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Selbststudium Physik nach Lehramtsstudium
 
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test1test2test3



Anmeldungsdatum: 16.05.2021
Beiträge: 6

Beitrag test1test2test3 Verfasst am: 16. Mai 2021 08:57    Titel: Selbststudium Physik nach Lehramtsstudium Antworten mit Zitat

Hallo alle zusammen,

mein Ziel vorweg: Ich möchte mich durch ein Selbststudium auf das Niveau eines Masterabsolventen bringen und suche dafür vorschläge für Bücher und Ähnliches.

Der ausführlichere Kontext: Ich habe bereits fertig Physik und Mathematik auf Lehramt am Gymnasium studiert (ist aber schon ein paar Jahre her) und erfolgreich abgeschlossen. Ich will mir jetzt das nötige Wissen und Können aneigenen, um das Niveau eines Masterabsolventen in Physik zu erreichen.

Mein momentanes Niveau liegt in etwa bei dem eines Physikstudenten im 4. Bachelorsemester. Mein Plan ist bisher, mir die Grundlagen mit Hilfe der Buchreihe von Nolting "Grundkurs Theoretische Physik" zu erarbeiten (damit komme ich bisher ganz gut klar). Das deckt ja aber noch nicht den gesamten Stoff des Physikstudiums ab. Z.B. Themen wie ART und String Theory fehlen hier meines Wissens noch komplett. Mir ist auch bewusst, dass man sich im Master eigentlich spezialisiert. Hier würde mich wahrscheinlich alles interessieren, das mich dem Verständnis des Standardmodells näher Bringt, also Teilchenphysik, QFT, etc.

Hätte hier jemand Buchempfehlungen (vielleicht auch Reihenfolgenempfehlungen), wie ich vorgehen sollte/könnte, um mein Ziel zu erreichen?
Falls mir jemand Skripten vorschlagen möchte, dann bitte nur welche zu denen ich auch passende Übungsaufgaben mit Lösungen finde, da Physiklernen für mich nur Sinn macht, wenn ich das Wissen auch beim Lösen von Problemen anwenden muss.
Quellen für komplette Vorlesungen, wie es sie z.B. teils bei MIT-Open Courses gibt (Vorlesungsvideos mit Übugnsaufgaben und Lösungen) nehme ich natürlich auch gerne.

Vielen Dank schonmal für die Hilfe.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 16. Mai 2021 09:29    Titel: Antworten mit Zitat

Versteh ich nicht so ganz...du hast ein Lehramtsstudium abgeschlossen, somit musst du ja das 'Master Level' haben ??

Als Reihe hab ich den Rebhan zu Hause. Davon weiß ich aber, wenns hoch hergeht, ein Promille. Ich hab nie verstanden, wie ein einzelner Mensch so viele Details wissen kann.

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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
test1test2test3



Anmeldungsdatum: 16.05.2021
Beiträge: 6

Beitrag test1test2test3 Verfasst am: 16. Mai 2021 09:36    Titel: Antworten mit Zitat

Masterniveau im Lehramtsstudium entspricht in keinster Weise dem Wissens-/Könnensstand eines Physikmasters.

Im Lehramtsstudium habe ich Theoretische Physik nur bis Thermodynamik gehört (Also Mechanik, E-Lehre, Grundlagen der QM und Thermodynamik). Keine Plasmaphysik, keine QFT, fast keine SRT, ART oder String Theory.

Im Lehramtsstudium mache man (zumindest in Bayern) quasi fast ein halbes Physikstudium, fast eine halbes Mathestudium und ein bisschen Didaktik, Pädagogik und Psychologie.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 16. Mai 2021 09:38    Titel: Antworten mit Zitat

Zunächst mal vorweg: ich halte dieses Ziel im Selbststudium für extrem ambitioniert, insbs. weil dir der intensive Austausch in Übungsgruppen und Seminaren fehlt. Ich kann es mir rückblickend - bei mir damals Diplom - kaum vorstellen.

