FY549: Elektrodynamik

Indholdet af kurserne FT500: Mekanik og Termodynamik, FT501: Matematik og FT504: Elektromagnetisme og optik forudsættes kendt.

Kurset har til formål at introducere elektrodynamik inklusiv vektor kalkulus og den relativistiske formulering af elektrodynamikken. 

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurserne i første år, specielt FT504, og giver et fagligt grundlag for at studere emnerne speciel relativitetsteori, generel relativitetsteori, klassisk feltteori og kvantefeltteori, der er placeret senere i uddannelsen. Desuden er elektromagnetismen grundlaget for observationel astronomi. 

Kursets overordnede mål er, at de studerende opnår en grundig forståelse af elektrodynamik og bliver i stand til at formulere sig fysisk og matematisk om elektrodynamiske fænomener. 

De første 7 uger er sammenlæst med kursus Elektrodynamik og kredsløbsanalyse (E24).

Kurset bygger videre på Elektromagnetisme og Optik (FT504). Hvor FT504 primært gik ud på at opstille de grundlæggende naturlove, og anvende dem på statiske situationer, går vi i FY549 i dybden med Maxwells ligninger og en række af deres fysiske konsekvenser som elektromagnetiske bølger, elektrodynamikken, som handler om bevægede ladninger og de dertil knyttede tidsafhængige elektromagnetiske felter, relativistisk elektrodynamik i 4-vektor notation, Lagrange formulering og gauge symmetri.   

Centrale emner i kurset vil være:

• Maxwells ligninger.
• Poyntings vektor.
• Elektromagnetiske bølger, refleksion og transmission, bølger ved en grænseflade.
• Potential formuleringen af elektrodynamikken.
• Strålingsfelter fra elektriske og magnetiske dipoler.
• Elektromagnetiske felter fra bevægede ladninger.
• Vektor algebra og relativistisk elektrodynamik.
• Lagrange og gauge symmetri af elektromagnetisme.

Skemalagte undervisningstimer:  

Antal undervisningstimer i alt: 48

Heraf:  

Forelæsninger i klasselokale/auditorium: 24
Holdtimer i klasselokale: 24

Undervisningsmetoden er en interaktiv forelæsning på tavlen (én forelæsning om ugen).

Hver uge vil studerende også arbejde på et opgavesæt, som skal afleveres i den følgende uge. Opgavesættet vil blive gennemgået under en vejledningssession.

I de første to uger af kurset vil ekstra vejledningslektioner hjælpe med at genopfriske grundlæggende vektoralgebra.

Andre planlagte undervisningsaktiviteter:  

• Løsning af ugentlige opgaver 
• Selvstudium af visse emner fra lærebogen
• Selvstændig opsamling på undervisningen