuelle Informationen zu den Öffnungsbedingen findet Ihr unter dem angegebenen Link.

WS 2021/22 - Simulationspraktikum: Versuch "Lattice Monte-Carlo simulation of the quantum mechanical path integral"

Wann und wo?
Material:

SS 2021 - Vorlesung: Numerische Methoden der Physik (Modul VNUMP)

Vorlesung (3 SWS):
  • Am 12.04. beginnt die Vorlesungszeit. Auch in diesem Semester sind leider keine Präsenzveranstaltungen möglich. Für Vorlesung und Übungen verwenden wir Zoom (siehe auch die www Seite für weitere Infos).
  • Um die angebotenen Online-Angebote voll nutzen zu können, ist es erforderlich, dass Ihr dem entsprechenden Kurs auf OLAT beitretet.
  • Erste Vorlesung in Form einer Vorbesprechung am 15.04. (Do) um 12:15 via Zoom. Den Link findet Ihr auf OLAT. In dieser Vorbesprechung einigen wir uns auf das Format der Vorlesung (synchron oder asynchron; "Frontalunterricht" oder "Inverted Classroom") und die Zeiten. Beides hängt von der Anzahl der Teilnehmer und Euren Präferenzen ab. Daher bitte ich Euch alle, an der Vorbesprechung teilzunehmen.
  • Die Vorlesung wird gemäß unserer Vorbesprechung wie folgt online angeboten:
    • Stichpunktartige Aufzeichnungen (siehe unten).
    • Videos (darin diskutiere ich meine stichpunktartigen Aufzeichnungen und gebe eventuell zusätzliche Numerik- oder Programmiertipps; siehe unten).
    • Sowohl die Videos als auch die Aufzeichnungen werden regelmäßig erweitert mit klaren Vorgaben, welcher Stoff bis wann im Selbststudium zu erlernen ist (siehe "Zeit- und Arbeitsplan" unten).
    • Jeden Donnerstag um 12:30 findet eine Fragestunde via Webkonferenz statt (wir verwenden dafür Zoom).
      • Meeting-ID und Passwort findet Ihr einige Tage vor der ersten Fragestunde auf OLAT.
      • Erster Termin ist der 22. April.
      • In der Fragestunde beantworte ich Fragen zur Vorlesung und zu den Übungen (Letztere können und sollten allerdings bevorzugt in den Zoom-Übungen diskutiert werden). Ich bereite keinen neuen Stoff vor. Die Fragestunde endet, sobald alle Eure Fragen beantwortet sind. Auch wenn Ihr selbst vielleicht keine Fragen habt, empfehle ich Euch, regelmäßig zumindest als Zuhörer an den Zoom-Meetings teilzunehmen.
Übungen (2 SWS; organisiert und betreut von Lasse Müller und Laurin Pannullo):
  • Finden via Zoom statt.
  • Gruppe 1, Di 13:00 - 14:00 (erster Termin am 20. April 2021).
  • Gruppe 2, Mi 12:00 - 13:00 (erster Termin am 21. April 2021).
  • "Fragestunde zum Programmieren", Fr 17:00 - 18:00 (erster Termin am 23. April 2021).
  • Der Besuch von entweder Gruppe 1 oder Gruppe 2 ist verpflichtend, falls der Leistungsnachweis angestrebt wird. Die "Fragestunde zum Programmieren" ist optional, dort gibt es Tipps und Unterstützung für die Programmierung der Hausaufgaben.
Leistungsnachweis (6 CP):
  • Gibt es für 50% erfolgreich bearbeitete Hausaufgabenzettel.
  • Die Punkte gebt Ihr Euch selbst, müsst diese aber gegebenenfalls durch Vorrechnen oder Vortragen Eurer Ergebnisse in den Übungen "rechtfertigen". Die Prorammiersprache dürft Ihr frei wählen, da es um numerische Algorithmen und Konzepte und nicht um Details beim Programmieren geht.
Benotete Modulabschlussprüfung:
  • Voraussichtlich eine mündliche Prüfung in den Semesterferien. Voraussetzung dafür ist der Leistungsnachweis.
Inhalt der Vorlesung:
  • Siehe Gliederung weiter unten.
  • Neben der Diskussion der zugrunde liegenden Mathematik ist es ein wesentliches Ziel der Vorlesung, Bezüge zu typischen physikalischen Problemen herzustellen, auf die die besprochenen Algorithmen anwendbar sind. In Form von Hausaufgaben sollen entsprechende Computerprogramme verfasst und in den Übungen dann besprochen werden.
Gliederung der Vorlesung und Videos (Screencasts in denen ich hauptsächlich die weiter unten verfügbaren stichpunktartigen Aufzeichnungen diskutiere):
Stichpunktartige Aufzeichnungen (ersetzen im Wesentlichen den Tafelanschrieb, Version vom 06.07.2021):
numerical_methods.pdf.
Zeit- und Arbeitsplan:
  • Woche 01 (12.04. bis 16.04.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 1 und Kapitel 2.
  • Woche 02 (19.04. bis 23.04.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 3.1 bis Kapitel 3.3 (Videos, Teil 1).
  • Woche 03 (26.04. bis 30.04.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 3.3 (Videos, Teil 2 und Teil 3) und Kapitel 4.
  • Woche 04 (03.05. bis 07.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 5 bis Kapitel 6.2 (Videos, Teil 1).
  • Woche 05 (10.05. bis 14.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 6.2 (Videos, Teil 2 bis Teil 4) und Kapitel 6.3.
    • Aufgabenblatt 04 (siehe oben).
  • Woche 06 (17.05. bis 21.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 7.1 bis Kapitel 7.3.
  • Woche 07 (24.05. bis 28.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 7.4 bis Kapitel 7.7.
  • Woche 08 (31.05. bis 04.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 8.1.
    • Aufgabenblatt 06 (siehe oben).
  • Woche 09 (07.06. bis 11.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 8.2 und Kapitel 9.1.
  • Woche 10 (14.06. bis 18.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 9.2 bis Kapitel 9.4.
  • Woche 11 (21.06. bis 25.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 10.1 bis Kapitel 10.3.
  • Woche 12 (28.06. bis 02.07.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 10.4 und Kapitel 11.1.
  • Woche 13 (05.07. bis 09.07.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 11.2 bis Kapitel 11.5.
  • Woche 14 (12.07. bis 16.07.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 11.6 und Kapitel 11.7.
Literatur:
  • Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing (W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery, Cambridge University Press).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Mathematische Kenntnisse etwa aus den Modulen VTH1-VTH4.
  • Programmierkenntnisse in einer wissenschaftlichen Programmiersprache, z.B. C, C++, Fortran, Python.

WS 2020/21 - Vorlesung: Theoretische Physik 3 - Elektrodynamik

Informationen zum Ablauf der Vorlesung:
  • Video: Organisatorisches, Inhalt der Vorlesung (31 min).
  • Am 02. November beginnt die Vorlesungszeit. Zumindest in der ersten Hälfte, vielleicht auch über das ganze Semester, sind keine Präsenzveranstaltungen möglich.
  • Um die im Folgenden aufgelisteten Online-Angebote voll nutzen zu können, ist es erforderlich, dass Ihr dem entsprechenden Kurs auf OLAT beitretet.
  • Die Vorlesung wird wie folgt online angeboten:
    • Stichpunktartige Aufzeichnungen (siehe unten).
    • Videos (darin diskutiere ich meine stichpunktartigen Aufzeichnungen, gebe zusätzliche Tipps und rechne vereinzelt Schritt für Schritt vor; siehe unten).
    • Sowohl die Videos als auch die Aufzeichnungen werden regelmäßig erweitert mit klaren Vorgaben, welcher Stoff bis wann im Selbststudium zu erlernen ist (siehe "Zeit- und Arbeitsplan" unten).
    • Jeden Dienstag um 10:15 (d.h. zur ursprünglich geplanten Vorlesungszeit) findet eine Fragestunde via Webkonferenz statt (wir verwenden dafür Zoom; siehe auch die www Seite für weitere Infos).
      • Auf dieser www Seite einfach den Button "Join" drücken und Meeting-ID und Passwort eintippen.
      • Alternativ könnt Ihr Zoom auch auf Eurem Computer installieren.
      • Meeting-ID und Passwort findet Ihr einige Tage vor der ersten Fragestunde auf OLAT.
      • Ihr könnt die Webkonferenzen am Dienstag immer bereits ab 10:00 betreten, z.B. um Euer Equipment zu testen. Unsere Diskussionen und die Beantwortung von Fragen beginnen wir aber stets erst um 10:15.
      • Erster Termin ist der 03. November (da wird es kaum physikalische aber eventuell organisatorische Fragen geben; auch ist es eine gute Gelegenheit sowohl für Euch als auch für mich, einen "Zoom-Test" durchzuführen).
      • Zusätzliche Fragestunden finden am 26. Februar (Freitag) um 12:00 und am 01. März (Montag) um 14:00 statt. Der entsprechende Zoom-Link unterscheidet sich nicht von dem der regulären Dienstags-Fragestunde.
      • In der Fragestunde beantworte ich Fragen zur Vorlesung und zu den Übungen (Letztere können und sollten allerdings bevorzugt in den Zoom-Übungen diskutiert werden). Ich bereite keinen neuen Stoff vor. Die Fragestunde endet, sobald alle Eure Fragen beantwortet sind. Auch wenn Ihr selbst vielleicht keine Fragen habt, empfehle ich Euch, regelmäßig zumindest als Zuhörer an den Zoom-Meetings teilzunehmen.
    • Fragen können auch über das Forum in OLAT gestellt werden. Diese beantworte ich schriftlich oder in Form von Videos (ähnliches Format wie bei den Vorlesungsvideos). Ich bitte Euch, Eure Fragen und Probleme im Forum unter dem passenden Thema mit aussagekräftigem Titel in vollständigen Sätzen, möglichst präzise aber dennoch knapp zu beschreiben. Verweist dabei bitte auf Gleichungen in den stichpunktartigen Aufzeichnungen unter Angabe der Gleichungsnummern. Nur wenn alle im Kurs Euren Gedanken folgen können, macht ein solches Forum Sinn. Gern könnt Ihr mir auch zuvorkommen und die Fragen Eurer Kollegen im Forum beantworten, wenn Ihr glaubt, eine richtige Antwort zu kennen.
  • Die Übungen werden wie folgt online angeboten:
    • Der Übungsbetrieb wird von Martin Pflaumer organisiert.
    • Bitte registriert Euch für eine Übungsgruppe. Die Registrierung findet über OLAT statt.
    • Jeden Freitag wird ein Aufgabenblatt online verfügbar sein (erstes Aufgabenblatt am 06. November).
    • Die Aufgabenblätter sind bis zum folgenden Freitag 16:00 zu bearbeiten und alleine oder als Zweiergruppe via OLAT abzugeben (Ausnahmen bilden die gekennzeichneten Präsenzaufgaben, die in den Übungen vorgerechnet bzw. besprochen werden). Als Abgabe wird ausschließlich ein einziger (eventuell mehrseitiger) standard DIN-A4 pdf-File akzeptiert. Korrekturen erhaltet Ihr via Email zeitnah vom entsprechenden Tutor.
    • Jeden Freitag werden Videos online verfügbar sein, in denen das jeweilige eben abgegebene Aufgabenblatt besprochen wird (die Videos findet Ihr hier).
    • Einmal wöchentlich finden wie gewohnt Übungen statt (Zeiten siehe Vorlesungsverzeichnis), allerdings nicht als Präsenzveranstaltung, sondern als Webkonferenz mit Zoom (Meeting-ID und Passwort findet Ihr auf OLAT, unter der Übungsgruppe, in der Ihr registriert seid). Dabei sollen vor allem Fragen geklärt werden, die sich nicht durch Ansehen der Aufgabenblatt-Videos beantworten lassen, sowie Fragen zur Vorlesung. Außerdem wird die wöchentliche Präsenzaufgabe besprochen.
    • Fragen zu den Übungen können auch im Forum von OLAT gestellt werden. Die Tutoren werden diese zeitnah beantworten.
  • Leistungsnachweis:
    • Wird erteilt bei erfolgreicher Bearbeitung und fristgerechter Abgabe der Übungsblätter (d.h. mindestens 50% der Punkte gemittelt über das Semester).
    • Der Leistungsnachweis ist Voraussetzung für die Teilnahme an der Modulabschlussprüfung.
  • Modulabschlussprüfung:
    • Klausur, siehe unten.
Klausur:
  • Findet statt am 04. März (Do), 9:15 - 10:45 (Räume werden via OLAT bekannt gegeben).
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung" (darf beidseitig beschrieben werden).
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_1.pdf.
  • Ergebnisse (nach Einsichtnahme): klausur_1_ergebnisse_nach_einsicht.pdf.
  • Einsichtnahme:
    • Findet statt am 05. März (Fr), 11:00 - (mindestens) 12:00.
    • Die Einsichtnahme wird mit Zoom abgehalten. Der entsprechende Link wird rechtzeitig via OLAT bekannt gegeben.
Nachklausur:
  • Findet statt am 26. März (Fr), 14:15 - 15:45 (Räume werden via OLAT bekannt gegeben).
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung" (darf beidseitig beschrieben werden).
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_2.pdf.
  • Ergebnisse (nach Einsichtnahme): klausur_2_ergebnisse_nach_einsicht.pdf.
  • Einsichtnahme:
    • Findet statt am 30. März (Di), 12:00 - (mindestens) 13:00.
    • Die Einsichtnahme wird mit Zoom abgehalten. Der entsprechende Link wird rechtzeitig via OLAT bekannt gegeben.
Gliederung der Vorlesung und Videos (Screencasts in denen ich hauptsächlich die weiter unten verfügbaren stichpunktartigen Aufzeichnungen diskutiere):
Stichpunktartige Aufzeichnungen (ersetzen im Wesentlichen den Tafelanschrieb, Version vom 09.02.2021):
Theo3_ED.pdf.
Zeit- und Arbeitsplan:
  • Woche 01 (02.11. bis 08.11.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 1.1 bis Kapitel 1.3.
  • Woche 02 (09.11. bis 15.11.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.1 bis Kapitel 2.7 (nur Satz von Gauß).
  • Woche 03 (16.11. bis 22.11.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.7 (Satz von Stokes) bis Kapitel 2.11.
  • Woche 04 (23.11. bis 29.11.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.12 bis Kapitel 2.14.3.
  • Woche 05 (30.11. bis 06.12.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.14.4 bis Kapitel 2.14.5.
  • Woche 06 (07.12. bis 13.12.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.15 bis Kapitel 3.1.
  • Woche 07 (14.12. bis 20.12.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 3.2 und Kapitel 3.3.
  • Woche 08 (11.01. bis 17.01.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 3.4 bis Kapitel 3.6 sowie spezielle Relativitätstheorie (siehe Theoretische Physik 2 vom SoSe 2020, insbesondere Kapitel 1.2 und 1.3).
  • Woche 09 (18.01. bis 24.01.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 5.1 und Kapitel 5.2 (Videos, Teil 1 und Teil 2).
  • Woche 10 (25.01. bis 31.01.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 5.2 (Videos, Teil 3) bis Kapitel 5.5.
  • Woche 11 (01.02. bis 07.02.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 6.1 bis Kapitel 6.4.
  • Woche 12 (08.02. bis 14.02.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 6.5 und Kapitel 6.6.
  • Woche 13 (15.02. bis 21.02.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 6.7 und Grundidee von Kapitel 7.
Literatur:
  • Elektrodynamik (T. Fließbach, Spektrum Akademischer Verlag).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1 und VTH2.

