Computertechnieken in de fysica

Computertechnieken in de fysica
Aangeboden door:
Taal:
Primaire doelgroep:
Voorkennis:
Contactpersoon:
Technische natuurkunde
Nederlands
Major TN, Wtb, EE
calculus (3ECX0) voor 3ECX0, en calculus, voortgezette calculus,
vectorcalculus en lineaire algebra voor 3FMX0 en 3ETX0
Willem van de Water ([email protected])l
Inhoud en samenstelling
Natuurkunde kan niet zonder computers. Ze vormen een essentieel onderdeel van
experimenten, en zijn nodig om de vaak gigantische hoeveelheden meetgegevens te
analyseren. Het Higgs deeltje is gevonden in een van de duizenden computers die
wereldwijd de onvoorstelbaar grote hoeveelheid meetgegevens van de LHC versneller bij
CERN analyseerden. Het eerste vak in dit pakket gaat over computers en experimenten in de
fysica. Je leert de C programmeer taal, je leert een experiment besturen met een zelf
geschreven C programma, en je krijgt inzicht in computerarchitectuur en de eisen die je
eraan moet stellen voor een razendsnelle reactie op de gebeurtenissen en data van een
experiment. Computers worden ook gebruikt om de fysische werkelijkheid te simuleren.
Voor de stroming van een vloeistof kan dat door een numerieke aanpak van de (partiële)
differentiaalvergelijkingen die het continuüm beschrijven, maar ook door heel veel virtuele
vloeistofdeeltjes te laten botsen. Zo kom je op basis van fysische principes op verrassende
nieuwe computertechnieken. Tenslotte kun je wiskundige methoden uit de fysica
bestuderen met de computer door ingewikkelde wiskundige stappen te laten doen met
behulp van computeralgebra.
Vakcode
3ECX0
3FMX0
3ETX0
Vaknaam
Computers in fysische experimenten
Fysisch modelleren en simuleren
Mathematische technieken en computeralgebra
Rooster (Kwartiel/Slot)
Kwartiel 1 / Slot B
Kwartiel 1 / Slot E
Kwartiel 4 / Slot B
Volgorde binnen het pakket
Het verdient aanbeveling om Vak 3ECX0 moet eerst te volgen in verband met de cursus C
programmeren die onderdeel is van dat vak.
April 2014
Beschrijving vakken
Computers in fysische experimenten
Fysische experimenten kunnen niet zonder computers . Ze worden gebruikt om gemeten
data te verwerken, maar vaak zijn ze essentieel onderdeel van het experiment. Voor het
verwerken van data is standaard software voldoende, maar voor besturing van het
experiment, waar het aankomt op snelheid, en het verwerken van enorme hoeveelheden
data is zelf programmeren onvermijdelijk. In dit college leer je methoden om experimenten
te analyseren (zoals de Fourier transformatie), leer je programmeren in C, en pas je deze
kennis toe in een practicum.
Fysisch modelleren en simuleren
De cursus biedt een overzicht van een aantal fundamentele problemen uit verschillende
gebieden van de fysica. We bespreken voorbeelden, onder andere uit de statistische fysica,
electromagnetisme, chaos en kwantummechanica. We modelleren die problemen via de
klassieke analytische weg, en via computer simulaties. Deze aanpak kan toegepast worden
in allerlei verschillende wetenschappelijke disciplines.
Mathematische technieken en computeralgebra
Dit college beoogt inzicht te geven in enkele van de meer geavanceerde methoden uit de
mathematische fysica met inzet van analytische technieken en computer algebra.
April 2014

Download Report