FYS3120 – Klassisk mekanikk og elektrodynamikk

Endringer på grunn av koronaviruset

Høsten 2020 planlegger vi for at undervisning og eksamen gjennomføres slik det er beskrevet i emnebeskrivelsen og på semestersidene, men det kan komme endringer på grunn av korona-situasjonen. Du får varsler om eventuelle endringer på semestersiden og i Canvas.

Våren 2020 ble undervisning og eksamen digital. Se endringer og felles retningslinjer for eksamener ved MN-fakultetet våren 2020.

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 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 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.

Tilrettelagt eksamen, kildebruk, begrunnelse og klage

Se mer om eksamen ved UiO