FYS3120 ¨C Analytisk mekanikk og elektrodynamikk

Kort om emnet

Emnet gir en grunnleggende innf?ring i analytisk mekanikk og klassisk feltteori, med vekt p? Lagrange-Hamilton-formalismen, Noethers teorem og virkningsbegrepet. Videre inneholder emnet en grundig introduksjon til Einsteins spesielle relativitetsteori, med firervektornotasjon. Dette brukes til ? gi en kovariant (uavhengig av referansesystem) beskrivelse av mekanikk og feltteorier, med fokus p? elektromagnetisme som eksempel. Dette emnet danner en basis for videre emner innen teoretisk fysikk.

Hva l?rer du?

Etter ? ha fullf?rt emnet forventes det at du:

• forst?r de grunnleggende begrepene i analytisk mekanikk slik som generaliserte koordinater og bevegelsesmengde, variasjonsregning, bruken av Lagrange og Hamiltons funksjoner, betydningen av virkningsintegralet, og forholdet mellom symmetrier og bevarte st?rrelser gjennom Noethers teorem, og kjenner til bruken av Poisson-klammer og kan utvide bruken av variasjonsregning til mer generelle problemer.
• kan bruke Lagrange og Hamiltons ligninger til ? l?se kompliserte mekaniske problemer, b?de analytisk og med relevante symbolske og numeriske verkt?y p? datamaskin, og kan bruke faseromsbetraktninger til ? oppn? en kvalitativ forst?else for l?sningene.
• forst?r de fundamentale begrepene i spesiell relativitetsteori og deres fysiske konsekvenser, slik som Lorentztransformasjonen, lengdekontraksjon og tidsdilatasjon, og akselerasjon i spesiell relativitetsteori, og grunnlaget for en kovariant formulering av fysiske lover gjennom firervektorer og mer generelle Lorentz-tensorer.
• kan regne p? problemer med relativistisk kinematikk og bevaringslover, inkludert Newton¡¯s andre lov p? relativistisk form, og formulere relativistiske problemer gjennom Lagrangefunksjoner.
• kan regne med Maxwells ligninger p? frie elektromagnetiske b?lger inkludert polarisering, kan l?se problemer med stasjon?re kilder, for eksempel ved bruk av multipolekspansjon, og problemer med tidsavhengige kilder som gir elektromagnetisk str?ling, med spesielt fokus p? str?lingen fra en dipol.
• har en grunnleggende forst?else for feltformuleringen av Lagrange-Hamilton formalismen inkluderte Noethers teorem p? feltform og energi-bevegelsesmengde tensoren, og at du kan regne p? enkle eksempler med relativistiske feltteorier.

Opptak til emnet

Studenter m? hvert semester?s?ke og f? plass p? undervisningen og melde seg til eksamen?i Studentweb.

Spesielle opptakskrav

I tillegg til?generell studiekompetanse?eller?realkompetanse?m? du dekke spesielle opptakskrav.

Du m? ha:

• Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2

Og en av disse:

• Fysikk (1+2)
• Kjemi (1+2)
• Biologi (1+2)
• Informasjonsteknologi (1+2)
• Geofag (1+2)
• Teknologi og forskningsl?re (1+2)

De spesielle opptakskravene kan ogs? dekkes med?fag fra videreg?ende oppl?ring f?r Kunnskapsl?ftet, eller p? andre m?ter.

Anbefalte forkunnskaper

• MAT1120 ¨C Line?r algebra
• FYS1100 ¨C Mekanikk og modellering
• FYS1105 ¨C Klassisk mekanikk
• FYS1120 ¨C Elektromagnetisme

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med FYS4120 ¨C Klassisk mekanikk og elektrodynamikk (nedlagt).

Undervisning

Emnet undervises over hele semesteret med 7 timer undervisning per uke:

• 4 timer forelesninger
• 3 timer regne?velser

I regne?velsene f?r du hjelp til de obligatoriske oppgavene, vi ser p? l?sningsforslag for forrige ukes oppgaver, og vi repeterer utvalgte tema i pensum ved hjelp av diskusjonsoppgaver.

Dette emnet har obligatoriske oppgaver. F?r avsluttende eksamen m? du f? godkjent innlevering av, og delta i rettingen av (hverandreretting/egenretting), minst tre av de seks f?rste, og minst tre av de seks siste oppgavesettene som blir gitt

Reglement for obligatoriske innleveringer?finner du her?

Eksamen

• Skriftlig eksamen midt i semesteret som teller 20 % ved sensurering.

• Avsluttende skriftlig eksamen, 4 timer, som teller 80 % ved sensurering.

Minimum 6 av 12 innleveringsoppgaver m? v?re godkjent f?r?avsluttende eksamen.

Ved oppgaveskriving m? du gj?re deg?kjent med?reglene for kildebruk og referanser. Ved brudd p? reglene kan du bli mistenkt for?fors?k p? fusk.

Som eksamensfors?k i dette emnet teller ogs? fors?k i f?lgende tilsvarende emner: FYS4120 ¨C Klassisk mekanikk og elektrodynamikk (nedlagt)

Hjelpemidler til eksamen

Gjelder for midtveis hjemmeeksamen:

• alle hjelpemidler tillatt

Gjelder for avsluttende skriftlig eksamen:

• Godkjent kalkulator
• Rottman: "Matematisk formelsamling"
• Formelsamling for emnet

Eksamensspr?k

Dersom emnet undervises p? engelsk, vil det bare tilbys eksamensoppgavetekst p? engelsk. Du kan besvare eksamen p? norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker?karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres?utsatt eksamen?i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig frav?r fra ordin?r eksamen.

Det arrangeres?ny eksamen?for studenter som ikke best?r ordin?r eksamen.

Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging p? eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk p? eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen p? nytt
• Fusk/fors?k p? fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du p? fellessiden om eksamen ved UiO.