FYS2130 ¨C Svingninger og b?lger

Kort om emnet

Emnet gir en innf?ring i mekaniske og elektriske svingninger og en beskrivelse av relaterte fenomener som resonans. Emnet introduserer mekaniske og elektromagnetiske b?lger, og utforsker forskjellige b?lgefenomener som fase- og gruppehastighet, st?ende og vandrende b?lger, koherens, diffraksjon og interferens, refleksjon, brytning, dispersjon og enkel geometrisk optikk. Beregninger gj?res b?de analytisk og numerisk, med bruk av Python. Kurset inkluderer en introduksjon til Fourieranalyse, og innf?ring i analyse av svingninger og b?lger ved hjelp av Fourier- og Wavelet-transformasjoner. Et spesielt fokus vil v?re ? anvende pensum p? dagligdagse lyd-, lys- og vannfenomener.

Hva l?rer du?

Etter ? ha fullf?rt emnet kan du:

• gjenkjenne og bruke en matematisk svingeligning og b?lgeligning samt utlede disse ligningene for enkelte systemer, p?peke det begrensede gyldighetsomr?det, vise til sv?rt ulike l?sninger av identiske svingeligninger p? grunn av ulike initial- og randbetingelser.
• gj?re rede for hvordan flere b?lger eller deler av b?lger virker sammen og kunne beregne og analysere diffraksjons- og interferensfenomener, og kunne gj?re rede for betingelser for at slike fenomener skal kunne oppst?.
• kunne utlede en b?lgebeskrivelse av lys fra Maxwells ligninger, betingelsene for dette, og hvordan polarisasjon p?virker en rekke hverdagsfenomener
• beskrive og beregne hva som skjer n?r b?lger g?r fra ett medium til et annet, og kunne gj?re rede for dispersjon og gruppe- og fasehastighet.
• bruke regneregler innen geometrisk optikk, som linsemakerformelen, for ? beskrive og forklare optiske instrumenter?
• bruke b?de analytisk matematikk og numeriske metoder ved beregninger knyttet til l?ringsm?lene nevnt ovenfor.
• utf?re frekvensanalyse av lydsignaler og andre tidsserier ved hjelp av diskret Fouriertransform (FFT)
• innhente opplysninger p? egen h?nd og s?ke hjelp fra andre for ? kunne unders?ke en problemstilling p? en selvstending m?te, der ikke alle opplysninger er gitt
• skrive et "Computational Essay", en grundig prosjektrapport som beskriver problemstilling, arbeidsmetoder, resultater og slutninger/konklusjoner p? en klar m?te.

Opptak til emnet

Studenter m? hvert semester?s?ke og f? plass p? undervisningen og melde seg til eksamen?i Studentweb.

Spesielle opptakskrav

I tillegg til?generell studiekompetanse?eller?realkompetanse?m? du dekke spesielle opptakskrav.

Du m? ha:

• Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2

Og en av disse:

• Fysikk (1+2)
• Kjemi (1+2)
• Biologi (1+2)
• Informasjonsteknologi (1+2)
• Geofag (1+2)
• Teknologi og forskningsl?re (1+2)

De spesielle opptakskravene kan ogs? dekkes med?fag fra videreg?ende oppl?ring f?r Kunnskapsl?ftet, eller p? andre m?ter.

Anbefalte forkunnskaper

• MAT1100 ¨C Kalkulus
• MAT1110 ¨C Kalkulus og line?r algebra
• MAT1120 ¨C Line?r algebra
• MAT-INF1100 ¨C Modellering og beregninger
• IN1900 ¨C Introduksjon i programmering for naturvitenskapelige anvendelser
• FYS-MEK1110 ¨C Mekanikk
• FYS1120 ¨C Elektromagnetisme

Overlappende emner

• 3 studiepoeng overlapp med FYS111.

Undervisning

Det er obligatorisk oppm?te til f?rste forelesning og f?rste gruppetime.

Du mister plassen p? emnet dersom gyldig forfall til f?rste forelesning og f?rste gruppetime ikke er meldt til Fysisk institutt studieinfo@fys.uio.no f?r forelesningen/gruppetimen starter!

Emnet g?r over et helt semester med 9?timer undervisning?per uke:

• 3 timer forelesning
• 2 timer gruppeundervisning
• 4 timer ?pent regneverksted som inkluderer veiledning for computational essay

Emnet inkluderer f?lgende obligatoriske aktiviteter:

• 6 obligatoriske innleveringer
• Et selvstendig prosjekt som skal leveres som et "Computational essay"

Deltakelse i gruppetimene over hele semesteret (minst 70 % av gruppetimene) kan erstatte ¨¦n obligatorisk innlevering.?

5 av 6 obligatoriske oppgaver (4 av 6 ved deltakelse p??minimum 70 % av gruppetimene), samt computational essay, m? v?re godkjent f?r avsluttende eksamen.

Reglement for obligatoriske innleveringer finner du?her.

Eksamen

• Avsluttende skriftlig eksamen, 4 timer, som teller 100 % ved sensurering.

Dette emnet har obligatoriske ?velser som m? v?re godkjent f?r avsluttende eksamen

Hjelpemidler til eksamen

• L?reboken i faget, A. I. Vistnes, "Physics of Oscillations and Waves: With use of Matlab and Python" vil v?re tilgjenglig som PDF-ressurs i Inspera-oppgavesettet.?Merknad: Det er IKKE lov til ? ta med boka fysisk, og bruke den istedet for PDFen i Inspera.
• 1?A4-ark med h?ndskrevne notater (kan beskrives p? begge sider)
• Rottman: "Matematisk formelsamling"
• ?grim og Lian eller Angell og Lian: "Fysiske st?rrelser og enheter"
• Godkjent kalkulator
• Linjal

Eksamensspr?k

Eksamensoppgaven gis p? norsk. Du kan besvare eksamenen p? norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker?karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres?utsatt eksamen?i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig frav?r fra ordin?r eksamen.

Det arrangeres?ny eksamen?for studenter som ikke best?r ordin?r eksamen.

Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging p? eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk p? eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen p? nytt
• Fusk/fors?k p? fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du p? fellessiden om eksamen ved UiO.