Kursplan för

Elektrodynamik
Electrodynamics

EITN80, 7,5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: Läsåret 2020/21
Beslutad av: Programledning E
Beslutsdatum: 2020-03-19

Allmänna uppgifter

Valfri för: E4-fh, F4, F4-tf, F4-f, F4-hn, F4-aft
Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska

Syfte

Kursen ger en djup och bred förståelse för elektromagnetisk fältteori. Den kompletterar grundkursen med viktiga delar som rör elektromagnetiska vågor och växelverkan mellan rörliga laddade partiklar och elektromagnetiska fält. Den ger också den relativistiska beskrivningen av elektrodynamiken, med syftet att ge en grundläggande förståelse av acceleratorfysik. I kursen diskuteras olika tekniker för mätning av elektromagnetiska fält i experiment och teknik.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• behärska Maxwells ekvationer och de matematiska metoder som används vid lösning av elektromagnetiska problem
• kunna behandla laddade relativistiska partiklars rörelse i elektromagnetiska fält
• kunna bestämma de elelektromagnetiska fält som accelererande laddade partiklar ger upphov till
• förstå principerna bakom partikelacceleratorer
• kunna bestämma de elektromagnetiska fält som kan utbreda sig i olika typer av metalliska hålrumsvågledare
• förstå begreppen vågledarmod, fas- och grupphastighet och gränsfrekvens för hålrumsvågledare
• kunna bestämma de elektromagnetiska fält som kan existera i resonanskaviteter
• förstå olika metoder för mätning av elektromagnetiska fält och de fysikaliska begränsningar hos dessa metoder

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• behärska analytiska metoder för lösning av Maxwells ekvationer
• kunna analysera laddade relativistiska partiklars rörelse i elektromagnetiska fält med analytiska och numeriska metoder
• kunna transformera elektromagnetiska fält mellan inertialsystem
• analytiskt kunna behandla vågor i metalliska hålrumsvågledare och resonanskavtiteter
• kunna analysera elektromagnetiska fält i resonanskaviteter med hjälp av numeriska simuleringsprogram för partiella differentialekvationer

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• kunna bedöma vilka matematiska och numeriska metoder som är lämpliga vid analys av olika typer av tidsberoende elektromagnetiska problem
• kunna avgöra vilka mätmetoder som är möjliga för att mäta elektriska och magnetiska fält i givna frekvensområden och geometrier
• kunna utvärdera och dimensionera mikrovågssystem för acceleratorer
• kunna göra rimliga uppskattningar av elektromagnetiska fält och vågor med hjälp av fysikaliska tumregler

Kursinnehåll

Områden som behandlas är: Maxwells ekvationer, multipolutvecklingar, relativistisk transformation av elektromagnetiska fält, laddade partiklars rörelse i elektromagnetiska fält, strålning från accelererande laddningar, hålrumsvågledare, resonanskaviteter, mätning av elektromagnetiska fält.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: För godkänd kurs och betyg 3 krävs godkända inlämningsuppgifter och godkänd hemtentamen. Utöver detta kan frivillig muntlig tentamen ge betyg 4 eller 5.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Delmoment
Kod: 0118. Benämning: Inlämningsuppgifter.
Antal högskolepoäng: 4. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända inlämningsuppgiftere Delmomentet omfattar: Tre inlämningsuppgifter
Kod: 0218. Benämning: Skriftlig hemtentamen.
Antal högskolepoäng: 3,5. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Godkänd hemtentamen

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav:

• EITF80 Elektromagnetisk fältteori eller EITF85 Elektromagnetisk fältteori eller ETEF01 Elektromagnetisk fältteori

Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: ETEN01

Kurslitteratur

• David J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics. Cambridge University Press, 2017, ISBN: 978-1-108-42041-9.
• Anders Karlsson och Gerhard Kristensson: Microwave Theory. 2016.

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Anders Karlsson, anders.karlsson@eit.lth.se
Hemsida: http://www.eit.lth.se/kurs/eitn80