FYS3120 – Analytisk mekanikk og elektrodynamikk
Beskrivelse av emnet
Kort om emnet
Emnet gir en grunnleggende innføring i analytisk mekanikk og klassisk feltteori, med vekt på Lagrange-Hamilton-formalismen, Noethers teorem og virkningsbegrepet. Videre inneholder emnet en grundig introduksjon til Einsteins spesielle relativitetsteori, med firervektornotasjon. Dette brukes til å gi en kovariant (uavhengig av referansesystem) beskrivelse av mekanikk og feltteorier, med fokus på elektromagnetisme som eksempel. Dette emnet danner en basis for videre emner innen teoretisk fysikk.
Hva lærer du?
Etter å ha fullført emnet forventes det at du:
- forstår 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 størrelser 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 å løse kompliserte mekaniske problemer, både analytisk og med relevante symbolske og numeriske verktøy på datamaskin, og kan bruke faseromsbetraktninger til å oppnå en kvalitativ forståelse for løsningene.
- forstår 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 på problemer med relativistisk kinematikk og bevaringslover, inkludert Newton’s andre lov på relativistisk form, og formulere relativistiske problemer gjennom Lagrangefunksjoner.
- kan regne med Maxwells ligninger på frie elektromagnetiske bølger inkludert polarisering, kan løse problemer med stasjonære kilder, for eksempel ved bruk av multipolekspansjon, og problemer med tidsavhengige kilder som gir elektromagnetisk stråling, med spesielt fokus på strålingen fra en dipol.
- har en grunnleggende forståelse for feltformuleringen av Lagrange-Hamilton formalismen inkluderte Noethers teorem på feltform og energi-bevegelsesmengde tensoren, og at du kan regne på enkle eksempler med relativistiske feltteorier.
Opptak til emnet
Studenter må hvert semester  i Studentweb.
Spesielle opptakskrav
I tillegg til Ìý±ð±ô±ô±ð°ùÌý mÃ¥ du dekke spesielle opptakskrav.
Du må 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 forskningslære (1+2)
De spesielle opptakskravene kan også dekkes med .
Anbefalte forkunnskaper
- MAT1120 – Lineær algebra
- FYS1100 – Mekanikk og modellering
- FYS1105 – Klassisk mekanikk
- FYS1120 – Elektromagnetisme
Overlappende emner
- 10 studiepoeng overlapp med FYS4120 – Klassisk mekanikk og elektrodynamikk (nedlagt).
Undervisning
Emnet undervises over hele semesteret med 7 timer undervisning per uke:
- 4 timer forelesninger
- 3 timer regneøvelser
I regneøvelsene får du hjelp til de obligatoriske oppgavene, vi ser på løsningsforslag for forrige ukes oppgaver, og vi repeterer utvalgte tema i pensum ved hjelp av diskusjonsoppgaver.
Dette emnet har obligatoriske oppgaver. Før avsluttende eksamen må du få godkjent innlevering av, og delta i rettingen av (hverandreretting/egenretting), minst tre av de seks første, og minst tre av de seks siste oppgavesettene som blir gitt
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 må være godkjent før avsluttende eksamen.
Ved oppgaveskriving må du gjøre deg kjent med . Ved brudd på reglene kan du bli mistenkt for .
Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: FYS4120 – Klassisk mekanikk og elektrodynamikk (nedlagt)
Hjelpemidler til eksamen
Gjelder for midtveis skriftlig eksamen:
-
Rottman: "Matematisk formelsamling"
-
Formelsamling for emnet
Gjelder for avsluttende skriftlig eksamen:
-
Rottman: "Matematisk formelsamling"
-
Formelsamling for emnet
·¡°ì²õ²¹³¾±ð²Ô²õ²õ±è°ùÃ¥°ì
Dersom emnet undervises på engelsk, vil det bare tilbys eksamensoppgavetekst på engelsk. Du kan besvare eksamen på 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
Adgang til ny eller utsatt eksamen
Det arrangeres  i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen.
Det arrangeres  for studenter som ikke består ordinær eksamen.
Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.
Mer om eksamen ved UiO
- Tilrettelegging på eksamen
- Trekk fra eksamen
- Syk på eksamen / utsatt eksamen
- Begrunnelse og klage
- Ta eksamen på nytt
- Fusk/forsøk på fusk
Andre veiledninger og ressurser finner du på fellessiden om eksamen ved UiO.