defter*
defter / katalog / PHYS 242
PHYS 242

Advanced Calculus for Applications in Physics

PHYS 242 is where the math you've been doing starts to look like the language physics actually speaks: linear operators, eigenvalue problems, and special functions as the natural machinery for solving boundary-value problems in classical and quantum systems. You'll spend the semester separating variables, expanding solutions in orthogonal bases (Fourier, Bessel, Legendre, Hermite, Laguerre), and building Green's functions, with weekly quizzes keeping the problem-solving muscles sharp alongside two midterms and a final. Coming off freshman calculus and linear algebra, this is the toolkit you'll lean on constantly in quantum mechanics, electrodynamics, and statistical physics.

Ders notlarını aç →

Kredi3ECTS5FakülteFaculty of ScienceBölümPhysicsMateryal91Ön koşulMATH 241KoordinatörAydın Cem KeserMüfredatY2 Bahar

Haftalık müfredat 14 hafta

Hafta 114–20 Eyl
Fizik için linear algebra tekrarı
Review of linear algebra for physics: inner products, norms, orthogonality, and projections. Eigenvalues and eigenvectors as tools for decoupling physical systems. Arfken: Chapters 2, 5, and 6
inner productorthogonalityeigenvalueArfken Bölüm 2, 5 ve 6
Hafta 221–27 Eyl
Linear operatörler ve eigenvalue problemleri
Linear operators and eigenvalue problems. Diagonalization and normal modes. Degeneracy and simultaneous diagonalizability of commuting operators. Defective operators and Jordan canonical form. Physical consequences of non-diagonalizability. Self-adjoint operators and reality of spectra. Arfken: Chapters 5 and 6
diagonalizationnormal modesJordan canonical formself-adjoint operators
Hafta 328 Eyl – 4 Eki
Koordinat sistemleri, Jacobian ve curvilinear koordinatlar
Coordinate systems and transformations. Jacobians and metric factors. Orthogonal curvilinear coordinates and physical interpretation. Arfken: Chapter 3
coordinate transformationJacobianorthogonal curvilinear coordinatesArfken Bölüm 3
Hafta 45–11 Eki
Curvilinear koordinatlarda vector calculus
Vector calculus in curvilinear coordinates. Gradient, divergence, curl, and Laplacian operators. Integral theorems and physical meaning. Arfken: Chapter 3
curvilinear coordinatesgradient, divergence, curlLaplacian operatorArfken Bölüm 3
Hafta 512–18 Eki
Partial differential equation sınıflandırması ve sınır koşulları
Classification of partial differential equations. Boundary and initial conditions. Physical examples from diffusion, waves, and electrostatics. Arfken: Chapter 9
partial differential equationsboundary conditionsinitial conditionsArfken Bölüm 9
Hafta 619–25 Eki
Eigenvalue problemi olarak değişkenlerine ayırma
Separation of variables as an eigenvalue problem. Orthogonality and completeness of modes. Fourier series in bounded domains. Arfken: Chapters 8, 9, and 19
eigenvalue problemorthogonality ve completenessFourier seriesArfken Bölüm 8, 9, 19
Hafta 726 Eki – 1 Kas
Integral transform'lar, convolution ve Parseval; Arfken Bölüm 20
Fourier transforms and integral transforms. Convolution theorem and Parseval’s identity. Physical applications to wave and diffusion equations. Arfken: Chapter 20
Fourier transformconvolution theoremParseval's identitywave and diffusion equations
Hafta 82–8 Kas
Sturm-Liouville teorisi ve özfonksiyon açılımları
Sturm-Liouville theory. Weight functions, eigenfunction expansions, and physical boundary-value problems. Arfken: Chapter 8
Sturm-Liouville theoryweight functioneigenfunction expansionboundary-value problem
Hafta 99–15 Kas
Green's Functions ve Linear Response Teorisi
Green’s functions for ordinary and partial differential equations. Operator inversion and physical response functions. Linear response theory*. Conformal mapping methods for two-dimensional Laplace problems*. Arfken: Chapter 10
Green's functions for ODE ve PDEoperator inversionlinear response theoryconformal mapping (2D Laplace)
Hafta 1016–22 Kas
Bessel functions ve silindirik geometriler (Arfken Bölüm 14)
Bessel functions*. Radial equations arising from separation of variables in cylindrical geometries. Zeros and orthogonality. Applications to waveguides and circular membranes. Arfken: Chapter 14
Bessel functionsseparation of variablesorthogonalitywaveguides
Hafta 1123–29 Kas
Legendre polynomials ve spherical harmonics
Legendre polynomials and associated Legendre functions*. Spherical harmonics and angular eigenvalue problems. Arfken: Chapter 15
Legendre polynomialsassociated Legendre functionsspherical harmonicsArfken Bölüm 15
Hafta 1230 Kas – 6 Ara
Hermite polynomials ve harmonic oscillator
Hermite polynomials and Hermite functions*. Harmonic oscillator and Gaussian weight functions. Arfken: Chapter 18
Hermite polynomialsHermite functionsharmonic oscillatorArfken Bölüm 18
Hafta 137–13 Ara
Laguerre polinomları ve radyal kuantum problemleri
Laguerre and associated Laguerre polynomials*. Radial problems and applications to quantum systems. Arfken: Chapter 18
Laguerre polynomialsassociated Laguerreradyal problemlerArfken Bölüm 18
Hafta 1414–20 Ara
Boundary-value problemlerinin operator ve spectral formülasyonu
Common operator-based and spectral formulation of boundary-value problems in classical and quantum physics. Synthesis of Arfken Chapters 6-10 and 14-20
boundary-value problemsspectral formulationArfken Bölüm 6-10Arfken Bölüm 14-20

