FYS3120 – Klassisk mekanikk og elektrodynamikk

Kort om emnet

Emnet gir en grunnleggende innføring i analytisk mekanikk og feltteori, med vekt på Lagrange-Hamilton-formalisme og virkningsbegrepet. Videre inneholder emnet en grundig introduksjon til Einsteins spesielle relativitetsteori, med firervektornotasjon. Dette brukes til å gi en kovariant (uavhengig av hvilesystem) beskrivelse av mekanikk og elektromagnetisme, inkludert Maxwells likninger.

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, Lagrange og Hamiltons funksjoner, virkning, sykliske koordinater, forholdet mellom symmetrier og bevarte størrelser gjennom Noethers teorem, og bruken av Poisson-klammer.
• kan bruke Lagrange og Hamiltons ligninger til å løse kompliserte mekaniske problemer, både analytisk og med relevante symbolske og numeriske verktøy på datamaskin, kan bruke faseromsbetraktninger til å oppnå en kvalitativ forståelse for løsningene og kan utvide bruken av variasjonsregning til mer generelle problemer.
• forstår de fundamentale begrepene i spesiell relativitetsteori og deres fysiske konsekvenser, slik som Lorentztransformasjonen, invariante størrelser, metrikker, firervektorer og mer generelle tensorer, samt grunnlaget for en kovariant formulering av fysiske lover.
• kan regne på problemer med relativistisk kinematikk og bevaringslover, inkludert Newton’s andre lov på relativistisk form.
• kan regne med Maxwells ligninger både på frie og stasjonære elektromagnetiske bølger, og med polarisering, løse problemer med stasjonære kilder inkludert bruk av multipolekspansjon, og tidsavhengige kilder med elektromagnetisk stråling, inkludert stråling fra en dipol.
• har en grunnleggende forståelse for feltformuleringen av Lagrange-Hamilton formalismen inkluderte Noethers teorem og energi-bevegelsesmengde tensoren, samt å kunne regne på enkle eksempler med realtivistiske feltteorier.

Opptak til emnet

Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.

Spesielle opptakskrav

I tillegg til generell studiekompetanse eller realkompetanse må 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 fag fra videregående opplæring før Kunnskapsløftet, eller på andre måter.

Anbefalte forkunnskaper

• MAT1100 – Kalkulus
• MAT1110 – Kalkulus og lineær algebra
• MAT1120 – Lineær algebra
• MAT-INF1100 – Modellering og beregninger
• IN1900 – Introduksjon i programmering for naturvitenskapelige anvendelser
• FYS-MEK1110 – Mekanikk
• FYS1120 – Elektromagnetisme

Overlappende emner

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

Undervisning

Emnet undervises over hele semesteret med 6 timer undervisning per uke:

• 4 timer forelesninger
• 2 timer regneøvelse

Dette emnet har 12 obligatoriske oppgaver. Før avsluttende eksamen må du få godkjent, og delta i rettingen av (hverandreretting/egenretting), minst tre av de seks første, og minst tre av de seks siste oppgavesettene.

Reglement for obligatoriske innleveringer finner du her 

Eksamen

• Hjemmeeksamen 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 reglene for kildebruk og referanser. Ved brudd på reglene kan du bli mistenkt for forsøk på fusk.

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: FYS4120 – Klassisk mekanikk og elektrodynamikk (nedlagt)

Hjelpemidler til eksamen

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

Eksamensspråk

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 karakterskalaen

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres utsatt eksamen i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen.

Det arrangeres ny eksamen for studenter som ikke består ordinær eksamen.

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

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• 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.