Computational Plasma Physics

Worum geht's

Du lernst numerische Methoden zur Lösung von Modellen aus der Plasmaphysik kennen und anzuwenden. Schwerpunkte sind die Diskretisierung partieller Differentialgleichungen (z. B. Poisson-, Erhaltungs- und kinetische Gleichungen) und die Umsetzung dieser Verfahren in Python. Am Ende kannst du für ein konkretes Modell eine geeignete numerische Methode ableiten, implementieren sowie den Code testen und verifizieren.

Was du danach kannst

• Kenntnis verschiedener Modelle der Plasmaphysik und ihrer Eigenschaften
• Vertrautheit mit klassischen numerischen Methoden für PDEs
• Anwenden von Finite-Differenzen-, Finite-Volumen-, Finite-Elemente- und Spektralmethoden
• Verständnis und Einsatz von Particle-in-Cell-Methoden
• Herleitung, Programmierung und Verifikation einer passenden numerischen Methode für ein konkretes Modell

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der theoretischen Inhalte, Beispiele und Diskussion zur Motivation und Vertiefung
• ÜbungComputerübungen, Aufgabenblätter und Lösungen zur praktischen Anwendung und Selbstkontrolle

Lehrmethode

• Vortrag mit Beispielenzur Erklärung der Konzepte und zur Motivation zur eigenständigen Auseinandersetzung
• Diskussion mit Studierendenzum Vertiefen und Klären von Inhalten
• Computerübungen (Jupyter Notebooks, Python)zum Einüben und Implementieren der in der Vorlesung behandelten Methoden
• Aufgabenblätter mit Lösungenzur Selbstkontrolle und Vertiefung