Modulverantwortliche:
Prof. Dr. Wolfhard Janke
Dauer:
1
Anzahl Wahlkurse:
0
Credits:
5,0
Startsemester:
WiSe 2016/17
Turnus:
jedes Wintersemester
Ziele:
Die Studierenden sind nach der aktiven Teilnahme am Modul in der Lage, die wesentlichen Konzepte und Methoden von Computersimulationen einzuordnen und unterschiedliche Lösungsstrategien zu analysieren. Sie kennen gängige Verfahren und deren Anwendung auf Beispiele aus der statistischen Physik. Die Studierenden können eigene Programmcodes für Modellprobleme erarbeiten, deren Leistungsfähigkeit testen und die Aussagekraft durch Vergleiche mit bekannten Grenzfällen überprüfen.
Inhalt:
Molekulare Modellierung von Vielteilchensystemen:
- Grundbegriffe der Statistischen Physik (Statistische Gesamtheiten und Mittelwertbildung, Verteilungs- und Korrelationsfunktionen, thermodynamische Funktionen und Transportkoeffizienten)
- Computersimulationen von Vielteilchensystemen (Prinzipielle Methoden und Algorithmen, statistisch-mechanische Auswertungen)
- Molekulardynamik (MD) im NVE - Ensemble und mit Thermalisierung (NVT)
- Metropolis Monte-Carlo (MC)
- Auswertungen und Beziehung zum Experiment
- Anwendungen der MD- und MC-Methoden auf einfache Systeme
Literaturangabe:
- M.P. Allen and D.J. Tildesley, Computer simulation of liquids, Clarendon Press, Oxford, 1987.
- R. Haberlandt, S. Fritzsche, G. Peinel, K. Heinzinger, Molekulardynamik - Grundlagen und Anwendungen, mit Kapitel von H.L. Vörtler, Abriss der Monte-Carlo-Methode, Vieweg, Wiesbaden, 1995
- D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulations; From Algorithms to Applications, Academic Press, San Diego, London, 2002
Prüfungsvorleistungen:
Der Prüfungsleistung 'Klausur (60 Min.)' (Modulabschlussprüfung) ist folgende Prüfungsvorleistung zugeordnet: 5 Blockpraktika am Computer pro Semester mit Hausaufgaben, Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung ist der Erwerb von 50% der möglichen Punkte der Praktika und der Hausaufgaben.
Teilnahmevoraussetzungen:
Bachelor of Science International Physics Studies Program: keine
Bachelor of Science Physik: keine
Staatsexamen Höheres Lehramt an Gymnasien Physik: keine
Staatsexamen Lehramt Sonderpädagogik Physik: keine
Staatsexamen Lehramt an Oberschulen Physik: keine
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