Zur Spezialisierung: diese solltest du erst mal vergessen und dich an den Kerndisziplinen für theoretische Physik orientieren. ART und QFT sind da zunächst noch außen vor, Stringtheorie sowieso.

Zur Quantenmechanik benötigst du m.E. solide Kenntnisse einschließlich Symmetrien in der nicht-relativistischen und relativistischen Mechanik, Drehimpulsen, Streutheorie, zeitunabhängige und -abhängige Störungstheorie sowie ein paar anderen Näherungsmethoden, darüberhinaus relativistische Quantenmechanik = Klein-Gordon- und Diracgleichung.

Zur Elektrodynamik solltest du ein umfassendes Verständnis der kovarianten Darstellung sowie der Eichsymmetrien anstreben; die Mathematik - Vektoranalysis, partielle Differentialgleichungen, Greensche Funktionen - ist nicht wirklich kompliziert, teilweise jedoch schlicht aufwändig, wobei die nur viel Übung durch Lösen von Aufgaben plus ggf. gute Musterlösungen helfen - Elektro- und Magnetostatik sowie natürlich die volle Elektrodynamik.

SRT ergibt sich im Rahmen der o.g. Themen oft von selbst. Weitere Themen wie ART, QFT und statistische Physik (sowohl klassisch als auch quantenmechanisch) würde ich zurückstellen. ART ist deutlich einfacher, wenn man gute Grundlagen in der kovarianten Formulierung der Elektrodymamik hat, und auch dann noch anspruchsvoll genug. QFT ist ohne die o.g. QM nicht machbar, ohne Elektrodymamik wenig zielführend. Letzteres setzt ebenfalls gute Kenntnisse in QM voraus.

Dazu würde ich nicht zwingend eine Buchreihe empfehlen sondern spezialisierte Literatur. Du musst damit zurechtkommen, und das ist im Selbststudium nochmal schwieriger.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.


Zuletzt bearbeitet von TomS am 16. Mai 2021 09:47, insgesamt einmal bearbeitet
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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Beitrag schnudl Verfasst am: 16. Mai 2021 09:41    Titel: Antworten mit Zitat

@TO: Glaubst du ich hatte das? Big Laugh
Das ist eine Frage der Spezialisierung, nicht des Abschlusslevels.
Aber SRT und Ekektrodynamik wirst du wohl gehört haben müssen, sonst wäre das kein Physikstudium...hast es verdrängt? grübelnd

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Zuletzt bearbeitet von schnudl am 16. Mai 2021 09:48, insgesamt einmal bearbeitet
test1test2test3



Anmeldungsdatum: 16.05.2021
Beiträge: 6

Beitrag test1test2test3 Verfasst am: 16. Mai 2021 09:46    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Zunächst mal vorweg: ich halte dieses Ziel im Selbststudium für extrem ambitioniert, insbs. weil dir der intensive Austausch in Übungsgruppen und Seminaren fehlt. Ich kann es mir rückblickend - bei mir damals Diplom - kaum vorstellen.


Das ist mir bewusst, aber lieber versuchen und scheitern, als es gar nicht erst wagen. Mir ist auch klar, dass das einige Jahre in Anspruch nehmen wird (muss ja nebenbei auch noch vollzeit arbeiten).

TomS hat Folgendes geschrieben:
Zur Spezialisierung: diese solltest du erst mal vergessen und dich an den Kerndisziplinen für theoretische Physik orientieren. ART und QFT sind da zunächst noch außen vor, Stringtheorie sowieso.

Zur Quantenmechanik benötigst du m.E. solide Kenntnisse einschließlich Symmetrien in der nicht-relativistischen und relativistischen Mechanik, Drehimpulsen, Streutheorie, zeitunabhängige und -abhängige Störungstheorie sowie ein paar anderen Näherungsmethoden, darüberhinaus relativistische Quantenmechanik = Klein-Gordon- und Diracgleichung.

