Studiewijzer 2019/2020

Globale inhoud

In dit college wordt een aantal numerieke methoden behandeld die van belang zijn voor het aanpakken van problemen in de natuurkunde. Dit betreft zowel methoden om differentiaalvergelijkingen op te lossen als Monte-Carlo methoden voor problemen waarin kansverdelingen een rol spelen. De methoden dienen te worden toegepast op problemen die ontleend zijn aan verschillende takken van de natuurkunde, waaronder Klassieke mechanica, de Quantummechanica en de Elektrostatica.

Studiemateriaal

Syllabus

"Programmeren voor Natuur- en Sterrenkunde" te verkrijgen op de website http://numnat.mprog.nl

Overig

Papers. Te verkrijgen op de website http://numnat.mprog.nl

Leerdoelen

gestelde natuurkundige problemen omzetten in correcte computercode
een aantal standaard technieken voor het oplossen van niet-lineaire en differentiaal vergelijkingen toepassen
uitleggen wat de gevolgen zijn voor nauwkeurigheid en oplosbaarheid van het discretiseren van een probleem
Monte-Carlo simulatie methoden toepassen voor een aantal problemen
ruwe data van een experiment verwerken en er een simpel model aan fitten
de resultaten van zijn/haar programma's grafisch weergeven
geselecteerde code bibliotheken gebruiken in de programma's

Onderwijsvormen

Laptopcollege
Thuis aan opdrachten werken

Dit (oorspronkelijke) laptoppractium wordt vanwege de maatregelen om covid19 te bedwingen geheel "op afstand", dus uitsluitend met behulp van electronische communicatiemiddelen gegeven. Op de website http://numnat.mprog.nl staan de instructies, manieren van communicatie, en de opdrachten die thuis gemaakt dienen te worden. De practicumassistenten en docent zijn tijdens de geroosterde uren beschikbaar voor persoonlijke ondersteuning zoals tijdens een normaal laptoppracticum.

Verdeling leeractiviteiten

Activiteit	Aantal uur
Laptoppracticum "op afstand"	56
Zelfstudie	28

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer.
Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt voor de vakken in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht. In geval van persoonlijke omstandigheden, zoals in OER-A Artikel A-6.4 omschreven, wordt in overleg met de studieadviseur een afwijkend studieplan gemaakt.

Toetsing

Onderdeel en weging	Details
Eindcijfer
1 (25%) Oprachten 3 t/m 6 (set 1)
1 (25%) Oprachten 7 en 8 (set 2)
1 (25%) Opracht 9 (set 3)
1 (25%) Opdracht 10/Vrije opdracht

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Weeknummer	Onderwerpen	Studiestof
14-16	Opdrachten (Hoofstukken 3 t/m 6) : Priemgetallen radioactief-verval Deeltje in potentiaal (klassiek) Vibratiespectrum van het waterstof-molecuul	Numeriek differentiëren Numeriek integreren Niet lineaire vergelijkingen Numerieke precisie Gewone differentiaal vergelijkingen 1e orde Gewone differentiaal vergelijkingen 2e orde
16 - 18	Opdrachten (Hoofdstukken 7 en 8) : electrostatische problemen werpen van toevalsgetallen numerieke integratie (MC) dronkenmans wandeling file-probleem	Partiële differentiaalvergelijkingen: elliptisch Monte-Carlo methoden Hit or Miss
18-19	Opdracht (Hoofdstuk 9) : Rutherford scattering
20-21	Opdracht (Hoofdstuk 10) : Keuze, of vrije opdracht

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Aanvullende informatie

Aanbevolen voorkennis: eerste jaar colleges natuurkunde, Programmeren in Python.

Verwerking vakevaluaties

Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.

Contactinformatie

Coördinator

dr. R. Bruijn

Docenten

Jelle Conijn BA
Thijs van Eeden
S. Ilić
Brían Ó Fearraigh
Iris de Ruiter
K.W. Torre

Eigenaar	Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree)
Coördinator	dr. R. Bruijn
Onderdeel van	Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree), jaar 2

Programmeren voor Natuur- en sterrenkunde