Wiskundige methoden van de fysica (3763)

  
Coördinerend verantwoordelijke :Prof. dr. Bart CLEUREN 
  
Lid van het onderwijsteam :De heer Branko MEEUS 


Onderwijstaal : Nederlands


Studiepunten: 3,0
  
Periode: semester 1 (3sp)
  
2de Examenkans1: Ja
  
Eindcijfer2: Numeriek
 
Examencontract: niet mogelijk


 
Volgtijdelijkheid
 
   Adviserende volgtijdelijkheid op niveau van de opleidingsonderdelen
 
 
Groep 1
 
  Volgende opleidingsonderdelen worden geadviseerd ook opgenomen te zijn in uw studieprogramma tot op heden.
    Calculus 1 (3376) .0 stptn
    Calculus 2 (3323) .0 stptn
 
Of groep 2
 
  Volgende opleidingsonderdelen worden geadviseerd ook opgenomen te zijn in uw studieprogramma tot op heden.
    Calculus 1 (4543) .0 stptn
    Calculus 2 (3323) .0 stptn
 

Begincompetenties

De student beheerst vlot de rekentechnieken aangeleerd in Calculus 1 en 2 en Lineaire Algebra zoals het berekenen van eigenwaarden en eigenvectoren, Taylorreeksen in meerdere variabelen, machtreeksen, (partiële) afgeleiden, algebraïsche vergelijkingen en kromlijnige coördinaten.



Inhoud

Deze cursus geeft een inleiding tot de theorie van de gewone en partiële differentiaalvergelijkingen met inbegrip van enkele belangrijke toepassingen. De volgende thema's komen aan bod:
Algemene oplossing van niet-homogene eerste-orde lineaire gewone differentiaalvergelijking.
Tweede-orde gewone lineaire differentiaalvergelijking: Lineair onafhankelijke oplossingen van homogene vergelijking m.i.v. Wronskiaan en orde-reductie.
Oplossen van niet-homogene vergelijkingen: bepalen van particuliere oplossing d.m.v. variatie van parameters en methode van de onbepaalde coëfficienten.
Machtreeksen en de methode van Frobenius.
Partiële differentiaalvergelijkingen in de fysica: De methode van het scheiden van veranderlijken in cartesische, pool-, cilinder- en bolcoördinaten.
Toepassingen in de fysica met o.a. reeksoplossingen van de Legendre- en Besselvergelijking



Organisatie- / Werkvormen
Organisatievormen  
Hoorcollege  
Werkzittingen  


Evaluatie

Semester 1 (3,00sp)

Evaluatievorm
Schriftelijk examen100 %
Gesloten-boek
Open vragen

Tweede examenkans

Evaluatievorm tweede examenkans verschillend van eerste examenkans
Neen
 

Eerder aangekochte verplichte handboeken
  Calculus: A Complete Course,Robert A. Adams, Christopher Essex,8th Edition,Pearson,9780134154367,published 2017
 

Verplicht studiemateriaal
 

Het studiemateriaal zal door de docent ter beschikking gesteld worden.

 

Aanbevolen literatuur
  Mathematical Methods for Physicists: A Comprehensive Guide,George B. Arfken; Hans J. Weber; Frank E. Harris,7,Elsevier,9780123846549,Beschikbaar als e-book: https://www.sciencedirect.com/book/9780123846549/mathematical-methods-fo r-physicists

Mathematical Methods for Physics and Engineering: A Comprehensive Guide,K. F. Riley; M. P. Hobson; S. J. Bence,3,Cambridge University Press,9780521679718


Eindcompetenties
bachelor in de fysica
  •  EC 
  • EC 7: De bachelor Fysica kan de in de fysica gebruikte wiskundige methodes toepassen en beschikt over een goede rekenvaardigheid, met inbegrip van computationele technieken en programmeervaardigheden.

     
  •  DC 
  • 7.1: De bachelor Fysica kan een logisch correcte redenering opbouwen.
     
  •  DC 
  • 7.2: De bachelor Fysica kan begrippen en eigenschappen uit de wiskunde reproduceren, verklaren en toepassen.
     
  •  DC 
  • 7.3: De bachelor Fysica kan een fysisch probleem vertalen naar een wiskundige formulering.
  •  EC 
  • EC 12: De bachelor Fysica kan correct en gepast communiceren, rapporteren en presenteren aan vakgenoten.

     
  •  DC 
  • 12.1: De bachelor Fysica kan over het eigen werk schriftelijk rapporteren aan vakgenoten.
 

  EC = eindcompetenties      DC = deelcompetenties      BC = beoordelingscriteria  
Aangeboden inTolerantie3
2de bachelorjaar in de fysica J



1   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 12.2, lid 2.
2   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 15.1, lid 3.
3   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 16.9, lid 2.