Vor dem Studium...
... sollten Sie Ihre mathematischen Kenntnisse auffrischen oder ergänzen. Das empfiehlt sich besonders, wenn zwischen Abitur und Studium eine längere Zeit vergangen ist (z.B. Wehr- oder Ersatzdienst). Das empfiehlt sich auch, wenn Sie das Lehramt anstreben, und ganz besonders, wenn Ihr zweites Fach nicht Mathematik ist. Alle Universitäten in NRW bieten dazu mathematische Vorkurse an. In Dortmund gibt es zwei Vorkurse, die für Physikstudierende in Frage kommen:
1) Der Vorkurs der Fakultät für Physik findet normalerweise in den zwei Wochen vor Beginn der Vorlesungszeit des Wintersemesters statt und wird für alle Studienanfänger/innen in Physik und Medizinphysik dringend empfohlen. Auskünfte erteilt das Dekanat. Voranmeldung im Dekanat ist erwünscht, am einfachsten per E-Mail. Wir benötigen nur Ihren Namen, mehr nicht. Termin 2012: 24.9.-5.10.12, Ort und Uhrzeit entnehmen Sie bitte dem Vorlesungsplan. Jeden Tag gibt es zwei Stunden Vorlesung, dazu kommt täglich eine zweistündige Übung in Kleingruppen. Normalerweise wird der Vorkurs von den Dozent(inn)en gehalten, die auch die Vorlesung Physik I halten und die man so schon einmal kennen lernen kann. Gegenstand des Kurses ist nicht die Physik, sondern deren mathematische Methoden und Hilfsmittel, die erfahrungsgemäß nicht von allen Studienanfängerinnen und Anfängern gleich gut beherrscht werden. Wir empfehlen allen Anfänger(inne)n dringend den Besuch des Vorkurses, da die dort behandelten Techniken in den Physikvorlesungen von Anfang an intensiv benutzt werden. Eine Idee vom behandelten Stoff bekommen Sie auf der WWW-Seite zum Vorkurs 2011 .
2) Auch die Fakultät für Mathematik bietet einen Vorkurs an, und zwar vom 3.9. bis 21.9.2012, ebenfalls mit Vorlesungen (2 Stunden täglich) und Übungen (ebenfall 2 Stunden täglich); aktualisierte Informationen (evtl. auch ein Skript als PDF-Download) gibt es hier. Anmeldung dort voraussichtlich ab Ende Juli 2012.
Es empfiehlt sich, beide Vorkurse zu besuchen, soweit das zeitlich möglich ist.
Studienanfänger/innen Lehramt Physik Sek1 und Sonderpädagogik
Für diese Zielgruppe gibt es ein spezielles ergänzendes Angebot: DiF-Vorkurs Physik 21.09.12 - 28.09.12
Der Vorkurs behandelt notwendige mathematische Grundlagen und ist als zusätzliches Unterstützungsangebot für Studienanfänger/innen der genannten Studiengänge konzipiert. Dieser Vorkurs ersetzt auf keinen Fall die anderen Vorkurse, sondern stellt - soweit individuell notwendig - die erforderlichen Grundlagen für diese Vorkurse und die Veranstaltung Physik A2 her. Ort und Zeit sowie weitere Informationen siehe Webseite:
http://dif-vorkurs.dortmint.de.
Literatur
Wer mehr tun möchte als den Vorkurs zu besuchen, oder besonders neugierig ist (gute Eigenschaft für angehende Physiker(innen)!), kann sich mithilfe von Büchern weiterbilden. Hier einige Vorschläge:
H. J. Korsch
Mathematik-Vorkurs
Binomi-Verlag, Springe; ISBN 3-923923-62-7, 127 Seiten, 7,80 EUR
Der Autor lehrt und praktiziert Theoretische Physik an der Universität Kaiserslautern und weiß, was Physiker brauchen.
H. J. Korsch
Mathematische Ergänzungen zur Einführung in die Physik
Binomi-Verlag, Springe; ISBN 3-923923-62-7, 494 Seiten, 3. Aufl. 2004, 15,80 EUR
Kommentar siehe oben. Dieses Buch baut auf dem Vorkurs auf und ähnelt in der Stoffauswahl dem von Großmann (siehe unten).
Klaus Hefft
Mathematischer Vorkurs zum Studium der Physik
Spektrum Akademischer Verlag 2006
340 Seiten
Basiert auf dem entsprechenden Vorkurs der Universität Heidelberg und ist auch als Online-Version erhältlich.
Siegfried Großmann
Mathematischer Einführungskurs für die Physik
Teubner Verlag, Stuttgart.; ISBN: 3519230747
Taschenbuch - 344 Seiten (2000).
Altbewährtes und immer wieder überarbeitetes Werk, von einem Theoretischen Physiker. Ist, verglichen mit Schulbüchern, recht anspruchsvoll und enthält etwa die Mathematik, die man in den beiden ersten Semestern des Physikstudiums braucht. Man muss das aber nicht alles schon vor Beginn des Studiums können!