SS 2020 - Vorlesung: Theoretische Physik 2 - Klassische Mechanik

Informationen zum Ablauf der Vorlesung:
  • Video: Organisatorisches, Inhalt der Vorlesung (27 min).
  • Am 20. April beginnt die Vorlesungszeit. Zumindest in der ersten Hälfte, vielleicht auch über das ganze Semester, sind keine Präsenzveranstaltungen möglich.
  • Um die im Folgenden aufgelisteten Online-Angebote voll nutzen zu können, ist es erforderlich, dass Ihr dem entsprechenden Kurs auf PhysikOnline beitretet.
  • Die Vorlesung wird wie folgt online angeboten:
    • Stichpunktartige Aufzeichnungen (siehe unten).
    • Videos (darin diskutiere ich meine stichpunktartigen Aufzeichnungen, gebe zusätzliche Tipps und rechne vereinzelt Schritt für Schritt vor; siehe unten).
    • Sowohl die Videos als auch die Aufzeichnungen werden regelmäßig erweitert mit klaren Vorgaben, welcher Stoff bis wann im Selbststudium zu erlernen ist (siehe "Zeit- und Arbeitsplan" unten).
    • Jeden Dienstag um 12:00 (d.h. zur ursprünglich geplanten Vorlesungszeit) findet eine Fragestunde via Webkonferenz statt (wir verwenden dafür Zoom; siehe auch die www Seite für weitere Infos).
      • Auf dieser www Seite einfach den Button "Join" drücken und Meeting-ID und Passwort eintippen.
      • Alternativ könnt Ihr Zoom auch auf Eurem Computer installieren.
      • Meeting-ID und Passwort findet Ihr auf PhysikOnline im Forum unter dem Thema "Allgemeines/Administratives".
      • Ihr könnt die Webkonferenzen am Dienstag immer bereits ab 11:45 betreten, z.B. um Euer Equipment zu testen. Unsere Diskussionen und die Beantwortung von Fragen beginnen wir aber stets erst um 12:00.
      • Erster Termin ist der 21. April (da wird es kaum physikalische aber eventuell organisatorische Fragen geben; auch ist es eine gute Gelegenheit sowohl für Euch als auch für mich, einen "Zoom-Test" durchzuführen).
      • In der Fragestunde beantworte ich Fragen zur Vorlesung und zu den Übungen (Letztere können und sollten allerdings bevorzugt in den Zoom-Übungen diskutiert werden). Ich bereite keinen neuen Stoff vor. Die Fragestunde endet, sobald alle Eure Fragen beantwortet sind. Auch wenn Ihr selbst vielleicht keine Fragen habt, empfehle ich Euch, regelmäßig zumindest als Zuhörer an den Zoom-Meetings teilzunehmen.
    • Fragen können auch über das Forum in PhysikOnline gestellt werden. Diese beantworte ich schriftlich oder in Form von Videos (ähnliches Format wie bei den Vorlesungsvideos). Ich bitte Euch, Eure Fragen und Probleme im Forum unter dem passenden Thema mit aussagekräftigem Titel in vollständigen Sätzen, möglichst präzise aber dennoch knapp zu beschreiben. Verweist dabei bitte auf Gleichungen in den stichpunktartigen Aufzeichnungen unter Angabe der Gleichungsnummern. Nur wenn alle im Kurs Euren Gedanken folgen können, macht ein solches Forum Sinn. Gern könnt Ihr mir auch zuvorkommen und die Fragen Eurer Kollegen im Forum beantworten, wenn Ihr glaubt, eine richtige Antwort zu kennen.
  • Die Übungen werden wie folgt online angeboten:
    • Der Übungsbetrieb wird von Martin Pflaumer organisiert.
    • Bitte registriert Euch für eine Übungsgruppe. Die Registrierung findet über PhysikOnline statt und ist ab 21. April 2020, 18:00 geöffnet.
    • Jeden Freitag wird ein Aufgabenblatt online verfügbar sein (erstes Aufgabenblatt am 24. April).
    • Die Aufgabenblätter sind bis zum folgenden Freitag 16:00 zu bearbeiten und alleine oder als Zweiergruppe via PhysikOnline abzugeben. Als Abgabe wird ausschließlich ein einziger (eventuell mehrseitiger) standard DIN-A4 pdf-File akzeptiert. Korrekturen erhaltet Ihr via Email zeitnah vom entsprechenden Tutor.
    • Jeden Freitag werden Videos online verfügbar sein, in denen das jeweilige eben abgegebene Aufgabenblatt besprochen wird (die Videos findet Ihr hier).
    • Einmal wöchentlich finden wie gewohnt Übungen statt (Zeiten siehe Vorlesungsverzeichnis), allerdings nicht als Präsenzveranstaltung, sondern als Webkonferenz mit Zoom (Meeting-ID und Passwort findet Ihr auf PhysikOnline, unter der Übungsgruppe, in der Ihr registriert seid). Dabei sollen vor allem Fragen geklärt werden, die sich nicht durch Ansehen der Aufgabenblatt-Videos beantworten lassen, sowie Fragen zur Vorlesung.
    • Fragen zu den Übungen können auch im Forum von PhysikOnline gestellt werden. Die Tutoren werden diese zeitnah beantworten.
  • Leistungsnachweis:
    • Wird erteilt bei erfolgreicher Bearbeitung und fristgerechter Abgabe der Übungsblätter (d.h. mindestens 50% der Punkte gemittelt über das Semester).
    • Der Leistungsnachweis ist Voraussetzung für die Teilnahme an der Modulabschlussprüfung.
  • Modulabschlussprüfung:
    • Klausur, siehe unten.
Klausur:
  • Findet statt am 29. Juli (Mi), 10:15 - 11:45 in OSZ H1 und OSZ H4.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung" (darf beidseitig beschrieben werden).
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_1.pdf.
  • Ergebnisse (nach Einsichtnahme): klausur_1_ergebnisse_nach_einsicht.pdf.
  • Einsichtnahme:
    • Findet statt am 31. Juli (Fr), 11:00 - (mindestens) 12:00.
    • Treffpunkt ist im Freien vor dem Haupteingang des Physikgebäudes, d.h. in Sichtweite des Pförtners.
    • Bitte nicht selbstständig das Physikgebäude betreten.
    • Ein Tutor wird in der Nähe des Haupteingangs während der Einsichtnahme anwesend sein. Er sorgt dafür, dass immer nur maximal sechs Einsichtnehmende gleichzeitig im Gebäde sind. Es kann also zu Wartezeiten kommen.
    • Bitte bringt Atemschutzmasken mit und tragt diese, während Ihr Euch im Gebäude aufhaltet.
    • Sobald sich nach 12:00 keine Interessenten mehr vor oder im Physikgebäude befinden, endet die Einsichtnahme. Kommt also bitte bis spätestens 12:00, falls Ihr an der Einsichtnahme interessiert seid.
Nachklausur:
  • Findet statt am 30. September (Mi), 17:15 - 18:45 in OSZ H1 und OSZ H2.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung" (darf beidseitig beschrieben werden).
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_2.pdf.
  • Ergebnisse (nach Einsichtnahme): klausur_2_ergebnisse_nach_einsicht.pdf.
  • Einsichtnahme:
    • Findet statt am 02. Oktober (Fr), 11:00 - (mindestens) 12:00.
    • Treffpunkt ist im Freien vor dem Haupteingang des Physikgebäudes, d.h. in Sichtweite des Pförtners.
    • Bitte nicht selbstständig das Physikgebäude betreten.
    • Ein Tutor wird in der Nähe des Haupteingangs während der Einsichtnahme anwesend sein. Er sorgt dafür, dass immer nur maximal sechs Einsichtnehmende gleichzeitig im Gebäde sind. Es kann also zu Wartezeiten kommen.
    • Bitte bringt Atemschutzmasken mit und tragt diese, während Ihr Euch im Gebäude aufhaltet.
    • Sobald sich nach 12:00 keine Interessenten mehr vor oder im Physikgebäude befinden, endet die Einsichtnahme. Kommt also bitte bis spätestens 12:00, falls Ihr an der Einsichtnahme interessiert seid.
Gliederung der Vorlesung und Videos (Screencasts in denen ich hauptsächlich die weiter unten verfügbaren stichpunktartigen Aufzeichnungen diskutiere):
Stichpunktartige Aufzeichnungen (ersetzen im Wesentlichen den Tafelanschrieb, Version vom 08.07.2020):
Theo2_Mechanik.pdf.
Zeit- und Arbeitsplan:
  • Woche 01 (20.04. bis 26.04.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 1.1 und Kapitel 1.2.
  • Woche 02 (27.04. bis 03.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 1.3 bis Kapitel 1.5.
  • Woche 03 (04.05. bis 10.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 1.6 bis Kapitel 1.8.
  • Woche 04 (11.05. bis 17.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 1.9 bis Kapitel 2.2.
  • Woche 05 (18.05. bis 24.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.3 bis Kapitel 2.4.
  • Woche 06 (25.05. bis 31.05.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.5 bis Kapitel 2.6. (bis zu Beginn von 2.6.1)
  • Woche 07 (01.06. bis 07.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.6.1 bis Kapitel 2.6.3.
  • Woche 08 (08.06. bis 14.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 2.6.4 bis Kapitel 2.7.
  • Woche 09 (15.06. bis 21.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 3.1 bis Kapitel 3.3.
  • Woche 10 (22.06. bis 28.06.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 3.4 bis Kapitel 4.1.
  • Woche 11 (29.06. bis 05.07.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 4.2.
  • Woche 12 (06.07. bis 12.07.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 4.3 bis Kapitel 4.4.
  • Woche 13 (13.07. bis 19.07.)
    • Vorlesungsstoff: Kapitel 5.1 bis Kapitel 5.4.
Literatur:
  • Mechanik (T. Fließbach, Spektrum Akademischer Verlag).
  • Arbeitsbuch zur Theoretischen Physik: Repetitorium und Übungsbuch (T. Fließbach, H. Walliser, Spektrum Akademischer Verlag).
  • Grundkurs Theoretische Physik 1: Klassische Mechanik und mathematische Vorbereitungen (Wolfgang Nolting, Springer Spektrum).
  • Grundkurs Theoretische Physik 2: Analytische Mechanik (Wolfgang Nolting, Springer Spektrum).
  • Grundkurs Theoretische Physik 4/1: Spezielle Relativitätstheorie (Wolfgang Nolting, Springer Spektrum).
  • Theoretische Physik (M. Bartelmann, B. Feuerbacher, T. Krüger, D. Lüst, A. Rebhan, A. Wipf, Springer Spektrum).
  • Klassische Mechanik (F. Kuypers, Wiley-VCH).
  • The Feynman Lectures on Physics (Volume 2, Chapter 19, The Principle of Least Action)
    http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_19.html.
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt des Moduls VTH1.