Değerlendirme 100% · 4 adım

25%
25%
35%
15%
Midterm Midterm-I, Midterm-II 50%
Final Final 35%
Quiz Quiz or take home assignments 15%
en büyük tek kalem %35 · sınav ağırlığı %100 · 13 dönem ortalaması 2.21 (460 öğrenci) nasıl hesaplanıyor

Önerilen kaynaklar 5 kitap

📕
Zorunlu
Mathematical Methods for Physicists
G. B. Arfken, H. J. Weber
and F. E. Harris · 7th edition
📖
Önerilen
Mathematical Methods in the Physical Sciences
M. L. Boas, Wiley
📖
Önerilen
Mathematical Physics: A Modern Introduction to Its Foundations
S. Hassani, Springer
📖
Önerilen
Mathematical Methods for Physics and Engineering
K. F. Riley, M. P. Hobson
and S. J. Bence · Cambridge University Press
📖
Önerilen
Mathematical Methods for Physicists : A concise introduction
Tai L. Chow, Cambridge University Press

Bu dersi alınca · 7 öğrenme çıktısı

Bilkent'in resmî syllabus'ünden. Sağdaki etiket o çıktının hangi değerlendirmeyle ölçüldüğünü söylüyor.

🤖 GenAI politikası

Same as in http://www.fen.bilkent.edu.tr/~phys102/ GenAI_Policy.pdf.

Ders notları

PHYS 242 için ders notu hazır

14 bölüm. Dersin izlencesi, ders kitabı ve öğrencilerin paylaştığı materyallerden derlendi. Çözümler adım adım açılıyor, ipuçları kademeli geliyor, takıldığın soruyu tek tıkla kendi yapay zekâna taşıyabiliyorsun.

Notları aç →
↑ daha iyi olması için: notların / çözümlerin / sınavların varsa "+ materyal paylaş", bir sonraki güncellemede yerini alır.

Paylaşılan materyaller · 91 parça

quiz23ders notu19vize10final4özet1ödev1çözüm1izlence1

Dosya adlarını yayınlamıyoruz: yükleyenler anonim ama dosya adında isim geçebiliyor. Bu materyaller ders notu hazırlanırken kullanılıyor.

Geçmiş GPA dağılımı 13 dönem · ort. 2.21

DönemCourse CPA
2024-2025 Spring 1.91 1 sec · 55 öğr
2023-2024 Spring 2.11 1 sec · 51 öğr
2022-2023 Spring 1.94 1 sec · 39 öğr
2021-2022 Spring 2.37 1 sec · 38 öğr
2020-2021 Spring 2.23 1 sec · 35 öğr
2019-2020 Spring 2.12 1 sec · 34 öğr
2018-2019 Spring 2.82 1 sec · 27 öğr
2017-2018 Spring 2.97 1 sec · 44 öğr
2016-2017 Spring 2.39 1 sec · 34 öğr
2015-2016 Spring 2.55 1 sec · 36 öğr

Aggregate course GPA · Bilkent STARS'tan public data. Hoca-bazlı per-section detayı için STARS evaluation report →. Öğrenci anket cevapları KVKK kapsamında defter'de tutulmaz. Tüm derslerin ortalamaları →

2026-2027 Güz için şubesi henüz görünmüyor. Kayıt sistemi bu dersi bu dönem listelemiyor, ama şube girişi sürüyor: ders kaydı 15 Eylül, bölümler o güne kadar şube ekleyebiliyor. Güz döneminde hiç açılmamış, kayıtta yalnızca bahar dönemi görünüyor. Ön kayıt müfredat üzerinden yapılıyor, açılan şube listesi üzerinden değil; o yüzden ön kayıtta seçebildiğin bir dersin şubesi burada henüz görünmeyebilir. Kesin sonuç ders kaydında belli oluyor. kayıt tarihleri → · açık dersler

⚠️ FZ engelleyen şartlar

ATTENDANCE RATE ABOVE 70%.

Hocalar 0 bu dönem · 4 geçmiş

Geçmişte ders veren (4 kişi)
Şahin Büyükdağlı, Ali Ulvi Yılmazer, Atilla Erçelebi, Tahsin Tuğrul Hakioğlu

Bu ders 1 bölümün müfredatında zorunlu.

Fizik2. sınıf Bahar

Kutulardaki sınıf ve dönem, o bölümün müfredatının dersi hangi sırada önerdiği. Dersin fiilen hangi dönem açıldığı ayrı bir şey.

Bunu alınca açılanlar · 6 ders PHYS 242'i ön koşul sayıyor