Course syllabus
Kurs-PM
FUF045 (GU: FYP302) Speciell relativitetsteori lp2 HT20 (4,5 hp)
Kursen ges av institutionen för Fysik
Kursen samläses av GU studenterna som en del av Mekanik B (FYP302). (Se Mekanik B PM för ytterligare detaljer)
Zoom länk:
https://chalmers.zoom.us/j/62422104060
Password: 836717
Läxlösningar Övning_3.2.pdf Övning_3.4.pdf Övning_3.1.pdf Övning_4.10.pdf Övning_6.2.pdf
Kontaktuppgifter
Examinator/föreläsare Gabriele Ferretti (ferretti@chalmers.se), nås bäst via Canvas email.
Under HT2020 jobbar jag delvis hemma. När jag är på Chalmers sitter jag i Origo 6111
Kursutvärderare:
Linnéa Ögren (ogrenl)
Ida Ekmark (ekmark)
Gamla tentor:
Gamla formen: OLD_EXAMS.pdf
Många (men inte alla) lösningar!
lots_of_exercises.pdf
Einsteins artikel (på tyska + översättning på engelska)
Einstein_1905_relativity_paper.pdf
Einstein-1905-Annalen_der_Physik.pdf
Kursens syfte
Kursen syftar till att ge en bred förståelse av Speciell Relativitetsteori som ett av den moderna fysikens fundament. Utgående från Einsteins relativitetspostulat så härleds och studeras Lorentztransformationen. Denna appliceras därefter på en rad klassiska modeller som efter behov modifieras för att göras "relativistiska". Den studerande får återstifta bekantskap med ett flertal klassiska modeller som behandlats i tidigare kurser men som nu studeras ur en mer rigorös och axiomatisk synvinkel. Vidare så introduceras ett ett antal, för den studerande, nya begrepp såsom metrik, rumtiden och tensorer. Dessa tjänar ett syfte både i kursen och som grund till vidare studier inom den teoretiska fysiken. Kursens behandling problemlösning kan sägas vara tvåhövdat där en del syftar till att utveckla förmågan att lösa problem i relativistisk fysik och en del till att utveckla förmågan till relativistisk problemlösning (lösningsmetoder som involverar byte av referenssystem). Sammantaget ger kursen en spännande inblick i den moderna fysiken jämte goda grunder för vidare studier av den teoretiska fysiken.
Schema
v 45
Tisdag 2020-11-03 08:00 09:45 *
Onsdag 2020-11-04 13:15 15:00 *
v 46
Tisdag 2020-11-10 08:00 09:45 *
Fredag 2020-11-13 15:15 17:00 *
v 47
Tisdag 2020-11-17 08:00 09:45 *
Fredag 2020-11-20 15:15 17:00 *
v 48
Tisdag 2020-11-24 08:00 08:45 *
Onsdag 2020-11-25 08:00 09:45
v 49
Fredag 2020-12-04 13:15 15:00 *
v 50
Måndag 2020-12-07 10:00 11:45
Tisdag 2020-12-08 08:00 09:45 *
Onsdag 2020-12-09 13:15 15:00 *
v 51
Tisdag 2020-12-15 08:00 09:45 *
Onsdag 2020-12-16 08:00 09:45
Under de tider markerade med * har jag tillgång till en HD-kamera och en fin svart tavla.
För de övriga tider måste vi klara oss med min surfplatta med e-penna.
Förutom föreläsningstiderna erbjuder jag en timme varje vecka TORSDAG 17: 15-18: 00 för frågor om kursen, läxor etc.
(skicka gärna en mejl innan om det är något specifik ni vill ta upp)
Kurslitteratur
Kompendium_i_Speciell_Relativitetsteori_II_upplaga.pdf
Papperskopior kan köpas hos Cremona.
En (ICKE obligatorisk) book om Relativitetsteori, som kan vara rolig att läsa samtidigt är
Relativity: Special, General and Cosmological, 2nd edition, W. Rindler, Oxford University Press
Kursens upplägg:
Jag kommer att skicka ut regelbundna email/PIMs till er och sammanfatta det som gjordes under veckan, svara på möjliga frågor samt peka på kommande material.
Förändringar sedan förra kurstillfället:
VÄRLDEN....
Lärandemål
Förmågan att kunna resonera "relativistiskt" är central i kursen. Fokus ligger genom hela kursen på att utveckla (träna), vidga (till nya modeller) och fördjupa denna förmåga. Vidare läggs stor vikt vid problemlösning och speciellt "relativistisk problemlösning". Efter fullgjord kurs så har den studerande utvecklat en ämnesspecifik kompetens och förståelse tillräcklig för att kunna
- detaljerat redogöra för:
- den speciella relativitetsteorins roll och funktion
- inertialsystem, deras existens, definition och användning
- Lorentztransformationen, dess härledning, egenskaper, representation samt direkta konsekvenser
- rumtiden och därtill relaterade begrepp
- relativistisk mekanik, dess axiomatiska grund samt centrala applikationer
- generella tensorer och vektorer, definition samt relevanta specialfall
- Maxwells ekvationer i tensorform - ställa upp tankeexperiment och med dessa förklara samt analysera:
- kinematiska effekter
- relativistiska stötprocesser
- alternativa modeller (etermodeller m.fl.) - lösa problem, "relativistiskt", rörande:
- kinematik
- optik
- partikelfysik och stötprocesser
- elektromagnetiska fält
Den studerande kan vid kursens slut visa djup förståelse genom att:
- återknyta resultat från dynamiska modeller till kinematiska slutsatser
- göra kortare alternativa härledningar till de givna i undervisningen
- själv finna eller konstruera skenbara paradoxer och upplösa dem
Examination:
Om reglerna inte ändras och vi inte kan ha en salstenta i januari,
har jag bestämt mig för att ändra på examinationsformen och ha en muntlig tentamen via Zoom.
Tentan består av en 20 min (skarp) presentation (40 poäng max) (powerpoint/beamer/keynote/...) om ett
fördjupnings ämne som ni kan välja (och jag godkänner), följd med 10 min (20 poäng max) frågor.
BOKA TIDEN HÄR
Dessutom, kommer ni att få 10 inlämningsuppgifter som bonuspoäng tagna från kompendium.
1 poäng/uppgift. Bonuspoäng gäller i ett år.
Ni kommer att rätta varandras inlämningsuppgifterna med hjälp av mina lösningar. För att en inlämning ska vara godkänd räcker det att ni har lämnat in det och att ni har rättat en av era kollegors inlämningar. Alltså, spelar det ingen roll om er lösning är lite fel, men läs rättningen noggrant, då likadana uppgifter kan komma att användas på slut tentamen. Jag gör också några"stickprov" för att kolla att allt sker på ett rimligt sätt.
Betygsgränser: (CTH:3,4,5, GU:G,VG)
G eller 3: 35 poäng (tentamen+bonus)
4: 45 poäng
VG: 50 poäng
5: 55 poäng
Course summary:
| Date | Details | Due |
|---|---|---|