WS 2019/20 - Vorlesung: Einführung in die Programmierung für Physiker (Modul PPROG)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Do 14:15 - 15:45, _0.111 (erster Termin am 17. Oktober 2019).
  • Übungen (organisiert von Alessandro Sciarra):
    • Di 09:15 - 10:45, 01.120.
    • Di 14:15 - 15:45, 01.120.
    • Mi 09:15 - 10:45, 01.120.
    • Mi 14:15 - 15:45, 01.120.
    • Do 09:15 - 10:45, 01.120.
    • Fr 09:15 - 10:45, 01.120.
  • Anmeldung zu den Übungen via
    https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/
    ab 17. Oktober 2019, 16:00.
  • Klausur:
    • Findet statt am 11. März 2020 (Mittwoch), 10:00 - 12:00 in OSZ H3 und OSZ H4.
    • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier.
    • Bücher, Ordner, handgeschriebene Aufzeichnungen, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
    • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert.
    • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
    • Angabe: klausur_1.pdf.
    • Ergebnisse: klausur_1_ergebnisse.pdf.
    • Einsichtnahme am 12. März (Donnerstag), 11:00 - 13:00 in 02.120.
  • Nachklausur:
    • Findet statt am 19. Juni 2020 (Freitag), 16:30 - 18:30.
    • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier.
    • Bücher, Ordner, handgeschriebene Aufzeichnungen, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
    • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert.
    • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
    • Aufgrund der gegenwärtigen Corona-Problematik sind besondere Regeln von uns allen zu beachten:.
      • Wir treffen uns pünktlich am Freitag 19.06. um 16:30 im Außenbereich vor dem Haupteingang des Physik-Gebäudes (d.h. dort, wo das Büro des Pförtners in Sichtweite ist).
      • Die Tutoren werden Euch in Kleingruppen dort abholen und in die Prüfungsräume begleiten. (Bitte nicht selbst das Gebäude betreten und die Prüfungsräume vor 16:30 aufsuchen.)
      • Bitte bringt Atemschutzmasken mit und tragt sie bei Betreten des Gebäudes. Während der Prüfung könnt Ihr sie dann ablegen.
      • Bitte bringt außerdem die Erklärung "Bestätigung von Studierenden zur Teilnahme an der Prüfung" unterschrieben mit (sollte Euch vom Prüfungsamt nach Anmeldung zur Prüfung zugeschickt worden sein).
      • Im Prüfungsraum sind Plätze durch ausliegendes Klausurpapier markiert. Außerdem sind Tutoren anwesend, die die Sitzordnung organisieren.
      • Bitte verlasst nach Abgabe unverzüglich und auf direktem Weg das Physik-Gebäude.
    • Angabe: klausur_2.pdf.
    • Ergebnisse: klausur_2_ergebnisse.pdf.
    • Einsichtnahme: Kann bei Bedarf am 26. Juni 2020 in Form von Einzelterminen stattfinden. Jeder, der an einer Einsichtnahme interessiert ist, muss hierfür eine Uhrzeit mit Alessandro Sciarra vereinbaren (via Email bis spätestens 24. Juni 2020; Emailadresse findet sich auf den www Seiten des ITP).
Inhalt der Vorlesung:
  • Einführung in Linux.
  • Ausfürliche Behandlung der Programmiersprache C.
  • Implementierung und Umsetzung physikalischer und numerischer Standardprobleme, z.B. numerische Integration, Interpolation von Datenpunkten oder die Berechnung einer Trajektorie eines klassischen Teilchens.
  • Einführung in C++.
  • Siehe auch Vorlesungsfolien weiter unten.
Vorlesungsfolien:
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://www.rz.uni-frankfurt.de/49010664/010_Hauptkatalog.
Literatur zu C:
  • "Programmieren in C", 2. Auflage (B. W. Kernighan, D. M. Ritchie, Hanser).
Literatur zu C++:
  • "The C++ Programming Language", (B. Stroustrup, Addison-Wesley).
  • "A Tour of C++", C++ in-depth series (B. Stroustrup, Addison-Wesley).
  • "Effective Modern C++: 42 Specific Ways to Improve Your Use of C++11 and C++14", (S. Meyers, O'Reilly).
  • "Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs", (S. Meyers, Addison-Wesley).
  • "Effective STL: 50 Specific Ways to Improve Your Use of the Standard Template Library", (S. Meyers, Addison-Wesley).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VMATH1 und VMATH2.
Aufgabenblätter:
Große Programmieraufgabe:
  • Eines dieser Projekte ist bis zum Ende der Vorlesungszeit (Deadline: Freitag, 14. Feburar 2020) allein oder in einer Zweiergruppe als Hausaufgabe erfolgreich zu bearbeiten.
  • Meldet Euch bis Dienstag 10. Dezember 2019 via
    https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/
    zur Programmieraufgabe für Euer Wunschprojekt an; falls es zu einer stark ungleichen Verteilung auf die fünf Projekte kommen sollte, diskutieren wir gemeinsam mögliche Umverteilungen in der Vorlesung am Donnerstag 12. Dezember 2019; spätestens bis Freitag 13. Dezember 2019 bekommt Ihr Bescheid, falls Ihr von einer Umverteilung betroffen seid.
  • Die Tutoren geben Euch gern Tipps, helfen Euch bei eventuell auftretenden Problemen, etc.
  • Scheinkriterium: Das korrekt funktionierende Programm ist dem zugeordneten Tutor bis spätestens 14. Feburar 2020 in einem ca. 15-minütigen Gespräch zu demonstrieren und zu erläutern (im Fall einer Zweiergruppe müssen beide Gruppenmitglieder über alle Aspekte des geschriebenen Programms Bescheid wissen und in der Lage sein, diese zu erklären).

SS 2019 - Lecture: Advanced quantum mechanics

When und where?
  • Lecture (first lecture on 16. April 2019):
    • Di 10:15 - 11:45, 02.116.
    • Do 10:15 - 11:45, 02.116.
  • Tutorials (organized by Christian Reisinger):
    • Di 12:30 - 14:00, __.102.
    • Mi 08:15 - 09:45, __.102.
    • Mi 14:15 - 15:45, 02.114.
Oral exams, 2.103 (my office):
  • 01. Aug, Thursday, starting at 10:00.
  • 25. Sep, Wednesday, starting at 10:00.
Outline:
  • 1 Wiederholung grundegender Konzepte der Quantenmechanik (QM)
    • 1.1 Übergang von klassischer Mechanik zur QM
    • 1.2 Rechnungen mit Hilfe von Darstellungen
    • 1.3 Eigenwerte von Operatoren, Messung von Observablen
    • 1.4 Zeitentwicklung
  • 2 Time-dependent perturbation theory
    • 2.1 Basics
    • 2.2 Example: harmonic oscillator and electric field
    • 2.3 Fermi's golden rule
  • 3 Streutheorie
    • 3.1 Streuung in 1 Raumdimension
    • 3.2 Streuung in 3 Raumdimensionen
  • 4 Relativistische Quantenmechanik
    • 4.1 Spezielle Relativitätstheorie
    • 4.2 Klein-Gordon-Gleichung
    • 4.3 Dirac-Gleichung
  • 5 Ausgewählte Grundlagen und Anwendungen der Gruppentheorie und von Symmetrien in der Quantenmechanik
    • 5.1 Gruppen
    • 5.2 Lie-Gruppen
    • 5.3 Lorentz- und Poincare-Gruppe
    • 5.4 Konstruktion relativistischer Wellen- und Feldgleichungen ausgehend von Symmetrieüberlegungen
    • 5.5 Zusammenfassung
  • 6 Vielteilchensysteme
    • 6.1 Grundlagen zur Behandlung ununterscheidbarer Teilchen
    • 6.2 Hartree-Verfahren
    • 6.3 Ausblick: QM Behandlung von Systemen mit veränderlicher Teilchenzahl
Itemized notes (most of it in German), last updated on 17. July 2019:
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&videolist=1158.
Literature:
  • Quantenmechanik (QM I) (F. Schwabl, Springer).
  • Quantenmechanik für Fortgeschrittene (QM II) (F. Schwabl, Springer).
Prerequisites:
  • Basic knowledge of mathematics and theoretical physics, e.g. Module VTH1-VTH4.
Exercise sheets:

WS 2018/19 - Vorlesung: Theoretische Physik 3 - Elektrodynamik

Wann und wo?
Klausur:
  • Findet statt am 1. März 2019 (Freitag), 10:00 - 12:00 in OSZ H4, OSZ H5 und OSZ H6.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung".
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert.
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_1.pdf.
  • Einsichtnahme am 05. März (Dienstag), 13:00 - 15:00 in 02.120.
Nachklausur:
  • Findet statt am 27. März 2019 (Mittwoch), 10:00 - 12:00 in OSZ H4 und OSZ H5.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung".
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_2.pdf.
  • Einsichtnahme am 29. März (Freitag), 13:00 - 15:00 in 02.120.
Einige organisatorische Informationen (die in der ersten Vorlesung gezeigten Folien):
infos.pdf.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Motivation, Einführung in die Feldtheorie
    • 1.1 Primitives Beispiel einer Feldtheorie: schwingende Saite
    • 1.2 Fortgeschrittene Feldtheorien: z.B. Feldtheorien, die elementare Teilchen beschreiben (ED, ...)
    • 1.3 Gliederung der Vorlesung
  • 2 Elektrostatik
    • 2.1 Coulomb-Gesetz
    • 2.2 Elektrisches Feld
    • 2.3 δ-Funktion
    • 2.4 Elektrisches Feld (Fortsetzung)
    • 2.5 Elektrostatisches Potential
    • 2.6 Feldgleichungen
    • 2.7 Satz von Gauß und Satz von Stokes
    • 2.8 Feldgleichungen (Fortsetzung)
    • 2.9 Feldlinien, Äquipotentialflächen
    • 2.10 Homogen geladene Kugel: Berechnung des E-Feldes
    • 2.11 Energie einer Ladungsverteilung
    • 2.12 Elektrostatische Randwertprobleme
    • 2.13 Kondensator
    • 2.14 Laplace-Gleichung in 2 Raumdimensionen: Polarkoordinaten
    • 2.15 Laplace-Gleichung in 3 Raumdimensionen: Kugelkoordinaten
    • 2.16 Multipolentwicklung
  • 3 Magnetostatik
    • 3.1 Strom, Stromdichte, Kontinuitätsgleichung
    • 3.2 Magnetisches Feld
    • 3.3 Vektorpotential, Eichsymmetrie
    • 3.4 Feldgleichungen
    • 3.5 Gegenüberstellung: Elektrostatik ↔ Magnetostatik
    • 3.6 Multipolentwicklung
  • 4 Spezielle Relativitätstheorie (Wiederholung)
  • 5 Elektrodynamik (Grundlagen)
    • 5.1 Lagrange-Formalismus für Felder
    • 5.2 Lagrange-Funktion und Feldgleichungen der Elektrodynamik für ρ = 0 und j = 0
    • 5.3 Lagrange-Funktion und Feldgleichungen der Elektrodynamik für ρ ≠ 0 und/oder j ≠ 0
    • 5.4 Zusammenfassung und Diskussion der Feldgleichungen
    • 5.5 Energie und Impuls des em Feldes
  • 6 Elektrodynamik (Anwendungen)
    • 6.1 Allgemeine Lösung der Maxwell-Gleichungen
    • 6.2 Fourier-Transformation
    • 6.3 Greensche Funktion
    • 6.4 Allgemeine Lösung der Maxwell-Gleichungen (Fortsetzung)
    • 6.5 Ebene Wellen
    • 6.6 Hohlraumwellen und Wellenleiter
    • 6.7 E-Felder, B-Felder und em Strahlung beschleunigter Ladungen
  • 7 Elektrodynamik in Materie
    • 7.1 Aufteilung von Feldern und Ladungen ("ungestört", "extern", "induziert")
    • 7.2 Übergang von mikroskopischen zu makroskopischen Größen
    • 7.3 Reaktion von Materie, linearer Response
    • 7.4 Makroskopische Maxwell-Gleichungen
    • 7.5 Verhalten von E, B, D und H auf Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Materiesorten
Stichpunktartige Aufzeichnungen zu den Vorlesungsstunden (im Wesentlichen der Tafelanschrieb, Version vom 14. Februar 2019):
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter
http://www.rz.uni-frankfurt.de/49010664/010_Hauptkatalog.
Literatur:
  • Elektrodynamik (T. Fließbach, Spektrum Akademischer Verlag).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1 und VTH2.
Aufgabenblätter:

