Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
Fizikte Bilgisayar Programlama
Ders Kodu: FİZ206
Ders Türü: Zorunlu
Ders Grubu: Lisans
Eğitim Dili: Türkçe
Staj Durumu: Yok
Teori: 2
Uyg.: 0
Kredi: 3
Laboratuvar: 2
AKTS: 6
Amaç

Dersin amacı, Python programlama dilinin temellerini öğretmek ve öğrencilerin fizik lisans eğitimleri süresince karşılaşacakları problemleri sayısal yöntemler (sayısal türev, integral, kök bulma, diferansiyel denklem çözümleri) kullanarak çözebilmelerini sağlamaktır. Ders kapsamında; veri türleri, döngüler, kontrol yapıları ve algoritma geliştirme ile başlayan süreç, sayısal türev, integral, kök bulma, Euler ve Runge-Kutta yöntemleri gibi nümerik tekniklerin fizik problemlerine (basit sarkacın tam çözümü, karacisim ışıması vb.) uygulanmasıyla devam eder.

Özet İçerik

Python programlama dilinin temel yapısı, veri türleri, dizi değişkenleri, işlemciler, döngüler (for ve while), kontrol yapıları (if…else…elif), veri okuma ve yazma. Sayısal türev (bir boyutta değişken kuvvet), sayısal integral (Simpson ve Trapez kuralları, basit sarkacın tam çözümü), kök bulma (aralık yarılama, sabit nokta iterasyon, Newton-Raphson yöntemi) ve karacisim ışımasında nümerik çözümler. Diferansiyel denklemler (başlangıç değer problemleri), Euler yöntemi ve Runge-Kutta yöntemi.

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Cesur EKİZ
Öğrenme Çıktıları
1.Python programlama dilinin temel yapısını ve kullanım prensiplerini açıklar.
2.Python programlama dili kullanarak basit algoritmalar geliştirir ve fizik problemlerine uygular.
3.Sayısal hesaplamalarda ortaya çıkan hata türlerini tanımlar ve sonuçlar üzerindeki etkilerini değerlendirir.
4.Sayısal türev, integral ve kök bulma yöntemlerini fizik problemlerinin çözümünde uygular.
5.Başlangıç değer problemlerinin çözümünde Euler yöntemini kullanır.
6.Diferansiyel denklemlerin çözümünde Runge-Kutta yöntemini uygular ve sonuçları yorumlar.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1.Fortran ve Python ile Sayısal Fizik, B. Karaoğlu, Seçkin Yayıncılık, Ankara 2013
2.Computational Physics: Problem Solving with Python, Rubin H. Landau, M. J. Paez, C.C. Bordeianu, Wiley
3.Numerical Methods for Physics, A. L. Garcia
4.An Introduction to Computer Simulations Methods,H.Gould,J.Tobochnick,Addison-Wesley,1996,New York
5.Fiziğin Temelleri , David Halliday, Robert Resnick, and Pearl Walker
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
1. Hafta - Teorik & Uygulama
Sayısal Hesabın Nitelikleri, Sayısal Hata Türleri
2. Hafta - Teorik & Uygulama
Temel Python bilgisi, basit programlar
3. Hafta - Teorik & Uygulama
Sayısal Veri Türleri, Dizi Değişkenleri, İşlemciler
4. Hafta - Teorik & Uygulama
Döngüler (for ve while)
5. Hafta - Teorik & Uygulama
Kontrol Yapıları (if…else…elif)
6. Hafta - Teorik & Uygulama
Veri Okuma ve Yazma
7. Hafta - Teorik & Uygulama
Sayısal Türev-Bir boyutta değişken kuvvet
8. Hafta - Ara Sınav (Vize)
Konu tekrarı, Sayısal İntegral-Simpson ve Trapez Kuralları (Uygulama: Basit Sarkacın Tam Çözümü) (Arasınav)
9. Hafta - Teorik & Uygulama
Kök Bulma
10. Hafta - Teorik & Uygulama
Aralık Yarılama Yöntemi, Sabit Nokta İterasyon Yöntemi, Newton-Raphson Yöntemi
11. Hafta - Teorik & Uygulama
Newton-Raphson Yöntemi, Karacisim Işımasında nümerik çözümler
12. Hafta - Teorik & Uygulama
Diferansiyel Denklemler I: Başlangıç Değer Problemleri
13. Hafta - Teorik & Uygulama
Euler Yöntemi
14. Hafta - Teorik & Uygulama
Runge-Kutta Yöntemi
Değerlendirme
Değerlendirme TürüAdetYüzde
Ödev1%5
Kısa Sınav (Quiz)1%5
Ara Sınav (Vize)1%30
Dönem Sonu Sınavı (Final)1%60
İş Yükü Hesaplaması
EtkinlikSayısıÖn HazırlıkSüreToplam Iş Yükü (Saat)
Kuramsal Ders140228
Ödev1404
Laboratuvar140228
Kısa Sınav1314
Ara Sınav136238
Dönem Sonu Sınavı146248
TOPLAM İŞ YÜKÜ (Saat)150
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
PÇ-1
PÇ-2
PÇ-3
PÇ-4
PÇ-5
PÇ-6
PÇ-7
PÇ-8
PÇ-9
PÇ-10
PÇ-11
OÇ-1
2
4
3
1
4
4
3
2
3
3
1
OÇ-2
2
5
4
2
5
4
3
2
4
4
1
OÇ-3
2
5
3
2
5
4
3
2
4
4
1
OÇ-4
2
5
3
2
5
4
3
2
4
4
2
OÇ-5
2
5
3
2
5
4
3
2
4
4
2
OÇ-6
2
2
3
1
5
3
3
2
4
4
3
Adnan Menderes Üniversitesi - Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
2026