Behörighetskrav

120 hp inklusive Mekanik III. Elektromagnetisk fältteori. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• tolka den djupare innebörden av Maxwells fältekvationer och redogöra för deras symmetri- och transformationsegenskaper, giltighetsområde och begränsningar,
• formulera och lösa elektromagnetiska problem med hjälp av elektrodynamiska potentialer och detaljerat kunna redogöra för gauge-transformationer och hur de används,
• använda tekniker för att bestämma de elektromagnetiska fälten från generella laddnings- och strömfördelningar,
• beräkna den elektromagnetiska strålningen från strålande system
• härleda den elektromagnetiska strålningen från lokaliserade laddningar som rör sig godtyckligt i tid och rum med hänsyn tagen till retardationseffekter samt redogöra för de approximationer och antaganden som ligger till grund för detta,
• formulera och lösa elektrodynamiska problem i relativistiskt kovariant form i fyrdimensionell rumtid.

Innehåll

Maxwells ekvationer. Energi- och impulssatserna i Maxwells teori. Maxwells spänningstensor, strålningstryck. Telegrafekvationen. EM-vågor i vakuum och i media. Fas- och grupphastighet, dispersion. Inhomogena vågekvationen. Gauge-transformationer, gauge-invarians. Retarderade potentialer. Fälten från godtyckliga ström- och laddningsfördelningar. Elektrisk och magnetisk multipolstrålning. Relativistisk kinematik. Kovariant formulering av elektrodynamiken. Liénard-Wiecherts potentialer. Fälten från en laddad partikel i godtycklig rörelse, cyklotron- och synkrotronstrålning. Spridning från en relativistisk partikel. Absorbtion av strålning i en oscillator. Rayleighspridning. Relativistisk Lagrange- och Hamiltonformalism för laddade partiklar i fält. Lagranges och Hamiltons kovarianta ekvationer för klassiska EM-fält och växelverkan med laddade partiklar.

Undervisning

Föreläsningar, räkneövningar och demonstrationer med hjälp av numerisk simulering på dator, projekt.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut (8 hp). Projekt (2 hp).

Inlämningsuppgifter som kan ge bonus vid sluttentamen och vid första ordinarie omtentamen.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.