SS 2018 - Lecture: Numerical methods in physics (Modul VNUMP)

When und where?
  • Lecture:
    • Fr 14:00 - 16:20, 02.116 (first lecture on 13. April 2018).
  • Tutorials (organized by Alessandro Sciarra):
    • Mo 10:00 - 10:45, 02.114 (first tutorial on 16. April 2018).
    • Fr 16:25 - 17:10, 02.116 (first tutorial on 20. April 2018).
  • Question time, help with programming (organized by Alessandro Sciarra):
    • We 12:00 - 12:45, 01.120 (starts on 25. April 2018).
Outline:
  • 1 Introduction
  • 2 Representation of numbers in computers, roundoff errors
    • 2.1 Integers
    • 2.2 Real numbers, floating point numbers
    • 2.3 Roundoff errors
      • 2.3.1 Simple examples
      • 2.3.2 Another example: numerical derivative via finite difference
  • 3 Ordinary differential equations, initial value problems
    • 3.1 Physics motivation
    • 3.2 Euler's method
    • 3.3 Runge-Kutta method
      • 3.3.1 Estimation of errors
      • 3.3.2 Adaptive step size
  • 4 Dimensionful quantities on a computer
    • 4.1 Method 1: define units for your computation
    • 4.2 Method 2: use exclusively dimensionless quantities
  • 5 Root finding, solving systems of non-linear equations
    • 5.1 Physics motivation
    • 5.2 Bisection (only for N=1)
    • 5.3 Secant method (only for N=1)
    • 5.4 Newton-Raphson method (for N=1)
    • 5.5 Newton-Raphson method (for N>1)
  • 6 Ordinary differential equations, boundary value problems
    • 6.1 Physics motivation
    • 6.2 Shooting method
      • 6.2.1 Example: QM, 1 dimension, infinite potential well
      • 6.2.2 Example: QM, 1 dimension, harmonic oscillator
      • 6.2.3 Example: QM, 3 dimensions, spherically symmetric potential
    • 6.3 Relaxation methods
  • 7 Solving systems of linear equations
    • 7.1 Problem definition, general remarks
    • 7.2 Gauss-Jordan elimination (a direct method)
      • 7.2.1 Pivoting
    • 7.3 Gauss elimination with back substitution (a direct method)
    • 7.4 LU decomposition (a direct method)
      • 7.4.1 Crout's algorithm
      • 7.4.2 Computation of the solution of Ax = b
      • 7.4.3 Computation of det(A)
    • 7.5 QR decomposition (a direct method)
    • 7.6 Iterative refinement of the solution of Ax = b (for direct methods)
    • 7.7 Conjugate gradient method (an iterative method)
      • 7.7.1 Symmetric positive definite A
      • 7.7.2 Generalizations
      • 7.7.3 Condition number, preconditioning
  • 8 Numerical integration
    • 8.1 Numerical integration in 1 dimension
      • 8.1.1 Newton-Cotes formulas
      • 8.1.2 Gaussian integration
    • 8.2 Numerical integration in D≥2 dimensions
      • 8.2.1 Nested 1-dimensional integration
      • 8.2.2 Monte Carlo integration
      • 8.2.3 When to use which method?
  • 9 Eigenvalues and eigenvectors
    • 9.1 Problem definition, general remarks
    • 9.2 Basic principle of numerical methods for eigenvalue problems
    • 9.3 Jacobi method
    • 9.4 Example: molecule oscillations inside a crystal
  • 10 Interpolation, extrapolation, approximation
    • 10.1 Polynomial interpolation
    • 10.2 Cubic spline interpolation
    • 10.3 Method of least squares
    • 10.4 χ2 minimizing fits
  • 11 Function minimization, optimization
    • 11.1 Problem definition, general remarks
    • 11.2 Golden section search in D=1 dimension
    • 11.3 Function minimization using quadratic interpolation in D=1 dimension
    • 11.4 Function minimization using derivatives in D=1 dimension
    • 11.5 Simplex algorithm (D≥2 dimensions)
    • 11.6 Function minimization in D≥2 dimensions by repeated minimization in 1 dimension
    • 11.7 Simulated annealing
Itemized notes, last updated on 13. July 2018 (essentially what I write on the blackboard):
Literature:
  • Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing (W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery, Cambridge University Press).
Prerequisites:
  • Basic knowledge of mathematics and theoretical physics, e.g. Module VTH1-VTH4.
  • Basic knowledge of a programming language suited for numerical algorithms, e.g. C, C++, Fortran.
Exercise sheets:

WS 2017/18 - Vorlesung: Einführung in die Programmierung für Physiker (Modul PPROG)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Do 14:15 - 15:45, _0.111 (erster Termin am 19. Oktober 2017).
  • Übungen (organisiert von Francesca Cuteri und Alessandro Sciarra):
    • Di 10:15 - 11:45, 01.120.
    • Di 14:15 - 15:45, 01.120.
    • Mi 09:15 - 10:45, 01.120.
    • Mi 14:15 - 15:45, 01.120.
    • Do 10:15 - 11:45, 01.120.
    • Fr 09:15 - 10:45, 01.120.
  • Anmeldung zu den Übungen via
    https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/
    ab 19. Oktober 2017, 18:00.
  • Klausur:
    • Findet statt am 9. März 2018 (Freitag), 10:00 - 12:00 in Phys _0.111 und Phys __.102.
    • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier.
    • Bücher, Ordner, handgeschriebene Aufzeichnungen, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
    • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert.
    • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
    • Angabe: klausur_1.pdf.
    • Einsichtnahme am 20. März (Dienstag), 11:00 - 12:15 in 02.114.
  • Nachklausur:
    • Findet statt am 28. März 2018 (Mittwoch), 10:00 - 12:00 in Phys _0.111.
    • Angabe: klausur_2.pdf.
    • Einsichtnahme: Bei Interesse bitte einen Termin via Email mit mir vereinbaren.
Inhalt der Vorlesung:
  • Einführung in Linux.
  • Ausfürliche Behandlung der Programmiersprache C.
  • Implementierung und Umsetzung physikalischer und numerischer Standardprobleme, z.B. numerische Integration, Interpolation von Datenpunkten oder die Berechnung einer Trajektorie eines klassischen Teilchens.
  • Einführung in C++.
  • Siehe auch Vorlesungsfolien weiter unten.
Vorlesungsfolien:
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://www.rz.uni-frankfurt.de/49010664/010_Hauptkatalog.
Literatur:
  • Programmieren in C, 2. Auflage (B. W. Kernighan, D. M. Ritchie, Hanser).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VMATH1 und VMATH2.
Aufgabenblätter:
Große Programmieraufgabe:
  • Eines dieser Projekte ist bis zum Semesterende (Deadline: Freitag, 9. Feburar 2018) allein oder in einer Zweiergruppe als Hausaufgabe erfolgreich zu bearbeiten.
  • Meldet Euch bis Sonntag 10. Dezember 2017 via
    https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/
    zur Programmieraufgabe unter Angabe Eurer drei nach Priorität geordneten Wunschprojekte an; spätestens bis Mittwoch 13. Dezember 2017 bekommt Ihr Bescheid, welches Projekt Euch zugeteilt wurde.
  • Die Tutoren geben Euch gern Tipps, helfen Euch bei eventuell auftretenden Problemen, etc.
  • Scheinkriterium: Das korrekt funktionierende Programm ist dem zugeordneten Tutor bis spätestens 9. Feburar 2018 in einem ca. 15-minütigen Gespräch zu demonstrieren und zu erläutern (im Fall einer Zweiergruppe müssen beide Gruppenmitglieder über alle Aspekte des geschriebenen Programms Bescheid wissen und in der Lage sein, diese zu erklären).

SS 2017 - Vorlesung: Höhere Quantenmechanik

Wann und wo?
  • Vorlesung (erster Termin am 20. April 2017):
    • Di 10:15 - 11:45, __.102.
    • Do 10:15 - 11:45, 02.116.
  • Übungen (organisiert und betreut von Antje Peters):
    • Di 12:15 - 13:45, 01.114.
    • Di 12:15 - 13:45, 02.201b.
    • Di 13:15 - 14:45, 02.114.
    • Mi 14:15 - 15:45, 02.114.
Termine der mündlichen Prüfung:
  • 31. Jul, Mo, ab 10:00.
  • 31. Aug, Do, ab 10:00.
  • 07. Sep, Do, ab 10:00.
  • 21. Sep, Do, ab 10:00.
Inhalt der Vorlesung:
  • Vielteilchensysteme.
  • Streutheorie.
  • Symmetrien.
  • Relativistische Quantenmechanik.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Wiederholung grundegender Konzepte der Quantenmechanik (QM)
    • 1.1 Übergang von klassischer Mechanik zur QM
    • 1.2 Rechnungen mit Hilfe von Darstellungen
    • 1.3 Eigenwerte von Operatoren, Messung von Observablen
    • 1.4 Zeitentwicklung
  • 2 Streutheorie
    • 2.1 Streuung in 1 Raumdimension
    • 2.2 Streuung in 3 Raumdimensionen
  • 3 Relativistische Quantenmechanik
    • 3.1 Spezielle Relativitätstheorie
    • 3.2 Klein-Gordon-Gleichung
    • 3.3 Dirac-Gleichung
  • 4 Ausgewählte Grundlagen und Anwendungen der Gruppentheorie und von Symmetrien in der Quantenmechanik
    • 4.1 Gruppen
    • 4.2 Lie-Gruppen
    • 4.3 Lorentz- und Poincare-Gruppe
    • 4.4 Konstruktion relativistischer Wellen- und Feldgleichungen ausgehend von Symmetrieüberlegungen
    • 4.5 Zusammenfassung
  • 5 Vielteilchensysteme
    • 5.1 Grundlagen zur Behandlung ununterscheidbarer Teilchen
    • 5.2 Hartree-Verfahren
    • 5.3 Ausblick: QM Behandlung von Systemen mit veränderlicher Teilchenzahl
Stichpunktartige Aufzeichnungen zu den Vorlesungsstunden (im Wesentlichen der Tafelanschrieb, Version vom 18. Juli 2017):
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&videolist=987.
Literatur:
  • Quantenmechanik (QM I) (F. Schwabl, Springer).
  • Quantenmechanik für Fortgeschrittene (QM II) (F. Schwabl, Springer).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1 bis VTH4.
Aufgabenblätter:

WS 2016/17 - Vorlesung: Theoretische Physik 3 - Elektrodynamik

Wann und wo?
Klausur:
  • Findet statt am 20. Februar (Montag), 10:00 - 12:00 in OSZ H4 und OSZ H5.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung".
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_1.pdf.
  • Einsichtnahme am 22. Februar (Mittwoch), 11:00 - 13:00 in 02.114.
Nachklausur:
  • Findet statt am 21. März (Dienstag), 10:00 - 12:00 in OSZ H4 und OSZ H5.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung".
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_2.pdf.
  • Einsichtnahme am 23. März (Donnerstag), 11:00 - 13:00 in 02.114.
Einige organisatorische Informationen (die in der ersten Vorlesung gezeigten Folien):
infos.pdf.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Motivation, Einführung in die Feldtheorie
    • 1.1 Primitives Beispiel einer Feldtheorie: schwingende Saite
    • 1.2 Fortgeschrittene Feldtheorien: z.B. Feldtheorien, die elementare Teilchen beschreiben (ED, ...)
    • 1.3 Gliederung der Vorlesung
  • 2 Elektrostatik
    • 2.1 Coulomb-Gesetz
    • 2.2 Elektrisches Feld
    • 2.3 δ-Funktion
    • 2.4 Elektrisches Feld (Fortsetzung)
    • 2.5 Elektrostatisches Potential
    • 2.6 Feldgleichungen
    • 2.7 Satz von Gauß und Satz von Stokes
    • 2.8 Feldgleichungen (Fortsetzung)
    • 2.9 Feldlinien, Äquipotentialflächen
    • 2.10 Homogen geladene Kugel: Berechnung des E-Feldes
    • 2.11 Energie einer Ladungsverteilung
    • 2.12 Elektrostatische Randwertprobleme
    • 2.13 Kondensator
    • 2.14 Laplace-Gleichung in 2 Raumdimensionen: Polarkoordinaten
    • 2.15 Laplace-Gleichung in 3 Raumdimensionen: Kugelkoordinaten
    • 2.16 Multipolentwicklung
  • 3 Magnetostatik
    • 3.1 Strom, Stromdichte, Kontinuitätsgleichung
    • 3.2 Magnetisches Feld
    • 3.3 Vektorpotential, Eichsymmetrie
    • 3.4 Feldgleichungen
    • 3.5 Gegenüberstellung: Elektrostatik ↔ Magnetostatik
    • 3.6 Multipolentwicklung
  • 4 Spezielle Relativitätstheorie (Wiederholung)
  • 5 Elektrodynamik (Grundlagen)
    • 5.1 Lagrange-Formalismus für Felder
    • 5.2 Lagrange-Funktion und Feldgleichungen der Elektrodynamik für ρ = 0 und j = 0
    • 5.3 Lagrange-Funktion und Feldgleichungen der Elektrodynamik für ρ ≠ 0 und/oder j ≠ 0
    • 5.4 Zusammenfassung und Diskussion der Feldgleichungen
    • 5.5 Energie und Impuls des em Feldes
  • 6 Elektrodynamik (Anwendungen)
    • 6.1 Allgemeine Lösung der Maxwell-Gleichungen
    • 6.2 Fourier-Transformation
    • 6.3 Greensche Funktion
    • 6.4 Allgemeine Lösung der Maxwell-Gleichungen (Fortsetzung)
    • 6.5 Ebene Wellen
    • 6.6 Hohlraumwellen und Wellenleiter
    • 6.7 E-Felder, B-Felder und em Strahlung beschleunigter Ladungen
  • 7 Elektrodynamik in Materie
    • 7.1 Aufteilung von Feldern und Ladungen ("ungestört", "extern", "induziert")
    • 7.2 Übergang von mikroskopischen zu makroskopischen Größen
    • 7.3 Reaktion von Materie, linearer Response
    • 7.4 Makroskopische Maxwell-Gleichungen
    • 7.5 Verhalten von E, B, D und H auf Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Materiesorten
Stichpunktartige Aufzeichnungen zu den Vorlesungsstunden (im Wesentlichen der Tafelanschrieb, Version vom 9. Februar 2017):
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter
http://www.rz.uni-frankfurt.de/49010664/010_Hauptkatalog.
Literatur:
  • Elektrodynamik (T. Fließbach, Spektrum Akademischer Verlag).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1 und VTH2.
Aufgabenblätter:
Veranstaltungshinweis:
Physik Lernzentrum (organisiert von Julia Sammet, Emails an Julia Sammet mit Betreff "Lernzentrum" außerhalb der Öffnungszeiten möglich und erwünscht).
Veranstaltungshinweis (für alle die noch nicht genug von Theo haben):
Wochenende der Theoretischen Physik (24. Februar 2017 bis 26. Februar 2017).

