Dieses Buch vermittelt die wichtigsten mathematischen Rechenmethoden für das Physikstudium im ersten Studienjahr. Es eignet sich sowohl zum Selbststudium als auch als Nachschlagewerk im Vorlesungsalltag. Mit anschaulichen Erklärungen, durchgerechneten Beispielen und physikalisch motivierten Aufgaben auch aus späteren Studieninhalten wie der Quantenmechanik unterstützt es Studierende dabei, zentrale Rechenmethoden gezielt zu üben und dauerhaft zu verankern.

Autorentext

Dennys Gahrmann schloss 2023 sein Masterstudium Lehramt für die Fächer Mathematik und Physik für die Sekundarstufe 2 an der Universität Potsdam ab. Seitdem ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Didaktik der Physik tätig und erhielt für seine didaktisch gut aufgebaute Lehrveranstaltung Rechenmethoden für das Lehramt Physik den Fakultätspreis für herausragende Lehre 2024.

Inhalt

Vorwort.- 1 Differential- und Integralrechnung in einer Dimension.- 2 Vektoren, Ableiten von Vektoren und Koordinatensysteme.- 3 Felder, Partielle Ableitung, Nabla und die Vektoranalysis.- 4 Mehrfachintegrale und Linienintegrale.- 5 Flächen- und Volumenintegrale.- 6 Komplexe Zahlen.- 7 Homogene lineare Differentialgleichungen (2. Ordnung).- 8 Inhomogene lineare Differentialgleichungen (2. Ordnung).- 9 Partielle DGLs.- 10 Matrizen.- 11 Taylorentwicklung.- 12 Fourieranalyse.- 13 Integralsätze von Gauß und Stokes.- 14 Deltafunktion.- 15 Greenfunktion.- 16 Residuensatz.- 17 Anwendung: Theoretische Physik.- 18 Vernetzte Aufgaben.- 19 Musterlösungen zu den Aufgaben.