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Lern- und Qualifikationsziele
Diese Vorlesung gibt eine Einführung in die analytischen Methoden, welche zur Analyse und Erklärung der Phänomene von Musterbildung in Physik, Chemie und Biologie eingesetzt werden. Wichtige Verfahren der theoretischen Physik werden im Detail besprochen und an klassischen und modernen analytisch lösbaren Beispielen vertieft.
Voraussetzungen
Bachelorarbeit in der Physik; Vordiplom in Physik;
Gliederung / Themen / Inhalte
- Kurze Einleitung in die Grundgleichungen der Hydrodynamik;
- Hydrodynamische Rayleigh-Bernard-, Marangoni-, Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten;
- Turing-Instabilität und Ausbreitung von Fronten in Reaktions-Diffusions Systemen;
- Konvektiv- und Absolutinstabilitäten in Reaktions-Advektions-Diffusions Systemen;
- Dynamische Musterbildung in diskreten Systemen von wechselwirkenden kolloidalen Teilchen, wie Zigzag-Explosion, diskrete Frontausbreitung, magnetisches Sieb;
- Extra: Musterbildung in kolloidalen flüssigen Kristallen, das dynamische Mode-Locking Phänomen
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