SS 2016 - Vorlesung: Theoretische Physik 2 - Klassische Mechanik

Wann und wo?
Klausur:
  • Findet statt am 1. August (Mo), 10:15 - 11:45 in OSZ H1 und OSZ H3.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung".
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_1.pdf.
  • Einsichtnahme am 4. August (Do), 11:00 - 13:00 in 02.114.
Nachklausur:
  • Findet statt am 30. September (Fr), 10:15 - 11:45 in _0.111.
  • Erlaubte Ausrüstung/Hilfsmittel: Stift, Papier, 1 handbeschriebener DIN A4-Zettel als "Formelsammlung".
  • Bücher, Ordner, elektronische Geräte (z.B. Handys, Taschenrechner) sind verboten.
  • Studierendenausweis mitbringen. Wird kontrolliert ...
  • Jede Aufgabe auf ein separates Blatt, jedes Blatt mit Name und Matrikelnummer beschriften.
  • Angabe und Lösungen: klausur_2.pdf.
  • Einsichtnahme am 5. Oktober (Mi), 11:00 - 13:00 in 02.114.
Einige organisatorische Informationen (die in der ersten Vorlesung gezeigten Folien):
infos.pdf.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Spezielle Relativitätstheorie (relativistische Mechanik)
    • 1.1 Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
    • 1.2 Grundidee der speziellen Relativitätstheorie, Lorentz-Transformationen
    • 1.3 Obere und untere Indizes
    • 1.4 Relativistische Addition von Geschwindigkeiten
    • 1.5 Zeitdilatation
    • 1.6 Längenkontraktion
    • 1.7 Eigenzeit, Zwillingsparadoxon
    • 1.8 Vierergeschwindigkeit und Viererimpuls
    • 1.9 Relativistische BGl
    • 1.10 Viererimpulserhaltung, relativistische Streuprozesse und Zerfälle
  • 2 Lagrange-Formalismus
    • 2.1 Prinzip der kleinsten Wirkung
    • 2.2 Variationsrechnung, Euler-Lagrange-Gleichungen
    • 2.3 Generalisierte Koordinaten
    • 2.4 Euler-Lagrange-Gleichungen für generalisierte Koordinaten
    • 2.5 Zusammenfassung und Beispiele
    • 2.6 Bewegung in gekrümmten Räumen oder beschrieben durch krummlinige Koordinaten
    • 2.7 Erhaltungsgrößen, Symmetrien, Noether-Theorem
  • 3 Hamilton-Formalismus
    • 3.1 Legendre-Transformation
    • 3.2 Hamiltonsche BGls
    • 3.3 Poisson-Klammern
    • 3.4 Phasenraum
  • 4 Kleine Schwingungen von Vielteilchensystemen
    • 4.1 Quadratische Näherung der Lagrange-Funktion
    • 4.2 BGls und deren Lösung
    • 4.3 Normalschwingungen und Normalkoordinaten
    • 4.4 Ausbreitung von Wellen im Kristall
  • 5 Grundlagen der Kontinuumsmechanik und von Feldtheorien
    • 5.1 Schwingende Saite
    • 5.2 Ausblick: Mehrdimensionale Erweiterungen, Bedeutung der Wellengleichung in der Elementarteilchenphysik
Stichpunktartige Aufzeichnungen zu den Vorlesungsstunden (im Wesentlichen der Tafelanschrieb, Version vom 13. Juli 2016):
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter
http://www.rz.uni-frankfurt.de/49010664/010_Hauptkatalog.
Literatur:
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt des Moduls VTH1.
Aufgabenblätter:

WS 2015/16 - Vorlesung: Theoretische Physik 1 - Mathematische Methoden

Wann und wo?
Einige organisatorische Informationen (die während der Einführungsveranstaltung gezeigten Folien):
infos.pdf.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Vorbemerkungen
  • 2 Kinematik von Massenpunkten
    • 2.1 Grundlagen der Vektorrechnung
    • 2.2 Geschwindigkeit und Beschleunigung
  • 3 Dynamik von Massenpunkten (Grundlagen)
    • 3.1 Newtonsche Axiome
    • 3.2 Typische in der Mechanik auftretende Kräfte
    • 3.3 Lösung der Newtonschen BGl für spezielle "einfache Kräfte" (1)
    • 3.4 Einschub: Taylor-Näherung
    • 3.5 Lösung der Newtonschen BGl für spezielle "einfache Kräfte" (2)
    • 3.6 DGls: Zusammenfassung und Ergänzungen
  • 4 Harmonischer Oszillator (HO)
    • 4.1 Komplexe Zahlen
    • 4.2 Ungedämpfter HO
    • 4.3 Gedämpfter HO
    • 4.4 Angeregter gedämpfter HO
  • 5 Kraftfelder, Potentiale, Energieerhaltung
    • 5.1 Rein ortsabhängige Kraft in 1 Dimension
    • 5.2 Grundlagen der Vektoranalysis
    • 5.3 Kraftfelder und Potentiale in 3 Dimensionen
  • 6 Vielteilchensysteme
    • 6.1 Erhaltung der Gesamtenergie
    • 6.2 Impuls und Drehimpuls eines Teilchens
    • 6.3 Erhaltung des Gesamtimpulses, Schwerpunktbewegung
    • 6.4 Erhaltung des Gesamtdrehimpulses
    • 6.5 Schwerpunkt- und Relativkoordinaten beim abgeschlossenen 2-Teilchensystem
  • 7 Krummlinige Koordinatensysteme
    • 7.1 Polarkoordinaten
    • 7.2 Zylinderkoordinaten
    • 7.3 Kugelkoordinaten
  • 8 Kepler-Problem
    • 8.1 Planetenbewegung (ε < 1)
    • 8.2 Ablenkung/Streuung durch Gravitationsfeld (ε > 1)
  • 9 Volumenintegrale in krummlinigen Koordinaten
    • 9.1 Volumenelement, Jacobi-Matrix, Jacobi-Determinante
    • 9.2 Gravitationspotential einer sphärisch symmetrischen Massenverteilung
  • 10 Starrer Körper (1. Teil, Grundlagen)
    • 10.1 Definition, charakteristische Größen
    • 10.2 Rotationsmatrizen
    • 10.3 Rotation um feste Achse
    • 10.4 Rollbewegung
Stichpunktartige Aufzeichnungen zu den Vorlesungsstunden (im Wesentlichen der Tafelanschrieb ohne Bilder, Version vom 11. Februar 2016):
Theo1_MathMeth.pdf.
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter
http://www.rz.uni-frankfurt.de/49010664/010_Hauptkatalog.
Literatur:
  • Mechanik (T. Fließbach, Spektrum Akademischer Verlag).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Keine.
Aufgabenblätter:

SS 2015 - Vorlesung: Fortgeschrittene Quantenfeldtheorie und Quantenchromodynamik (Modul VQFT2)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Mi 11:15 - 12:45, 02.120 (erster Termin am 15. April 2015).
    • Fr 10:15 - 11:45, 02.116.
  • Übungen (organisiert und betreut von Krzysztof Cichy und Jonas Glesaaen):
    • Di 14:00 - 15:30, 02.120.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Pfadintegrale in der QM
    • 1.1 Die Übergangsamplitude
      • 1.1.1 Übergangsamplitude, freies Teilchen
      • 1.1.2 Übergangsamplitude, Teilchen in einem Potential
    • 1.2 Beispiel: Die Übergangsamplitude des HOs
    • 1.3 Das Euklidische Pfadintegral
    • 1.4 Vakuumerwartungswerte
    • 1.5 Erzeugende Funktionale
      • 1.5.1 Systeme mit quadratischer Wirkung
      • 1.5.2 Berechnung des erzeugenden Funktionals des HOs
  • 2 Pfadintegralquantisierung skalarer Felder
    • 2.1 Minkowski-Formulierung
    • 2.2 Euklidische Formulierung
  • 3 Störungsentwicklung für WW Theorien (am Beispiel von Φ4-Theorie)
    • 3.1 Störungsentwicklung von n-Punkt-Funktionen
    • 3.2 Erzeugendes Funktional für zusammenhängende Diagramme
    • 3.3 Erzeugendes Funktional für Truncated und Proper Diagrams
  • 4 Parallelen zur statistischen Physik, QFT bei endlicher Temperatur
    • 4.1 Parallelen zur statistischen Physik
    • 4.2 QFT bei endlicher Temperatur
  • 5 Pfadintegralquantisierung fermionischer Felder
    • 5.1 Eigenschaften/Rechenregeln von/für Grassmann-Variablen
    • 5.2 Gauß-Integrale mit Grassmann-Variablen
    • 5.3 Pfadintegralquantisierung fermionischer Felder
  • 6 Pfadintegralquantisierung von Eichfeldern
    • 6.1 Wesentliche Elemente Abelscher und nicht-Abelscher Eichtheorien
    • 6.2 Schwierigkeiten bei der Quantisierung von Eichtheorien
    • 6.3 Eichfixierung, Faddeev-Popov-Methode, Geistfelder
      • 6.3.1 Häufig verwendete Eichbedingungen
      • 6.3.2 Lorentz-Eichung
  • 7 Quantenchromodynamik (QCD)
    • 7.1 Felder und Wirkung
    • 7.2 Symmetrien
      • 7.2.1 Lokale Symmetrien
      • 7.2.2 Globale Symmetrien
    • 7.3 Das statische Quark-Antiquark-Potential in führender Ordnung
  • 8 Renormierung
    • 8.1 Einführendes Beispiel: Federkette in der klassischen Mechanik
    • 8.2 Divergenzen in Φ4-Theorie
    • 8.3 Regularisierung von Φ4-Theorie in d=4 Raumzeitdimensionen
    • 8.4 Renormierung von Φ4-Theorie in d=4 Raumzeitdimensionen
      • 8.4.1 λ-Ordnungen versus Loop-Ordnungen, Renormierung in höheren Ordnungen
  • 9 QFT auf dem Gitter
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&sem=11&videolist=791.
Literatur:
  • Quantum field theory (L. H. Ryder, Cambridge University Press).
  • Quantum field theory (M. Srednicki, Cambridge University Press).
  • An introduction to quantum field theory (M. E. Peskin, D. V. Schroeder, Perseus Books).
  • Quantum fields on a lattice (I. Montvay, G. Münster, Cambridge University Press).
  • Lattice gauge theories: an introduction (H. J. Rothe, World Scientific Lecture Notes in Physics).
  • Space-time approach to non-relativistic quantum mechanics (R. P. Feynman, Review of Modern Physics, Volume 20, Issue 2, pp. 367, 1948, http://rmp.aps.org/abstract/RMP/v20/i2/p367_1).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1-VTH4 und VQFT1.
Aufgabenblätter:

