Computerphysik: Praktische Einführung in computergestützte Physik mit C und Python sowie Numerik anhand von physikalischen Anwendungen [German]

Physikalische Aufgaben mit dem Computer zu l sen, ist eine zunehmend wichtige Kompetenz. Dieses Lehrbuch f hrt Sie durch alle erforderlichen Schritte, beginnend bei den Grundlagen von Computern ber die Programmierung und Datenverarbeitung hin zu den numerischen Methoden bis zu konkreten physikbezogenen Projekten.

Besonderheiten:

Mit diesem Buch wird das Grundwissen f r wissenschaftliches Arbeiten gelegt, denn Begrifflichkeiten wie Datenkompetenz und Forschungsdatenmanagement inklusive Open Science und Gute wissenschaftliche Praxis sind l ngst nicht mehr aus der Wissenschaft wegzudenken. Kapitelweise wird das Erlernte mit vielen Beispielen, bungen mit L sungen, digitalen Karteikarten sowie Online-Programmcodes verdeutlicht und auf bekannte Probleme der Physik angewandt.

Der Inhalt:

1. Einleitung - 2. Hard- und Software - 3. Datenspeicherung - 4. Arbeiten mit Linux - 5. Programmieren in C - 6. Programmieren in Python - 7. Wissenschaftliches Rechnen - 8. Arbeiten mit Daten - 9. Hochleistungsrechner - 10. Zahlendarstellung und Numerische Fehler - 11. Numerische Standardverfahren - 12. Numerik von gew hnlichen Differenzialgleichungen - 13. Verfahren der linearen Algebra - 14. Zufallszahlen - 15. Der Oszillator - 16. Nichtlineare Dynamik - 17. Randwertprobleme - 18. Anfangswertprobleme - 19. Eigenwertprobleme - 20. Daten- und Signalanalyse - 21. Stochastische Methoden

Neuerungen:

In der 3. Auflage wurden alle Kapitel aktualisiert, teilweise erweitert und zwei neue zu Datenspeicherung und Datenverarbeitung erg nzt. Kapitelweise wurden Flashcards und Jupyter Notebooks neu eingef hrt.

Die Zielgruppe:

Dieses Buch ist in erster Linie gedacht f r Bachelorstudierende der Physik, aber auch anderer naturwissenschaftlicher F cher sowie deren Lehrende.

Vorkenntnisse:

Computerwissen, Linux, C, Python u. Git werden nicht vorausgesetzt. Nur in Projekten wird auf Wissen aus den Grundvorlesungen der Physik zur ckgegriffen.