Wolfgang Schäfer, Kurt Georgi, Gisela Trippler, Christa Otto
Mathematik- Vorkurs. Übungs-und Arbeitsbuch für Studienanfänger.
Teubner Verlag, Leipzig; ISBN:3519002493
Taschenbuch - 444 Seiten (1999).
In diesem Buch werden die wichtigsten Kapitel der elementaren und höheren Mathematik kurz dargestellt und durch viele durchgerechnete Beispiele erläutert. Viele Übungsaufgaben, zum Teil mit angegebenen Ergebnissen, machen das Buch zum Selbststudium sehr geeignet. Einige der "höheren" Kapitel sind: komplexe Zahlen, Vektorrechnung, Folgen, Grenzwerte und Stetigkeit, Differentialrechnung, Integralrechnung. Das Buch ist sehr empfehlenswert als Wiederholung des Schulstoffs und als Vorbereitung auf den Vorkurs, ersetzt aber nicht dessen Besuch. Einige Gebiete sind für Physikstudenten nicht ausführlich und tief genug dargestellt, z.B. Potenzreihenentwicklungen, transzendente Funktionen und komplexe Zahlen. (Dies gilt zumindest für die 2. Auflage 1993.)
Klaus Weltner (Herausgeber)
Mathematik für Physiker, 2 Bände mit 308 bzw. 238 Seiten und je einer CD-ROM
Springer Verlag September 2001.
Mit vielen Aufgaben mit angegebenen Lösungen zur Selbstkontrolle erscheinen diese Bücher für das Selbststudium geeignet. Besser an die Bedürfnisse des Physikstudiums angepasst als Schäfer et al. (lat. Abk. f. "und andere"), beginnt auf etwas höherem Niveau als diese, dafür nicht ganz so viele Beispiele und Aufgaben.
Stichworte zum Inhalt:
Band 1: Funktionen, Differentialrechnung, Integralrechnung, Vektoren, Potenzreihen, komplexe Zahlen, Differentialgleichungen, Funktionen mehrerer Veränderlicher und Felder, partielle und totale Ableitungen
Band 2: Mehrfachintegrale, Koordinatensysteme, Oberflächenintegrale, Divergenz und Rotation, Koordinatentransformationen und Matrizen, Determinanten und lineare Gleichungssysteme, Wahrscheinlichkeitsrechnung und Fehlerrechnung, Wellengleichungen und Fourierreihen. (Dieser Text bezieht sich auf die Auflage von 1990 im Vieweg Verlag.)
Kurt Meyberg, Peter Vachenauer
Höhere Mathematik I,II
Springer Verlag 1999.
Diese Lehrbücher sind aus einer viersemestrigen Vorlesung für Physiker, Elektrotechniker und Maschinenbauer in München hervorgegangen, also praxisorientiert und anschaulich mit vielen Beispielen und Übungen, aber durchaus nicht anspruchslos. Stofflich gehen sie natürlich weit über den Vorkurs hinaus, dafür hat man auch länger etwas davon. Zum Nacharbeiten von Vorkurs oder Vorlesung sehr gut geeignet.
Band I: Zahlen und Vektoren; Funktionen, Grenzwerte, Stetigkeit; Differentiation; Integration; Potenzreihen; Lineare Algebra; Differentiation in mehreren Variablen, Integration in mehreren Variablen.
Band II: Gewöhnliche Differentialgleichungen; Funktionentheorie; Fourier-Analysis; partielle Differentialgleichungen; Variationsrechnung
Hinweise auf weitere nützliche Bücher werden gern entgegengenommen.
If you are not afraid to read technical texts in English (You cannot avoid that anyway, so why not begin right away?) there are some good new books:
Jenny Olive
Maths: a student's survival guide (A self-help workbook for science and engineering students)
Cambridge University Press 2000, 564 pages.
This is a step-by-step workbook for self study starting at rather elementary level (algebra and trigonometry) and covering material, up to and including differentiation, integration and series expansions. There are plenty of worked examples and many hints on how to avoid common mistakes.
Kenneth F. Riley, Michael P. Hobson, Stephen J. Bence
Mathematical methods for physics and engineering - A comprehensive guide
Cambridge University Press 2000, 1008 pages.
This is a fat volume containing just about every mathematical technique you may need during your first two years in physics. The book is faster than Olive's. It starts with a review of differentiation and integration and then covers complex numbers, series and limits, differentiation and integration in more than one variable, vectors, matrices, and many more advanced topics. Many worked examples are included, as are exercises with hints and/or answers for self-testing.
John S. R. Chisholm, Rosa M. Morris
Mathematical methods in physics
North-Holland Publishing Company 1983, 719 pages
is a good old book. Much like the book by Riley et al. it starts with differentiation and integration and then moves on to more advanced topics.
If you are uncertain about your English reading ability, come to our Bereichsbibliothek (Physics building, P1-O4-315) and have a look at these (and other) books. You may also work there during opening hours, but you are not allowed to borrow books from there.
Your English is probably ok if you understand this text.
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