WS 2014/15 - Vorlesung: Einführung in die Quantenfeldtheorie und das Standardmodell der Teilchenphysik (Modul VQFT1)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Mi 11:15 - 12:45, 02.116 (erster Termin am 15. Oktober 2014).
    • Fr 10:00 - 11:30, 02.116.
  • Übungen (organisiert und betreut von Krzysztof Cichy):
    • Fr 12:00 - 13:30, 02.114.
    • Fr 13:45 - 15:00, _0.222.
Inhalt der Vorlesung:
  • Kanonische Quantisierung von Feldtheorien.
  • Das Standardmodell der Teilchenphysik.
  • Siehe auch Gliederung weiter unten.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Einleitung
    • 1.1 Motivation, Ziele und Inhalte der Vorlesung
    • 1.2 Einheiten in der Teilchenphysik
  • 2 Teilchen in der klassischen Mechanik und QM
    • 2.1 Teilchen in der klassischen Mechanik
      • 2.1.1 Lagrange-Formalismus
      • 2.1.2 Hamilton-Formalismus
    • 2.2 Teilchen in der QM
      • 2.2.1 Zeitentwicklung
      • 2.2.2 Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren am Beispiel des 1-dimensionalen harmonischen Oszillators
  • 3 Relativistische Wellen-/Feldgleichungen
    • 3.1 Spezielle Relativitätstheorie
      • 3.1.1 "Herleitung", Lorentz- und Poincare-Transformationen
      • 3.1.2 Energie und Impuls relativistischer Teilchen
    • 3.2 Die Klein-Gordon-Gleichung
    • 3.3 Die Dirac-Gleichung
      • 3.3.1 Lösungen mit negativer Energie
      • 3.3.2 Spin
      • 3.3.3 Lorentz-Kovarianz der Dirac-Gleichung, Transformationsverhalten von Spinoren unter Lorentz-Transformationen
      • 3.3.4 Transformationsverhalten von Spinoren unter Parität und Ladungskonjugation
      • 3.3.5 Bilineare Kovarianten
    • 3.4 Die Weyl-Gleichung
    • 3.5 Die Maxwell-Gleichungen
  • 4 Klassische Feldtheorie
    • 4.1 Mechanische Analogie zur Feldtheorie: Federkette
    • 4.2 Bewegungsgleichungen
      • 4.2.1 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichung eines reellen Skalarfelds, Hamilton-Formalismus für Felder
      • 4.2.2 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichung eines komplexen Skalarfelds
      • 4.2.3 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichung eines Spin-1/2-Felds (Dirac-Feld)
      • 4.2.4 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichungen des Maxwell-Felds
    • 4.3 Symmetrien und Erhaltungsgrößen
      • 4.3.1 Herleitung des Noether-Theorems
      • 4.3.2 Energie-Impuls-Tensor
      • 4.3.3 Anwendungsbeispiele des Noether-Theorems
  • 5 Quantisierung nicht-WW Feldtheorien
    • 5.1 Quantisierung des reellen Skalarfelds
    • 5.2 Quantisierung des komplexen Skalarfelds
    • 5.3 Quantisierung des Dirac-Felds
    • 5.4 Quantisierung des Maxwell-Felds
      • 5.4.1 "Phänomenologisch orientierte Vorgehensweise", Coulomb-Eichung
      • 5.4.2 "Theoretisch orientierte Vorgehensweise", Coulomb-Eichung
      • 5.4.3 "Lorentz-kovariante Vorgehensweise", Lorenz-Eichung
  • 6 WW Quantenfelder, Störungstheorie
    • 6.1 Die S-Matrix
    • 6.2 Die LSZ-Formel
    • 6.3 Umschreiben WW VEVs in freie VEVs
    • 6.4 Der Feynman-Propagator
    • 6.5 Störungsentwicklung von n-Punkt-Funktionen
  • 7 Zerfalls- und Streuprozesse in der QFT
    • 7.1 Zerfallsprozesse
    • 7.2 Streuprozesse
  • 8 Quantenelektrodynamik (QED)
    • 8.1 QED = U(1)-Eichtheorie, Eichprinzip
    • 8.2 Feynman-Regeln der QED (Lorenz-Eichung)
      • 8.2.1 Der Feynman-Propagator für Elektronen (bzw. Myonen bzw. Tauonen)
      • 8.2.2 Der Feynman-Propagator für Photonen
      • 8.2.3 Feynman-Regeln
      • 8.2.4 Elementarprozesse
    • 8.3 Streuprozesse
      • 8.3.1 Elektron-Myon-Streuung
      • 8.3.2 Elektron-Elektron-Streuung
      • 8.3.3 Myon-Paarerzeugung
      • 8.3.4 Elektron-Positron-Streuung (Bhabha-Streuung)
      • 8.3.5 Compton-Streuung
      • 8.3.6 Paarvernichtung
    • 8.4 Strahlungskorrekturen, laufende Kopplung, Renormierung
  • 9 Phänomenologie der starken WW
    • 9.1 Protonen, Neutronen und Isospin
      • 9.1.1 Isospininvariante freie Theorie (Protonen und Neutronen)
      • 9.1.2 Isospininvariante WW Theorie (Protonen, Neutronen und Pionen)
    • 9.2 Das Quarkmodell
      • 9.2.1 Flavor-Multiplets, Flavor-Quantenzahlen
      • 9.2.2 Quarkfarben
  • 10 Quantenchromodynamik (QCD)
    • 10.1 QCD = SU(3)-Eichtheorie
    • 10.2 Weitere Phänomene der starken WW/QCD
      • 10.1.1 Laufende Kopplung und asymptotische Freiheit
      • 10.1.2 Confinement
      • 10.1.3 Beobachtete Hadronen
  • 11 Der Higgs-Mechanismus
  • 12 Das Standardmodell der Teilchenphysik
    • 12.1 Eich- und Higgs-Sektor
    • 12.1 Lepton-Sektor
    • 12.1 Quark-Sektor
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&sem=10&videolist=738.
Literatur:
  • Quantum field theory (L. H. Ryder, Cambridge University Press).
  • Quantum field theory (M. Srednicki, Cambridge University Press).
  • A modern introduction to quantum field theory (M. Maggiore, Oxford University Press).
  • An introduction to quantum field theory (M. E. Peskin, D. V. Schroeder, Perseus Books).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1-VTH4.
Aufgabenblätter:

SS 2014 - Vorlesung: Numerische Methoden der Physik (Modul VNUMP)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Mi 10:00 - 12:15, 02.116 (erster Termin am 16. April 2014).
  • Übungen (organisiert und betreut von Christopher Czaban und Joshua Berlin):
    • Mi 09:00 - 09:45, _0.222 (erster Termin am 23. April 2014).
    • Mi 15:00 - 15:45, 02.114 (erster Termin am 23. April 2014).
  • Starthilfe zum C-Programmieren unter Linux:
Inhalt der Vorlesung:
  • Siehe Gliederung weiter unten.
  • Neben der Diskussion der zugrunde liegenden Mathematik ist es ein wesentliches Ziel der Vorlesung, Bezüge zu typischen physikalischen Problemen herzustellen, auf die die besprochenen Algorithmen anwendbar sind. In Form von Hausaufgaben sollen entsprechende Computerprogramme verfasst und in den Übungen dann besprochen werden.
Gliederung der Vorlesung, Folien:
  • 1 Einleitung
  • 2 Darstellung von Zahlen, Rundungsfehler
    (Folien: 02_Rundungsfehler.pdf)
    • 2.1 Ganze Zahlen (Integer)
    • 2.2 Gleitkommazahlen (= reelle Zahlen)
    • 2.3 Rundungsfehler
      • 2.3.1 Elementare Beispiele
      • 2.3.2 Numerische Ableitung
  • 3 Gewönliche Differentialgleichungen, Anfangswertprobleme
    (Folien: 03_DGLs_AWPs.pdf)
    • 3.1 Physikalische Motivation
    • 3.2 Euler-Methode
    • 3.3 Runge-Kutta-Methode
      • 3.3.1 Fehlerabschätzung
      • 3.3.2 Dynamische Anpassung der Schrittweite
  • Einschub: Einheitenbehaftete/dimensionslose Größen
  • 4 Nullstellensuche, lösen nicht-linearer Gleichungen
    • 4.1 Problemstellung, physikalische Motivation
    • 4.2 Bisektion (1 Gleichung, 1 Variable)
    • 4.3 Sekantenverfahren (1 Gleichung, 1 Variable)
    • 4.4 Newton-Raphson-Verfahren (1 Gleichung, 1 Variable)
    • 4.5 Newton-Raphson-Verfahren (N > 1 Gleichungen, N Variablen)
  • 5 Gewönliche Differentialgleichungen, Randwertprobleme
    (Folien: 05_DGLs_RWPs.pdf)
    • 5.1 Problemstellung, physikalische Motivation
    • 5.2 Shooting-Methode
      • 5.2.1 Beispiel: Quantenmechanik, eindimensionaler unendlicher Potentialtopf
      • 5.2.2 Beispiel: Quantenmechanik, eindimensionaler harmonischer Oszillator
      • 5.2.3 Beispiel: Quantenmechanik, dreidimensionale radialsymmetrische Probleme
    • 5.3 Relaxation-Methoden
  • 6 Lösen linearer Gleichungssysteme
    (Folien: 06_Lineare_Gleichungssysteme.pdf)
    • 6.1 Problemstellung
    • 6.2 Gauß-Jordan-Elimination
      • 6.2.1 Pivotisierung
    • 6.3 Gauß-Elimination mit Rückwärtssubstitution
    • 6.4 LU-Zerlegung
      • 6.4.1 Crouts Algorithmus
      • 6.4.2 Lösen von Ax = b mittels LU-Zerlegung
      • 6.4.3 Berechnen von det(A) mittels LU-Zerlegung
    • 6.5 QR-Zerlegung
    • 6.6 Iterative Verbesserung einer Lösung
    • 6.7 Methode der konjugierten Gradienten
      • 6.7.1 Spezialfall: Matrix symmetrisch und positiv definit
      • 6.7.2 Verallgemeinerungen
      • 6.7.3 Konditionszahl einer Matrix, Vorkonditionierung
  • 7 Numerische Integration
    • 7.1 Eindimensionale Integration
      • 7.1.1 Newton-Cotes-Formeln
      • 7.1.2 Gaußsche Integralformeln
    • 7.2 Mehrdimensionale Integration
      • 7.2.1 Geschachtelte eindimensionale Integration
      • 7.2.2 Monte-Carlo-Integration
      • 7.2.3 Wann ist welches Verfahren geeignet?
  • 8 Eigenwertprobleme
    (Folien: 08_Eigenwertprobleme.pdf)
    • 8.1 Problemstellung, grundlegende Eigenschaften und Tatsachen
    • 8.2 Prinzipielle Arbeitsweise numerischer Eigenwertverfahren
    • 8.3 Jacobi-Verfahren
    • 8.4 Beispiel für physikalische Anwendung: Kleine Schwingungen
    • 8.5 Bibliotheken für Eigenwertprobleme
  • Einschub: Verwendung numerischer Bibliotheken
    (Folien: GSL_Beispiel.pdf)
  • 9 Interpolation, Extrapolation, Approximation
    (Folien: 09_Interpolation.pdf)
    • 9.1 Polynominterpolation
    • 9.2 Kubische Spline-Interpolation
    • 9.3 Methode der kleinsten Fehlerquadrate
    • 9.4 χ2-Fitting
  • 10 Monte Carlo-Simulation statistischer Zustandssummen
    (Folien: 10_MC_Simulation.pdf)
    • 10.1 Ising-Modell
    • 10.2 Grundlagen der Monte Carlo-Simulation
      • 10.1.1 Metropolis-Algorithmus
      • 10.2.2 Heatbath-Algorithmus
    • 10.3 Monte Carlo-Simulation des Ising-Modells
  • 11 Funktionsminimierung, Optimierung
    • 11.1 "Golden-Section-Search" in D = 1 Dimensionen
    • 11.2 Quadratische Interpolation in D = 1
    • 11.3 Minimumsuche mit Hilfe von Ableitungen in D = 1
    • 11.4 Simplex-Methode (D > 1)
    • 11.5 D > 1-Minimierung durch wiederholte D = 1-Minimierung
    • 11.6 Simulated-Annealing
      • 11.6.1 Kombinatorische Minimierung
      • 11.6.2 Kontinuierliche Minimierung
Vom Standpunkt des ästhetischen Programmierens sind die oben bereitgestellten Codes teilweise sehr schlecht geschrieben: Ich verwende überwiegend globale Variablen, verzichte, wenn möglich, auf Loops und Funktionsaufrufe, etc. Ziel der Programme ist (1) einen leicht lesbaren Code für Vorlesung und Übung zur Verfügung zu stellen und (2) Programmieranfängern das Verstehen ihrer Funktionsweise zu erleichtern.
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&sem=9&videolist=672.
Notizen zur Vorlesung finden sich unter (erstellt von Alexandros Bouras und Jonathan Enders, korrekturgelesen von Martin Stein; Anmerkungen, Kommentare und Korrektorvorschläge am besten per Email an alexandros.bouras@stud.uni-frankfurt.de).
Literatur:
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Mathematische Kenntnisse etwa aus den Modulen VTH1-VTH4.
  • Programmierkenntnisse in einer numerischen Sprache, z.B. C, C++, Fortran.
Aufgabenblätter:

