AU kursuskatalog arkiv

Elektrodynamik (Q3+Q4) ( forår 2011 - 10 ECTS )

Rammer for udbud

• Uddannelsessprog: engelsk (eller dansk)
• Niveau: Kandidatkursus
• Semester/kvarter: 3. og 4. kvarter.
• Timer per uge: 7-9
• Deltagerbegrænsning: Ingen
• Undervisningssted: Århus
• Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
• Udbud ID: 28618

Formål

At sætte den studerende i stand til at analysere og forklare grundlæggende fysiske fænomener inden for elektrodynamikken, specielt gennem en udvidelse af færdighederne opnået i kurset elektromagnetisme, hvor de centrale ligninger var på integralform. I elektrodynamik fokuseres der på differentialformen af Maxwells ligninger hvorved løsninger til mere komplekse problemstillinger kan opnås. Ligeledes introduceres essentielle basiselementer - som f.eks. magnetisk vektorpotential - til en evt. senere forståelse af atomers vekselvirkning med lys.

Obligatorisk program

Aktiv deltagelse i laboratoriearbejdet med et tilstrækkeligt personligt udbytte er en betingelse for deltagelse i eksamen. Aktiv deltagelse indebærer fremmøde ved laboratorieøvelserne og efterfølgende aflevering og godkendelse af øvelsesrapporter.

Indhold

Kurset omhandler klassisk elektrodynamik og indeholder såvel en teoretisk som en eksperimentel del. Specifikt behandles elektriske og magnetiske felter såvel tidsuafhængigt (statisk) som tidsafhængigt (dynamisk). Materialers elektriske og magnetiske egenskaber samt deres respons på elektriske, magnetiske og elektromagnetiske felter gennemgås. Maxwells ligninger indføres på differentiel form og vi gennemgår udbredelse af elektromagnetiske bølger i vacuum, i stof generelt og stråling fra en elektrisk dipol. Afslutningsvis behandles Lorentz-transformationer af elektriske og magnetiske felter.

Læringsmål

Når kurset er færdigt forventes de studerende at kunne:

• anvende metoder og resultater inden for elektrodynamik til at løse teoretiske opgaver i såvel elektrostatiske, magnetostatiske som elektrodynamiske problemstillinger
• udpege og anvende de centrale relationer og lovmæssigheder, der skal benyttes i løsningen af de enkelte teoretiske problemstillinger 
• argumentere for disses anvendelighed i den enkelte problemstilling
• kritisere de benyttede metoders eventuelle utilstrækkelighed i forhold til reelle problemstillinger 
• argumentere for skridtene i opgaveløsninger
• benytte matematisk terminologi og symbolsprog korrekt i opgaveløsninger
• formulere korrekte argumenter for såvel elektrostatiske, magnetostatiske som elektrodynamiske sammenhænge og formulere konsekvenser af disse sammenhænge klart og utvetydigt
• udføre og beskrive eksperimentelle undersøgelser af simple centrale fænomener inden for elektrostatik, magnetostatik og elektrodynamik samt bedømme tilhørende teoretiske modellers relevans

Faglige forudsætninger

Elektromagnetisme

Underviser

Jan Arlt (teoridel) Erik Horsdal (koordination af eksperimentel del)

Undervisnings- og arbejdsform

Den teoretiske del omfatter 2-3 timers forelæsning og 3 timers teoretiske øvelser om ugen, mens den eksperimentelle del omfatter 2-3 timers laboratorieøvelser om ugen.

Litteratur

Introduction to Electrodynamics, D.J. Griffiths, 3rd ed. 1999, Prentice Hall.

Kursushjemmeside

http://www.aula.au.dk/

Skemaplacering (forelæsninger)

Blok F, ons 14-17

Eksamensterminer

Eksamen: 4. kvarter

Placering: mandag den 20. juni 2011, uge 25

Reeksamen: August

http://science.au.dk/uddannelse/undervisning/eksamen/regler-for-tilmelding-til-kurser-med-fastlagt-eksamen/

Udbyder

Institut for Fysik og Astronomi

Tilmelding til undervisning

Via selvbetjeningen på https://mit.au.dk/

Bedømmelse

Der afholdes en 4-timers skriftlig eksamen i teoristoffet med ekstern censur og bedømmelse efter 7-trinskalaen. Alle sædvanlige hjælpemidler tilladt inkl. bærbar PC som opslagsværk.