FYS3250 - V?r 2011

FYS3250 - Mer om kurset

Kurset skal skape en forståelse av elektromagnetiske bølgjer, basert på fysikkens lover. Slike bølgjer er kjernen i all kommunikasjonsteknikk, både trådbundet som i kabelfjernsyn og vanlig telefon, og trådløs som i radio, fjernsyn, satellittkringkasting og mobiltelefon. Andre tekniske hjelpemiddel som baserer seg på elektromagnetiske bølgjer er GPS, radar og laser. Lasere er sentrale f eks i CD- og DVD-spillere, skrivere for PC, og i sendere for de fiberoptiske forbindelsene som utgjør Internet.

[Optical MEMS filter]

 I kurset vil du få høre om prinsipper for en del anvendelser av elektromagnetiske bølgjer. Ved MiNaLab i Oslo arbeider vi med nanofotoniske komponenter, som det justerbare optiske filteret som er vist her til venstre. Filteret består å to planparalelle mikrospeil av silisium. Filteret kan justeres ved at et av speilene kan bevege seg. Speilene er et eksempel på nanoteknologi, ved at hvert speil har et dobbeltperiodisk hullmønster som øker reflektiviteten. Hullformen må kontrolleres på nanometerskala for at speilene skal fungere.
[Romferge] Radaren er velkjent som et instrument for måling av avstand og fart til biler, skip og fly. En type satellittbasert radar med såkalt syntetisk apertur (eng. SAR - Synthetic Aperture Radar) kan benyttes til avbildning og overvåkning av jordoverflaten, en anvendelse som Forsvarets 亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录sinstitutt (FFI) arbeider med.

- Flere eksempler på anvendelser av elektromagnetiske bølgjer

Undervisningsopplegg:

Forelesninger: 3 timer i uka

Torsdag kl. 12:15 -14:00, Kollokvierom Ø443A Fysikkbygningen
Undervisning: 20. januar - 24. mars, 7. april - 14. april og 28. april - 26. mai
Fredag kl. 09:15 -10:00,  Kollokvierom Ø443A Fysikkbygningen 
Undervisning: 21. januar - 25. mars, 8. april - 15. april og 29. april - 3. juni

Regneøvelse

Fredag kl. 10:15 -12:00, Kollokvierom Ø443A Fysikkbygningen
Undervisning: 21. januar - 25. mars, 8. april - 15. april og 29. april - 3. juni

Forelesningene vil være gjennomgang av sentrale deler av læreboka til Rao. Boka vektlegger matematisk formalisme, så litt av forelesningene vil bli brukt til gjennomgang av aktuelle praktiske anvendelser av teorien for elektromagneske bølger. I øvingstimene vil foreleser sammen med studentene gå gjennom regneoppgaver som skal konkretisere, illustrere og supplere teorien fra forelesningene. Både lærebokstoffet og eksamen er matematisk i sin natur.

I tilknytning til kurset vil det bli besøk på Universitetssenteret på Kjeller, på Institutt for energiteknikk, som blant annet arbeider med solcelleteknologi, og på Forsvarets forskningsinstitutt, som blant annet arbeider med radar- og sensorteknikk.

Studentene forventes å kunne benytte grafisk og matematisk programvare som Matlab® eller Maple®, og en del av øvingsoppgavene kan bare løses ved hjelp av slik programvare. Studenter har tilgang til Matlab på PCer og unix-maskiner inne på universitetsområdet. Studenter kan også kjøpe studentversjonen av Matlab for PC direkte fra leverandøren. UiO har egen lisensavtale om bruk av Matlab og Maple for sine ansatte, og mange institutter ved UiO, bl.a. informatikk, fysikk, astrofysikk og matematikk, har instituttlisens for Maple. Studenter som allerede har investert i andre programmer til sin PC, som f eks IDL, Mathcad, MathPlus, Mathematica eller HiQ, kan gjerne bruke disse i stedet.

Pensum:

Lærebok: Nannapaneni Narayana Rao: 'Elements of Engineering Electromagnetics,' 6th edition, Prentice Hall 2004 (www.pearsoned.co.uk) , ISBN: 0131139614

Trykkfeilliste fra foreleseren

Pensum vil i hovedsak være dekket av kapitlene 5, 7, 8, 9, og 10 i læreboka.

Kap Pensum
2 Hele
3 Hele
4 Hele
5 5.1, 5.2, 5.3, 5.4
6 6.1, 6.2 tom eksempel 6.1
7 Hele, med unntak av 7.5
8 Hele
9 Hele
10 Hele

Pensum til midtvegseksamen er t.o.m kap. 8.4, pluss kap. 9.5.

Tilleggsnotater:

Studentene forventes å kjenne stoffet som står i kapitel 2, 3 og delvis 4 fra grunnkurs i elektromagnetisme, f.eks. FYS1120. Studenter som ikke har tatt det anbefalte grunnkurset vil måtte gjøre en ekstrainnsats for skaffe seg de nødvendige forkunnskaper. Læreboka av Rao er for kortfattet til å fungere som innføring for studenter som mangler grunnkurs. Ei innføring i elektromagnetisme kan lastes ned her: Technology Enabled Active Learning, Visualizing Electricity and Magnetism at Massachusetts Institute of Technology (MIT). I tillegg til gratis lærebok er det lagt ut bilder og animasjoner som illustrerer de mest sentrale prinsippene i elektromagnetismen.

Foreleser: Aasmund S. Sudbø

Forelesningsdager: Rom FV 313, tel. 2285 4404, mob. 9702 2209
Andre dager: UNIK (Universitetssenteret på Kjeller), Boks 70, 2027 Kjeller
epost: aas(æt)unik.no, faks 6381 8146, tel 6484 4729 (direkte), 6484 4700 (resepsjon).

Sist oppdatert 11. mars 2011 av foreleseren.