WS 2013/14 - Vorlesung: Einführung in die Programmierung für Physiker (Modul PPROG)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Do 14:15 - 15:45, __.102 (erster Termin am 17. Oktober 2013).
  • Übungen:
    • Mi 10:15 - 11:45, 01.120.
    • Mi 12:15 - 13:45, 01.120.
    • Mi 14:15 - 15:45, 01.120.
    • Do 08:15 - 09:45, 01.120.
    • Do 10:15 - 11:45, 01.120.
    • Fr 10:15 - 11:45, 01.120.
  • Klausur:
    • Do 27. Februar 2014, 14:15 - 15:45, Otto-Stern-Zentrum H5 und H6.
Inhalt der Vorlesung:
  • Einführung in Linux.
  • Ausfürliche Behandlung der Programmiersprache C.
  • Implementierung und Umsetzung physikalischer und numerischer Standardprobleme, z.B. numerische Integration, Interpolation von Datenpunkten oder die Berechnung einer Trajektorie eines klassischen Teilchens.
  • Siehe auch Vorlesungsfolien weiter unten.
Vorlesungsfolien:
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&sem=8&videolist=594.
Literatur:
  • Programmieren in C, 2. Auflage (B. W. Kernighan, D. M. Ritchie, Hanser).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VMATH1 und VMATH2.
Aufgabenblätter:
Große Programmieraufgabe:
  • Eines dieser Projekte ist bis zum Semesterende allein oder in einer Zweiergruppe als Hausaufgabe erfolgreich zu bearbeiten.
  • Meldet Euch bis Dienstag 17. Dezember 2013 unter
    http://itp.uni-frankfurt.de/~pp-dozenten/pproj
    zur Programmieraufgabe unter Angabe Eurer drei nach Priorität geordneten Wunschprojekte an; spätestens bis Donnerstag 19. Dezember 2013 bekommt Ihr via Email bescheid, welches Projekt Euch zugeteilt wurde.
    Bis jetzt ist es uns leider nicht gelungen, die Anmeldeseite zum Laufen zu bringen. Ihr könnt Euch daher auch gern via Email bei David Palao unter
    pp-dozenten@itp.uni-frankfurt.de
    anmelden. Gebt dabei bitte folgende Daten an:
    1. Vorname und Nachname.
    2. Matrikelnummer.
    3. Eure drei Wunschprojekte (in der Reihenfolge 1. Wahl, 2. Wahl, 3.Wahl).
    4. Falls Ihr in einer Zweiergruppe arbeiten möchtet, den Namen Eures Kollegen/Eurer Kollegin.
    Ihr erhaltet dann zeitnah eine Bestätigungsemail von uns.
  • Die Tutoren geben Euch gern Tipps, helfen Euch bei eventuell auftretenden Problemen, etc.
  • Scheinkriterium: Das korrekt funktionierende Programm ist dem zugeordneten Tutor in einem ca. 15-minütigen Gespräch zu demonstrieren und zu erläutern (im Fall einer Zweiergruppe müssen beide Gruppenmitglieder über alle Aspekte des geschriebenen Programms bescheid wissen und in der Lage sein, diese zu erklären).

SS 2013 - Vorlesung: Quantenfeldtheorie 2 (Modul VQFT2)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Mi 08:30 - 10:00, 02.116 (erster Termin am 17. April 2013).
    • Fr 10:15 - 11:45, 02.116.
  • Übungen (organisiert und betreut von David Palao):
    • Mi 10:15 - 11:45, 02.116.
Inhalt der Vorlesung:
  • Pfadintegrale.
  • Pfadintegralquantisierung von bosonischen Feldern, fermionischen Feldern und Eichfeldern.
  • Renormierung.
  • Quantenfeldtheorie auf dem Gitter.
  • Siehe auch Gliederung weiter unten.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Pfadintegrale in der QM
    • 1.1 Die Übergangsamplitude
      • 1.1.1 Übergangsamplitude, freies Teilchen
      • 1.1.2 Übergangsamplitude, Teilchen in einem Potential
    • 1.2 Beispiel: Die Übergangsamplitude des HOs
    • 1.3 Das Euklidische Pfadintegral
    • 1.4 Vakuumerwartungswerte
    • 1.5 Erzeugende Funktionale
      • 1.5.1 Systeme mit quadratischer Wirkung
      • 1.5.2 Berechnung des erzeugenden Funktionals des HOs
  • 2 Pfadintegralquantisierung skalarer Felder
    • 2.1 Minkowski-Formulierung
    • 2.2 Euklidische Formulierung
  • 3 Störungsentwicklung für WW Theorien (am Beispiel von Φ4-Theorie)
    • 3.1 Störungsentwicklung von n-Punkt-Funktionen
    • 3.2 Erzeugendes Funktional für zusammenhängende Diagramme
    • 3.3 Erzeugendes Funktional für Truncated und Proper Diagrams
  • 4 Parallelen zur statistischen Physik, QFT bei endlicher Temperatur
    • 4.1 Parallelen zur statistischen Physik
    • 4.2 QFT bei endlicher Temperatur
  • 5 Pfadintegralquantisierung fermionischer Felder
    • 5.1 Eigenschaften/Rechenregeln von/für Grassmann-Variablen
    • 5.2 Gauß-Integrale mit Grassmann-Variablen
    • 5.3 Pfadintegralquantisierung fermionischer Felder
  • 6 Pfadintegralquantisierung von Eichfeldern
    • 6.1 Wesentliche Elemente Abelscher und nicht-Abelscher Eichtheorien
    • 6.2 Schwierigkeiten bei der Quantisierung von Eichtheorien
    • 6.3 Eichfixierung, Faddeev-Popov-Methode, Geistfelder
      • 6.3.1 Häufig verwendete Eichbedingungen
      • 6.3.2 Lorentz-Eichung
  • 7 Quantenchromodynamik (QCD)
    • 7.1 Felder und Wirkung
    • 7.2 Symmetrien
      • 7.2.1 Lokale Symmetrien
      • 7.2.2 Globale Symmetrien
    • 7.3 Das statische Quark-Antiquark-Potential in führender Ordnung
  • 8 Renormierung
    • 8.1 Einführendes Beispiel: Federkette in der klassischen Mechanik
    • 8.2 Divergenzen in Φ4-Theorie
    • 8.3 Regularisierung von Φ4-Theorie in d=4 Raumzeitdimensionen
    • 8.4 Renormierung von Φ4-Theorie in d=4 Raumzeitdimensionen
      • 8.4.1 λ-Ordnungen versus Loop-Ordnungen, Renormierung in höheren Ordnungen
  • 9 QFT auf dem Gitter
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&sem=7&videolist=492.
Literatur:
  • Quantum field theory (L. H. Ryder, Cambridge University Press).
  • Quantum field theory (M. Srednicki, Cambridge University Press).
  • An introduction to quantum field theory (M. E. Peskin, D. V. Schroeder, Perseus Books).
  • Quantum fields on a lattice (I. Montvay, G. Münster, Cambridge University Press).
  • Lattice gauge theories: an introduction (H. J. Rothe, World Scientific Lecture Notes in Physics).
  • Space-time approach to non-relativistic quantum mechanics (R. P. Feynman, Review of Modern Physics, Volume 20, Issue 2, pp. 367, 1948, http://rmp.aps.org/abstract/RMP/v20/i2/p367_1).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1-VTH4 und VQFT1.
Aufgabenblätter:

WS 2012/13 - Vorlesung: Einführung in die Quantenfeldtheorie und das Standardmodell der Teilchenphysik (Modul VQFT1)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Mi 10:30 - 12:00, 02.116 (erster Termin am 17. Oktober 2012).
    • Fr 10:15 - 11:45, 02.116.
  • Übungen (organisiert und betreut von David Palao):
    • Fr 12:00 - 13:30, 02.114.
Inhalt der Vorlesung:
  • Kanonische Quantisierung von Feldtheorien.
  • Das Standardmodell der Teilchenphysik.
  • Siehe auch Gliederung weiter unten.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Einleitung
    • 1.1 Motivation, Ziele und Inhalte der Vorlesung
    • 1.2 Einheiten in der Teilchenphysik
  • 2 Teilchen in der klassischen Mechanik und QM
    • 2.1 Teilchen in der klassischen Mechanik
      • 2.1.1 Lagrange-Formalismus
      • 2.1.2 Hamilton-Formalismus
    • 2.2 Teilchen in der QM
      • 2.2.1 Zeitentwicklung
      • 2.2.2 Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren am Beispiel des 1-dimensionalen harmonischen Oszillators
  • 3 Relativistische Wellen-/Feldgleichungen
    • 3.1 Spezielle Relativitätstheorie
      • 3.1.1 "Herleitung", Lorentz- und Poincare-Transformationen
      • 3.1.2 Energie und Impuls relativistischer Teilchen
    • 3.2 Die Klein-Gordon-Gleichung
    • 3.3 Die Dirac-Gleichung
      • 3.3.1 Lösungen mit negativer Energie
      • 3.3.2 Spin
      • 3.3.3 Lorentz-Kovarianz der Dirac-Gleichung, Transformationsverhalten von Spinoren unter Lorentz-Transformationen
      • 3.3.4 Transformationsverhalten von Spinoren unter Parität und Ladungskonjugation
      • 3.3.5 Bilineare Kovarianten
    • 3.4 Die Weyl-Gleichung
    • 3.5 Die Maxwell-Gleichungen
  • 4 Klassische Feldtheorie
    • 4.1 Mechanische Analogie zur Feldtheorie: Federkette
    • 4.2 Bewegungsgleichungen
      • 4.2.1 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichung eines reellen Skalarfelds, Hamilton-Formalismus für Felder
      • 4.2.2 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichung eines komplexen Skalarfelds
      • 4.2.3 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichung eines Spin-1/2-Felds (Dirac-Feld)
      • 4.2.4 Lagrange-Dichte und Bewegungsgleichungen des Maxwell-Felds
    • 4.3 Symmetrien und Erhaltungsgrößen
      • 4.3.1 Herleitung des Noether-Theorems
      • 4.3.2 Energie-Impuls-Tensor
      • 4.3.3 Anwendungsbeispiele des Noether-Theorems
  • 5 Quantisierung nicht-WW Feldtheorien
    • 5.1 Quantisierung des reellen Skalarfelds
    • 5.2 Quantisierung des komplexen Skalarfelds
    • 5.3 Quantisierung des Dirac-Felds
    • 5.4 Quantisierung des Maxwell-Felds
      • 5.4.1 "Phänomenologisch orientierte Vorgehensweise", Coulomb-Eichung
      • 5.4.2 "Theoretisch orientierte Vorgehensweise", Coulomb-Eichung
      • 5.4.3 "Lorentz-kovariante Vorgehensweise", Lorenz-Eichung
  • 6 WW Quantenfelder, Störungstheorie
    • 6.1 Die S-Matrix
    • 6.2 Die LSZ-Formel
    • 6.3 Umschreiben WW VEVs in freie VEVs
    • 6.4 Der Feynman-Propagator
    • 6.5 Störungsentwicklung von n-Punkt-Funktionen
  • 7 Zerfalls- und Streuprozesse in der QFT
    • 7.1 Zerfallsprozesse
    • 7.2 Streuprozesse
  • 8 Quantenelektrodynamik (QED)
    • 8.1 QED = U(1)-Eichtheorie, Eichprinzip
    • 8.2 Feynman-Regeln der QED (Lorenz-Eichung)
      • 8.2.1 Der Feynman-Propagator für Elektronen (bzw. Myonen bzw. Tauonen)
      • 8.2.2 Der Feynman-Propagator für Photonen
      • 8.2.3 Feynman-Regeln
      • 8.2.4 Elementarprozesse
    • 8.3 Streuprozesse
      • 8.3.1 Elektron-Myon-Streuung
      • 8.3.2 Elektron-Elektron-Streuung
      • 8.3.3 Myon-Paarerzeugung
      • 8.3.4 Elektron-Positron-Streuung (Bhabha-Streuung)
      • 8.3.5 Compton-Streuung
      • 8.3.6 Paarvernichtung
    • 8.4 Strahlungskorrekturen, laufende Kopplung, Renormierung
  • 9 Phänomenologie der starken WW
    • 9.1 Protonen, Neutronen und Isospin
      • 9.1.1 Isospininvariante freie Theorie (Protonen und Neutronen)
      • 9.1.2 Isospininvariante WW Theorie (Protonen, Neutronen und Pionen)
    • 9.2 Das Quarkmodell
      • 9.2.1 Flavor-Multiplets, Flavor-Quantenzahlen
      • 9.2.2 Quarkfarben
  • 10 Quantenchromodynamik (QCD)
    • 10.1 QCD = SU(3)-Eichtheorie
    • 10.2 Weitere Phänomene der starken WW/QCD
      • 10.1.1 Laufende Kopplung und asymptotische Freiheit
      • 10.1.2 Confinement
      • 10.1.3 Beobachtete Hadronen
  • 11 Der Higgs-Mechanismus
  • 12 Das Standardmodell der Teilchenphysik
    • 12.1 Eich- und Higgs-Sektor
    • 12.1 Lepton-Sektor
    • 12.1 Quark-Sektor
Videos sämtlicher Vorlesungsstunden finden sich unter http://electure.uni-frankfurt.de/index.php?cat=1&sem=6&videolist=314.
Literatur:
  • Quantum field theory (L. H. Ryder, Cambridge University Press).
  • Quantum field theory (M. Srednicki, Cambridge University Press).
  • A modern introduction to quantum field theory (M. Maggiore, Oxford University Press).
  • An introduction to quantum field theory (M. E. Peskin, D. V. Schroeder, Perseus Books).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1-VTH4.
Aufgabenblätter:

