Elektrodynamiikka

Kevät 2012

Luennot: Elina Keihänen C329
ma 10-12 E204
to 10-12 E204
Laskuharjoitukset: Michela D'Onofrio
Harri Waltari
to 14-16 D114
pe 14-16 D114

Ajankohtaista

Viimeinen luento on nyt pidetty. Hauskaa vappua!

Välikokeet:

1. välikoe Ti 6.3. klo 13-17 sali E204
Koealue: luentomonisteen luvut 2-6.
Tentissä jaetaan koetehtävien mukana matemaattinen kaavakokoelma.

Välikoe on korjattu. Tulokset löytyvät täältä.

2. välikoe Ti 8.5. klo 9-13 sali D101

Tentissä jaetaan jälleen kaavakokoelma, joka poikkeaa hieman ensimmäisen kokeen vastaavasta. Pienet muutokset ovat vielä mahdollisia.

Ohjeita tenttiin.

Luentosuunnitelma

Jäljellä olevilla luennoilla käydään läpi luvut 11, 13 ja 14. Luku 12 (aaltoputket) hypätään yli, ja lukuun 15 ei todennäköisesti ehditä. Luennoilla yli hypätyt luvut eivät myöskään tule tenttiin.

Torstaina 25.4. käsitellään lyhyesti kiihtyvässä liikkeesä olevan varauksen kenttä, ja sen jälkeen aloitellaan suhteellisuusteoriaa.
Viimeinen luento on 30.4., jolloin kootaan elektrodynamiikan kovariantti formulointi.

Yleisön pyynnöstä luentoslaideja:
29.3
12.4
16.4
19.4
23.4
26.4
30.4

Kurssin sisältö

Kurssilla tutustutaan elektrodynamiikan perusteisiin ja rakenteeseen. Esitietoina oletetaan perusopintojen sähkömagnetiikan ja matemaattisten apuneuvojen kurssit.

Tämä kurssi kuluu pakollisena teoreettisen fysiikan aineopintoihin ja valinnaisena kurssina fysiikan aineopintoihin. Tavoitteena on oppia tarpeelliset valmiudet elektrodynamiikan käyttöön niin kokeellisen kuin teoreettisenkin fysiikan keskeisenä osana. Tämän voisi ilmaista vaikka niin, että kurssin jälkeen kokeelliseen fysiikkaan suuntautuva opiskelija ymmärtää riittävästi elektrodynamiikan teoreettista rakennelmaa ja teoreetikolla on puolestaan käsitys siitä, millaisessa koetilanteissa elektrodynamiikka on olennainen työväline. Kysehän on kuitenkin yhdestä ja yhteisestä tieteenalasta, fysiikasta.

Esitietovaatimukset

Fysiikan peruskurssit, MAPU, FYMM I, (Mekaniikka). Lisäksi on suositeltavaa, että opiskelija ottaa FYMM II:n viimeistään samaan aikaan elektrodynamiikan kurssin kanssa.

Suoritustapa

Kaksi välikoetta ja laskuharjoitukset.

Luennot

Luentomoniste on sama kuin edellisenä vuonna.
  1. Johdanto
  2. Staattinen sähkökenttä
  3. Sähkökenttä väliaineessa
  4. Sähköstaattinen energia
  5. Staattinen magneettikenttä
  6. Magneettikenttä väliaineessa
  7. Sähkömagneettinen induktio
  8. Magneettinen energia
  9. Maxwellin yhtälöt
  10. Sähkömagneettiset aallot
  11. Aaltojen heijastuminen ja taittuminen
  12. Aaltoputket ja resonanssikaviteetit
  13. Liikkuvan varauksen kenttä
  14. Elektrodynamiikka ja suhteellisuusteoria
  15. Varatun hiukkasen liike SM-kentässä
tai koko moniste yhtenä tiedostona tästä.

Harjoitukset

  1. Harjoitus 1
  2. Harjoitus 2
  3. Harjoitus 3
  4. Harjoitus 4
  5. Harjoitus 5
  6. Harjoitus 6

  7. Harjoitus 7
  8. Harjoitus 8
  9. Harjoitus 9
  10. Harjoitus 10
  11. Harjoitus 11
  12. Harjoitus 12

Oheislukemistoa

R. P. Feynman, R. B. Leighton, ja M. Sands The Feynman Lectures on physics, vol. II Addison Wesley, 1964
D. J. Griffiths Introduction to Electrodynamics Prentice Hall, 1999
J. D. Jackson Classical electrodynamics, 3rd edition John Wiley & Sons, 1998
J.R. Reitz, F.J. Milford and R.W. Christy Foundations of Electromagnetic Theory Addison Wesley
C. Cronström ja P. Lipas Johdatus elektrodynamiikkaan ja suhteellisuusteoriaan Limes ry, 2000
Kurki-Suonio, K. ja R. Vuorovaikutuksista kenttiin - sähkömagnetismin perusteet ja Aaltoliikkeestä dualismiin Limes ry