FYS3120 – Klassisk mekanikk og elektrodynamikk
Beskrivelse av emnet
Timeplan, pensum og eksamensdato
Velg semester
Kort om emnet
Emnet gir en grunnleggende innføring i analytisk mekanikk, 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 vært gjennom emnet forventes det at studenten:
- 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, og Poisson-klammer
- kan bruke Lagrange og Hamiltons ligninger til å løse kompliserte mekaniske problemer, kunne bruke faseromsbetraktninger til å oppnå en kvalitativ forståelse for løsningene og kunne 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, polarisering, problemer med stasjonære kilder, multipolekspansjon, tidsavhengige kilder og elektromagnetisk stråling inkludert stråling fra en dipol
- har en grunnleggende forståelse for feltformuleringen av Lagrange-Hamilton formalismen
Opptak til emnet
Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.
Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du søke opptak til våre studieprogrammer, eller søke om å bli enkeltemnestudent.
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 til 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 og 2 timer regneøvelse).
Emnet inneholder tolv sett med ukeoppgaver, hvorav minimum seks må leveres inn og godkjennes for å få adgang til å avlegge avsluttende eksamen.
Reglement for obligatoriske innleveringer kan finnes her.
Eksamen
Minimum seks av tolv innleveringsoppgaver må være godkjent for å kunne gå opp til avsluttende eksamen.
Deleksamen i form av en skriftlig hjemmeeksamen (innleveringsoppgave) teller 20%.
Avsluttende skriftlig eksamen (4 timer) teller 80%.
Hjelpemidler til eksamen
- Godkjent kalkulator
- Rottman: "Matematisk formelsamling"
- Øgrim og Lian eller Angell og Lian: "Fysiske størrelser og enheter"
- 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
Studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen, kan ta utsatt eksamen i starten av neste semester.
Det tilbys ikke ny eksamen til studenter som har trukket seg under ordinær eksamen, eller som ikke har bestått.