Gert-Ludwig Ingold Boeken

100 Jahre Quantentheorie Mit der Hypothese, dass Energie nicht kontinuierlich, sondern in „Päckchen“ – den sogenannten Quanten – abgegeben wird, läutete Max Planck 1900 die Ära der Quantenphysik ein. Ihre Aussagen halfen, bekannte Phänomene zu begründen, stellten aber gleichzeitig vertraute Regeln der klassischen Mechanik auf den Kopf. Ebenso wie die Welt der Quanten nie statisch ist und sich ständig wandelt, hat ihre Erforschung viele physikalische Konzepte grundlegend verändert – und tut dies, auch 100 Jahre später, noch immer. Gert-Ludwig Ingold beschreibt anschaulich die Grundlagen der Quantentheorie und die geschichtlichen Hintergründe ihrer Entwicklung bis hin zur aktuellen Entwicklung der Quantencomputer.

Dieses Lehrbuch bietet eine Einführung in die numerische Physik durch physikalische Fragestellungen aus den Grundgebieten der Theoretischen Physik im Bachelorstudium und lädt zur Experimentation mit Problemparametern in Python ein. Der Ansatz kombiniert theoretischen Hintergrund mit praktischen Programmierübungen und schließt mit Aufgaben ab, die das Gelernte vertiefen. Lehrende finden in diesem Buch vielfältige Ergänzungen für ihre Vorlesungen, während alle Programme zum Download bereitstehen. Die Themen umfassen: 1. Erste Schritte mit Python und Jupyter-Notebooks, 2. Mechanik von Punktmassen, 3. Elektrodynamik und Optik, 4. Statistische Physik, 5. Quantenmechanik und 6. Praktische Aspekte von Python. Die Zielgruppe sind Physikstudierende, die das Buch als Begleiter im Bachelorstudium nutzen sollten. Auch Lehrende können die Simulation physikalischer Systeme demonstrieren. Zudem profitieren Studierende der Ingenieurwissenschaften, Informatik und alle Interessierten an computergestützter Physik von den vielfältigen Beispielen, unabhängig von ihrem Studienniveau. Vorkenntnisse in Python-Programmierung sowie grundlegende Kenntnisse der behandelten physikalischen Themen sind erforderlich.