Astronomisches Praktikum / Astronomy Lab

Dozent: Rolf Schlichenmaier, Juan Manuel Borrero

Kompaktkurs am Ende der Vorlesungszeit 
(vorauss: Ende Juli / Anfang August)
Vorbesprechung: tba

Bei Interesse: Bitte Email an Rolf Schlichenmaier (schliche@leibniz-kis.de)
Wo: Observatorium Schauinsland

Theoretical Astrophysics: Stellar Structure and Evolution

Dozenten: Ivan Milic, Petri Käpylä

This course will cover the physical concepts of stellar structure - going from the core where the energy is generated, to the outermost layers (atmospheres) where that same energy is being radiated away and ultimately captured by our telescopes. We will also study the Sun, as a special case of star that can be observed with a very high spatial and temporal resolution and thus help us understand how stars in general function. 

Format: 2 hours of lectures + 2 hours of exercises 

ETCS points: 5 

Lectures: Thursday 14-16, Seminar Room WB 2.OG, First lecture on 24th of April.

Exercises: Fr 16-18 Seminar Room II/III or via Zoom (when needed or when we are working on computational topics) 

Recommended literature: 

Dina Prialnik, An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution, 2009, Cambridge University Press 

Michael Stix, The Sun: an Introduction, 2002, Springer

Hydrodynamik

Dozent: Prof. Dr. Antonio Ferriz-Mas (Universidad de Vigo und Inst. für Sonnenphysik, KIS)
Zeit: Mo 14-16, Mi 12-14, 3 st.
Ort: SR II/III
Übungen: Do 12-14, SR II/III
7 ECTS
Start: Do 08.05.2025
Vorlesungs-Programm (pdf)

Programm:

Dieser Kurs bietet einen kompakten und (hoffentlich) klaren Überblick über das Gebiet der klassischen Hydrodynamik. Es wird versucht, einen Mittelweg zwischen den Abstraktionen der reinen Mathematik und dem Empirismus der Ingenieurwissenschaften zu finden.

Im ersten Block gibt es 9 Pflichtthemen, die die zentrale Achse des Faches bilden und die grundlegenden Prinzipien der Hydrodynamik darstellen. Aus Zeitgründen können wir nicht auf die wichtigen Themen der Stabilität und der Turbulenz eingehen. In einem zweiten Block werden 3 Wahlthemen angeboten, aus denen die Studenten eines (oder maximal zwei, je nach verfügbarer Zeit) auswählen können.

1. Kinematik des Kontinuums. Euler’sche und Lagrange’sche Darstellungen.
2. Kräfte in der Kontinuumsmechanik.
3. Grundgleichungen der Kontinuumsmechanik.
4. Newton’sche Fluide.
5. Energiegleichung für Newton’sche Fluide.
6. Zirkulation und Vortizität.
7. Inkompressible viskose Strömungen.
8. Schallwellen in einem homogenen Medium.
9. Die hydrodynamischen Gleichungen in Erhaltungsform.
10. Wahlthema: Rotierende Flüssigkeiten.
11. Wahlthema: Der Virialsatz und astrophysikalische Anwendungen.
12. Wahlthema: Einführung in die Magnetohydrodynamik.

Vorkenntnisse:

Die Vorlesung richtet sich an Studenten/innen der Physik oder der (angewandten) Mathematik. Grundkenntnisse in Thermodynamik wären wünschenswert. Solide Grundkenntnisse in Differential- und Integralrechnung sind erforderlich. Die Studenten sollten mindestens eine Vorlesung in klassischer Mechanik gehört haben (Theoretische Physik I).
 

Literatur: 

• Elementary Fluid Dynamics. D. J. Acheson, Oxford University Press (1990).
• An introduction to fluid mechanics. G. K. Batchelor, Cambridge University Press (1970)
• Course of Theoretical Physics (Vol. VI: Fluid Mechanics). L. D. Landau & E. M. Lifschitz, Pergamon Press Ltd. (1959)
• A First Course in Fluid Dynamics. A. R. Paterson, Cambridge University Press (1983)
• The Navier-Stokes equations: A classifications of flows and exact solutions. Norman Riley & Philip Drazin, London Mathematical Society Lecture Notes Series 334, Cambridge University Press (2006, 2007)
• Physical fluid dynamics. D. J. Tritton, Oxford Science Publications. [2nd edition 1988]
• Theoretical fluid dynamics. Bhimsen K. Shivamoggi, serie Mechanics of fluids and transport processes, Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht, [2d edition 1998].
• The Physics of Fluids and Plasmas: An Introduction for Astrophysicists. A. R. Choudhuri, Cambridge University Press (1998, 2012). ISBN-10: 0762106913

Einführung in die Astrophysik (Bachelor)

Do 10 -13 im HSII mit Übungen Mi 16 - 18 im HS II
Dozent: Rolf Schlichenmaier

Experimental Astrophysics I: Remote Sensing Techniques (Master)

Do 12 -14, Hochhaus SR 3, mit Übungen Di 16-18 am KIS
Dozenten: Dr. Juan Manuel Borrero, Dr. Ivan Milic