Zur Elektrodynamik solltest du ein umfassendes Verständnis der kovarianten Darstellung sowie der Eichsymmetrien anstreben; die Mathematik - Vektoranalysis, partielle Differentialgleichungen, Greensche Funktionen - ist nicht wirklich kompliziert, teilweise jedoch schlicht aufwändig, wobei die nur viel Übung durch Lösen von Aufgaben plus ggf. gute Musterlösungen helfen - Elektro- und Magnetostatik sowie natürlich die volle Elektrodynamik.

Dazu würde ich nicht zwingend eine Buchreihe empfehlen sondern spezialisierte Literatur. Du musst damit zurechtkommen, und das ist im Selbststudium nochmal schwieriger.


Danke für den Überblick. Könntest du mir hier entsprechende Bücher empfehlen? Bei den meisten Büchern kann man ja ein paar Testseiten lesen, um zu schauen, ob sie für mich passen.
test1test2test3



Anmeldungsdatum: 16.05.2021
Beiträge: 6

Beitrag test1test2test3 Verfasst am: 16. Mai 2021 09:51    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
@TO: Glaubst du ich hatte das? Big Laugh
Das ist eine Frage der Spezialisierung, nicht des Abschlusslevels.


Na gut. Dann hast dich eben in einen anderen Bereich spezialisiert, aber ich habe in Theoretischer Physik einfach nichts gehört, das über das 4. (vllt 5.) Semester hinausgeht. Gleiches gilt für die Experimentalphysik. Wenn man großzügig sein will habe ich höchstens das Niveau eines (schlechten) Physikbachelors.
Außerdem würde ich durch das Erlernen komplexerer Inhalte auch die Möglichkeit erlangen, mich dann auch noch über die Inhalte eines Studiums hinasu fortzubilden. Deshalb suche ich gute Quellen, um mich auf diesen Weg machen zu können.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 16. Mai 2021 09:59    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe auf keiner Eliteuni studiert, aber Elektrodynamik und SRT hab ich gehört und lernte dafür ein gutes Jahr aus dem Jackson. Quantenmechanik nach Messiah war ebenso. Das machte den Kern des Studiums aus...Irgendwie glaub ich dir das nicht, denn zu meiner Zeit lernten die Lehramtler das selbe wie die normalen Studenten.
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TomS
Moderator


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Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 16. Mai 2021 10:13    Titel: Antworten mit Zitat

Zur Quantenmechanik würde ich dir zunächst einen Blick in Susskind‘s „Das theoretische Minimum“ empfehlen. Das ist zwar bei weitem nicht ausreichend, bietet jedoch einen recht einfachen und kostengünstigen Einstieg, wobei eher die Konzepte im Vordergrund stehen und nicht durch komplizierte Mathematik überdeckt werden. Wahrscheinlich wird das durch seine online-Vorlesungen gut ergänzt.

Darüberhinaus sind die Feynman Lectures ein Klassiker, sowie sicher der Sakurai. Letzterer hätte mir ohne Übungsgruppen jedoch nicht geholfen. Weitere immer wieder empfohlene Klassiker sind Cohen-Tannoudji - wobei ich den ohne begleitende Vorlesung auch für wenig geeignet halte - sowie der Messiah Band I+II. Im Vergleich gefiel mir die stringentere Vorgehensweise von Sakurai besser. Nach allem was man so hört ist der Schwabl recht gut, auch der Fließbach bekommt gute Kritiken. Letzterer hat im Vergleich zu den zuvor genannten jedoch einen deutlich reduzierten Inhalt, was für dich kein Nachteil sein muss.

An deiner Stelle würde ich im Netz nach Vorlesungsskripten plus Übungen suchen, wobei sich erstere idealerweise auf eines der o.g. Standardwerke beziehen. Dann hast du die perfekte Kombination aus ausführlicher Darstellung im Stil einer Vorlesung plus Übungen plus ein Standardwerk; z.B. bei Fließbach hast du nur ersteres.

