Kursen inleds med en kort repetition av grundläggande begrepp som Poyntings teorem, potentialer och gaugetransformationer och sedan härleds de retarderade och avancerade potentialerna. Därefter behandlas speciell relativitetsteori på 4-vektorform och elektrodynamiken formuleras på kovariant form. Lagrange- och Hamiltonmetoder i fältteori introduceras sedan. Energi-momentumtensorer införs och olika konserveringslagar härleds.
En stor del av kursen ägnas åt strålningsteori. Först behandlas multipolstrålning med tonvikt på dipol- och kvadrupolstrålning. Därefter studeras strålning från accelererade laddningar och Lienart-Wiechert-potentialerna härleds. Vidare behandlas synkrotronstrålningens frekvensspektrum och teorin för strålningsdämpning. Som tillämpning studeras några olika exempel på antenner. Kursen innehåller också något om speciella funktioner, som klotytfunktioner och Besselfunktioner, samt teorin för Greens funktioner.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande:
- kunna redogöra för centrala moment som retarderade potentialer, speciell relativitetsteori, elektrodynamik på kovariant form, Lagrangemetoder i klassiska fältteorier, multipolstrålning, strålning från accelererade laddningar, frekvensspektrum och strålningsdämpning, samt kunna härleda centrala resultat inom dessa områden,
- från en Lagrange-beskrivning av en relativistisk teori kunna härleda fältekvationerna (eller rörelseekvationerna), bestämma motsvarande energi-momentumtensor och från denna ta fram olika konserveringslagar,
- från en given fördelning av laddningar och strömmar kunna beräkna strålningsfält och effekt i dipol- och kvadrupolapproximationerna,
- kunna beräkna strålningsfält och effekt från en accelererad laddning och kunna bestämma strålningens frekvensspektrum, samt kunna bestämma strålningsdämpningen av laddningen,
- kunna tillämpa strålningsteorin på enklare antennkonstellationer.
Behörighetskrav
Univ: FYSC36 Teoretisk mekanik, C samt någon av kurserna FYSC67 Elektrodynamik med vektoranalys, C och FYSC33 Elektromagnetiska fenomen, C eller motsvarande.
En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier (om kursen ges på svenska).
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs främst i form av föreläsningar. Räkneövningar kan förekomma.
Examination
Kunskapsredovisningen sker normalt i form av bedömning av inlämningsuppgifter under kursens gång samt i form av ett prov vid kursens slut. Provet är normalt skriftligt. På inlämningsuppgifter sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). Vid det avslutande provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).
På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända.
Studerande som två gånger har underkänts i prov, har rätt att hos styrelsen för institutionen för fysik begära att annan lärare utses att bestämma betyg åt henne/honom vid förnyat prov. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2011 vecka 33
Jackson John David Classical electrodynamics 3. ed. : New York : Wiley : cop. 1999 : xxi, 808 s. : ISBN: 0-471-30932-X Se Umeå UB:s söktjänst