SS 2012 - Vorlesung: Quantenfeldtheorie 2 (Modul VQFT2)

!!!!! Keine Vorlesung am Freitag den 18. Mai! Die Uni ist am 18. Mai geschlossen! !!!!!
Wann und wo?
Inhalt der Vorlesung:
  • Pfadintegrale.
  • Pfadintegralquantisierung von bosonischen Feldern, fermionischen Feldern und Eichfeldern.
  • Renormierung.
  • Quantenfeldtheorie auf dem Gitter.
  • Siehe auch Gliederung weiter unten.
Gliederung der Vorlesung:
  • 1 Pfadintegrale in der QM
    • 1.1 Die Übergangsamplitude
      • 1.1.1 Übergangsamplitude, freies Teilchen
      • 1.1.2 Übergangsamplitude, Teilchen in einem Potential
    • 1.2 Beispiel: Die Übergangsamplitude des HOs
    • 1.3 Das Euklidische Pfadintegral
    • 1.4 Vakuumerwartungswerte
    • 1.5 Erzeugende Funktionale
      • 1.5.1 Systeme mit quadratischer Wirkung
      • 1.5.2 Berechnung des erzeugenden Funktionals des HOs
  • 2 Pfadintegralquantisierung skalarer Felder
    • 2.1 Minkowski-Formulierung
    • 2.2 Euklidische Formulierung
  • 3 Störungsentwicklung für WW Theorien (am Beispiel von Φ4-Theorie)
    • 3.1 Störungsentwicklung von n-Punkt-Funktionen
    • 3.2 Erzeugendes Funktional für zusammenhängende Diagramme
    • 3.3 Erzeugendes Funktional für Truncated und Proper Diagrams
  • 4 Parallelen zur statistischen Physik, QFT bei endlicher Temperatur
    • 4.1 Parallelen zur statistischen Physik
    • 4.2 QFT bei endlicher Temperatur
  • 5 Pfadintegralquantisierung fermionischer Felder
    • 5.1 Eigenschaften/Rechenregeln von/für Grassmann-Variablen
    • 5.2 Gauß-Integrale mit Grassmann-Variablen
    • 5.3 Pfadintegralquantisierung fermionischer Felder
  • 6 Pfadintegralquantisierung von Eichfeldern
    • 6.1 Wesentliche Elemente Abelscher und nicht-Abelscher Eichtheorien
    • 6.2 Schwierigkeiten bei der Quantisierung von Eichtheorien
    • 6.3 Eichfixierung, Faddeev-Popov-Methode, Geistfelder
      • 6.3.1 Häufig verwendete Eichbedingungen
      • 6.3.2 Lorentz-Eichung
  • 7 Quantenchromodynamik (QCD)
    • 7.1 Felder und Wirkung
    • 7.2 Symmetrien
      • 7.2.1 Lokale Symmetrien
      • 7.2.2 Globale Symmetrien
    • 7.3 Das statische Quark-Antiquark-Potential in führender Ordnung
  • 8 Renormierung
    • 8.1 Einführendes Beispiel: Federkette in der klassischen Mechanik
    • 8.2 Divergenzen in Φ4-Theorie
    • 8.3 Regularisierung von Φ4-Theorie in d=4 Raumzeitdimensionen
    • 8.4 Renormierung von Φ4-Theorie in d=4 Raumzeitdimensionen
      • 8.4.1 λ-Ordnungen versus Loop-Ordnungen, Renormierung in höheren Ordnungen
  • 9 QFT auf dem Gitter
Literatur:
  • Quantum field theory (L. H. Ryder, Cambridge University Press).
  • Quantum field theory (M. Srednicki, Cambridge University Press).
  • An introduction to quantum field theory (M. E. Peskin, D. V. Schroeder, Perseus Books).
  • Quantum fields on a lattice (I. Montvay, G. Münster, Cambridge University Press).
  • Lattice gauge theories: an introduction (H. J. Rothe, World Scientific Lecture Notes in Physics).
  • Space-time approach to non-relativistic quantum mechanics (R. P. Feynman, Review of Modern Physics, Volume 20, Issue 2, pp. 367, 1948, http://rmp.aps.org/abstract/RMP/v20/i2/p367_1).
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Inhalt der Module VTH1-VTH4 und VQFT1.
Aufgabenblätter:

WS 2011/12 - Vorlesung: Numerische Methoden der Physik (Modul VNUMP)

Wann und wo?
  • Vorlesung:
    • Mi 10:00 - 12:00, 02.116 (erster Termin am 19. Oktober 2011).
  • Übungen:
    • Mi 12:15 - 13:00, __.102 (erster Termin am 26. Oktober 2011).
    • Do 15:00 - 15:45, __.101 (erster Termin am 27. Oktober 2011).
  • Starthilfe zum C-Programmieren unter Linux:
    • Do 27. Oktober 2011 8:15 - 9:45, _0.501 (einmalig).
Inhalt der Vorlesung:
  • Siehe Gliederung weiter unten.
  • Neben der Diskussion der zugrunde liegenden Mathematik ist es ein wesentliches Ziel der Vorlesung, Bezüge zu typischen physikalischen Problemen herzustellen, auf die die besprochenen Algorithmen anwendbar sind. In Form von Hausaufgaben sollen entsprechende Computerprogramme verfasst und in den Übungen dann besprochen werden.
Gliederung der Vorlesung, Folien:
  • 1 Einleitung
  • 2 Darstellung von Zahlen, Rundungsfehler
    • 2.1 Ganze Zahlen (Integer)
    • 2.2 Gleitkommazahlen (= reelle Zahlen)
    • 2.3 Rundungsfehler
  • 3 Gewönliche Differentialgleichungen, Anfangswertprobleme
  • Einschub: Einheitenbehaftete/dimensionslose Größen
  • 4 Nullstellensuche, lösen nicht-linearer Gleichungen
    • 4.1 Problemstellung, physikalische Motivation
    • 4.2 Bisektion (1 Gleichung, 1 Variable)
    • 4.3 Sekantenverfahren (1 Gleichung, 1 Variable)
    • 4.4 Newton-Raphson-Verfahren (1 Gleichung, 1 Variable)
    • 4.5 Newton-Raphson-Verfahren (N > 1 Gleichungen, N Variablen)
  • 5 Gewönliche Differentialgleichungen, Randwertprobleme
  • 6 Lösen linearer Gleichungssysteme
    • 6.1 Problemstellung
    • 6.2 Gauß-Jordan-Elimination
      • 6.2.1 Pivotisierung
    • 6.3 Gauß-Elimination mit Rückwärtssubstitution
    • 6.4 LU-Zerlegung
      • 6.4.1 Crouts Algorithmus
      • 6.4.2 Lösen von Ax = b mittels LU-Zerlegung
      • 6.4.3 Berechnen von det(A) mittels LU-Zerlegung
    • 6.5 QR-Zerlegung
    • 6.6 Iterative Verbesserung einer Lösung
    • 6.7 Methode der konjugierten Gradienten
      • 6.7.1 Spezialfall: Matrix symmetrisch und positiv definit
      • 6.7.2 Verallgemeinerungen
      • 6.7.3 Konditionszahl einer Matrix, Vorkonditionierung
  • 7 Numerische Integration
    • 7.1 Eindimensionale Integration
      • 7.1.1 Newton-Cotes-Formeln
      • 7.1.2 Gaußsche Integralformeln
    • 7.2 Mehrdimensionale Integration
      • 7.2.1 Geschachtelte eindimensionale Integration
      • 7.2.2 Monte-Carlo-Integration
      • 7.2.3 Wann ist welches Verfahren geeignet?
  • 8 Eigenwertprobleme
    • 8.1 Problemstellung, grundlegende Eigenschaften und Tatsachen
    • 8.2 Prinzipielle Arbeitsweise numerischer Eigenwertverfahren
    • 8.3 Jacobi-Verfahren
    • 8.4 Beispiel für physikalische Anwendung: Kleine Schwingungen
    • 8.5 Bibliotheken für Eigenwertprobleme
  • Einschub: Verwendung numerischer Bibliotheken
  • 9 Interpolation, Extrapolation, Approximation
  • 10 Funktionsminimierung, Optimierung
    • 10.1 "Golden-Section-Search" in D = 1 Dimensionen
    • 10.2 Quadratische Interpolation in D = 1
    • 10.3 Minimumsuche mit Hilfe von Ableitungen in D = 1
    • 10.4 Simplex-Methode (D > 1)
    • 10.5 D > 1-Minimierung durch wiederholte D = 1-Minimierung
    • 10.6 Simulated-Annealing
      • 10.6.1 Kombinatorische Minimierung
      • 10.6.2 Kontinuierliche Minimierung
  • 11 Monte Carlo-Simulation statistischer Zustandssummen
    • 11.1 Ising-Modell
    • 11.2 Grundlagen der Monte Carlo-Simulation
      • 11.1.1 Metropolis-Algorithmus
      • 11.2.2 Heatbath-Algorithmus
    • 11.3 Monte Carlo-Simulation des Ising-Modells
Vom Standpunkt des ästhetischen Programmierens sind die oben bereitgestellten Codes teilweise sehr schlecht geschrieben: Ich verwende überwiegend globale Variablen, verzichte, wenn möglich, auf Loops und Funktionsaufrufe, etc. Ziel der Programme ist (1) einen leicht lesbaren Code für Vorlesung und Übung zur Verfügung zu stellen und (2) Programmieranfängern das Verstehen ihrer Funktionsweise zu erleichtern.
Notizen zur Vorlesung finden sich unter (erstellt von Alexandros Bouras und Jonathan Enders, korrekturgelesen von Martin Stein; Anmerkungen, Kommentare und Korrektorvorschläge am besten per Email an alexandros.bouras@stud.uni-frankfurt.de).
Literatur:
Erforderliche Vorkenntnisse:
  • Mathematische Kenntnisse etwa aus den Modulen VTH1-VTH4.
  • Programmierkenntnisse in einer numerischen Sprache, z.B. C, C++, Fortran.
Aufgabenblätter:

SS 2011 - Elektrostatik/Magnetostatik (in German)


WS 2010/11 - Klassische Theoretische Physik: Theoretische Mechanik (in German)


SS 2010 - Lecture: Topological objects in gauge theories (40514)

When and where?
  • Lecture: Fr 11:15 - 12:45, NEW 14 1'14 (first lecture on April 16, 2010).
    • No lecture on June 18, 2010.
    • Will instead be given on June 25, 2010, 13:00 - 14:30.
  • Tutorials: Fr 13:00 - 14:30, NEW 14 1'14.
    • April 30, 2010.
    • May 14, 2010.
    • May 28, 2010.
    • June 11, 2010.
    • July 2, 2010.
    • July 16, 2010.
Outline of the lecture:
  • Introduction.
  • Kinks in 1+1 dimensional Φ4 theory.
  • U(1) gauge theory.
  • Vortices in the 2+1 dimensional Abelian Higgs model.
  • SU(2) gauge theory.
  • Homotopy.
  • Magnetic monopoles in the 3+1 dimensional non-Abelian Higgs model.
  • Semiclassical approximation.
  • Instantons in SU(2) Yang-Mills theory.
Literature:
Prerequisites:
  • Modul P2b - Elektrodynamik / Wellenoptik.
  • Modul P3 - Einführung in die Quantenphysik.
  • Modul P9 - Quantentheorie und Statistische Physik.
Problem sets:

WS 2009/10 - Fortgeschrittene Theoretische Physik (in German)


WS 2008/09 - Elektrodynamik und Wellenoptik (in German)


SS 2008 - Analytische Mechanik, Optik und Elektromagnetismus (in German)


WS 2007/08 - Einführung in die klassische Mechanik und Wärmelehre (in German)


SS 2007 - Einführung in die Quantenphysik (in German)


WS 2006/07 - Theoretische Physik I: Mechanik (in German)




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