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Zuletzt bearbeitet von TomS am 16. Mai 2021 10:39, insgesamt einmal bearbeitet
test1test2test3



Anmeldungsdatum: 16.05.2021
Beiträge: 6

Beitrag test1test2test3 Verfasst am: 16. Mai 2021 10:16    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Ich habe auf keiner Eliteuni studiert, aber Elektrodynamik und SRT hab ich gehört und lernte dafür ein gutes Jahr aus dem Jackson. Quantenmechanik nach Messiah war ebenso. Das machte den Kern des Studiums aus...Irgendwie glaub ich dir das nicht, denn zu meiner Zeit lernten die Lehramtler das selbe wie die normalen Studenten.


Ich weiß nicht, welchen Zeitraum "zu deiner Zeit" bescheibt, aber hier findest du z.B. den momentanen Studienplan an der TU München:

https://www.ph.tum.de/academics/teacher/

Das, was da mit "Kern- Teilchen- und Astrophysik" sowie "Kondensierte Materie" beschrieben wird, war bei mir (LMU und TUM sind heir meines Wissens sehr ähnlich) nur ein bisschen Experimentalphysik. Nicht sehr umfangreich. Von Störungstheorie, Diracgleichung oder SRT, die über die Inhalte in der ersten Experimentalphysikvorlesung hinausgehen habe ich im Studium (und bei der Vorbereitung aufs Staatsexamen) nie etwas gehört.

Vielleicht bin ich letztes Jahr über die falschen Themen über Videos von Physikvorlesungen gestolpert, aber ich glaube schon, dass mir eine Menge an Wissen (und Können) fehlt, um auch nur annähernd mit vollwertigen Physikern mithalten zu können.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 16. Mai 2021 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ich würde jedenfalls an deiner Stelle weniger in die Breite als in die Tiefe gehen. In vielen Fällen arbeitest du an der Uni parallel in mehreren Vorlesungen in unterschiedlicher Tiefe an ähnlichen, insbs. mathematischen Themen: Quantenmechanik auch in Atom- und Festkörperphysik; etwas QFT in der Elementarteilchenphysik ... Daher mein Rat, zunächst die Quantenmechanik sehr gründlich durchzuziehen, das spart in anderen Bereichen Zeit und Nerven (vorausgesetzt, man kann eigenes Unverständnis von irreführender Darstellung unterscheiden ;-)
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test1test2test3



Anmeldungsdatum: 16.05.2021
Beiträge: 6

Beitrag test1test2test3 Verfasst am: 16. Mai 2021 16:00    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
@TO:
Aber SRT und Ekektrodynamik wirst du wohl gehört haben müssen, sonst wäre das kein Physikstudium...hast es verdrängt? grübelnd


Hatte ich vorhin vergessen zu beantworten:
1. Ich kann dir garantieren, dass ein Lehramtsstudent für das Staatsexamen keine SRT (also über Längenkontraktion und Zeitdilatation hinaus) braucht (und in Vorlesungen macht). Also keine kovariante 4D-darstellungen etc.

2. Elektrodynamik wird zwar ein bisschen was gemacht, aber eher als Anhängsel einer Elektro-/Magnetostatikvorlesung. Vielleicht ist das schon das, was du meinst. Ich kenne mich ja nicht so gut aus (deshalb mein Thread hier), aber ich glaube schon, dass da noch einiges mehr kommen müsste.

Ich war nicht der Topstudent, aber ich hab noch alle meine alten Unterlagen zur hand und weiß sehr genau, was ich gelernt (und wieder vergessen) und was ich nie gelernt habe.^^

Zitat:
kein Physikstudium

Ist halt "nur" Lehramt. Die ersten Semester sind identisch zu jemandem, der normal Physik oder Mathe mit Physiknebenfach studiert, aber irgendwann muss man ja auch noch ein paar extra Mathevorlesungen, die Didaktik und das Psychologie-/Pädagogikzeug reinquetschen. ;-)
schnudl
Moderator


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Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 16. Mai 2021 18:15    Titel: Antworten mit Zitat

Ich studierte von 1983 bis 1988. Damals hörten die Lehramtsanwärter das gleiche wie die Physikstudenten. BIs zum Schluss.
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TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 16. Mai 2021 18:20    Titel: Antworten mit Zitat

Bei mir - 1987 bis 1991/92 in Bayern - nicht.
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