Course syllabus
Matematisk fysik FTF131 lp2 HT21 (4,5 hp)
Kursen ges av institutionen för Fysik
Kontaktuppgifter
Examinator/föreläsare: Henrik Johannesson, henrik.johannesson@physics.gu.se
Övningsassistent: Daniel Erkensten, daniel.erkensten@chalmers.se
Kursutvärderare: Elias Stenhede Johansson, eliasst@student.chalmers.se
Valter Schütz, schutzv@student.chalmers.se
Kursens syfte
Kursen ger en repetition och fördjupning av de begrepp och metoder från tidigare matematikkurser vilka är särskilt användbara för fortsatta fysikstudier. Kursen introducerar också en del nytt material - av relevans särskilt för studier i kvantfysik - bl.a. variationskalkyl, topologi, och grupp- och representationsteori.
Schema
Preliminär kursplanering
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/MFplanering2021.pdf
Kursens upplägg
Kursens läraktiviteter har tre moment: Föreläsningar, övningsräkningar, och eget arbete med inlämningsuppgifter.
Föreläsningarna ges både "IRL" enligt schemat och som förinspelade online-föreläsningar länkade på Canvas. Innehållet i de fysiska föreläsningarna och online-föreläsningarna är identiskt. Varje kursdeltagare väljer själv den undervisningsform som passar bäst; det går också utmärkt att kombinera de två varianterna.
Övningsräkningarna ges "IRL" enligt schemat. Material från övningsräkningarna länkas på Canvas.
Inlämningsuppgifter (vilka är betygsgrundande) ges i fyra omgångar med 4-5 problem i varje omgång. Uppgifterna publiceras på Canvas varannan fredag med deadline för inlämning två veckor senare.
Mer detaljerad information om kursupplägget ges på introduktionsföreläsningen. Slides från introduktionsföreläsningen: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/MFinfo2021.pdf
Kurslitteratur
G. B. Arfken, H. J. Weber, and F. E. Harris, Mathematical Methods for Physicists (Academic Press, 2013), kompletterat med material som länkas på denna sida under kursens gång.
Länkar
Grenpunkter och snitt: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/BranchPointsCuts.pdf (Links to an external site.)
Lord Kelvin om Dido: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/KelvinOnDido.pdf (Links to an external site.)
Singulära gränser: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/SingularLimits.pdf (Links to an external site.)
Feynman Path Integral: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/FPI.pdf (Links to an external site.)
Zurek on Decoherence: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/Zurek.pdf (Links to an external site.)
En intressant observation: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/Feynman8.pdf (Links to an external site.)
Gauge-symmetrier: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/U(1)GaugeSymmetri.pdf (Links to an external site.)
Clebsch-Gordan sönderläggningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/Clebsch-Gordan.pdf (Links to an external site.)
Kvantmekanisk potentialbarriär: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/KvantmekaniskPotentialbarriär.pdf
Bredvidläsningslitteratur
W. Appel, Mathematics for Physics and Physicists (Princeton University Press, 2007)
F. W. Byron, Jr. and R. W. Fuller, Mathematics of Classical and Quantum Physics (Dover, 1992)
R. Courant and D. Hilbert, Methods of Mathematical Physics, Vol. 1 (Wiley, 1989).
S. Hassani, Mathematical Physics (Springer, 2000)
J. Mathews and R. L. Walker, Mathematical Methods of Physics (Addison, 1970)
P. M. Morse and H. Feshbach, Methods of Theoretical Physics, Vols. 1 and 2 (McGraw-Hill, 1953)
Examination
För betyg 3/4/5 krävs minst 40/60/80% av max poängsumma på inlämningsuppgifterna. (Sen inlämning av en omgång ger 30% poängavdrag.) För betyg 3/4/5 krävs dessutom en godkänd/väl godkänd/mycket väl godkänd insats på en digital munta i januari (c:a 2 tim, i grupper om 2-3 studenter; varje student redovisar i detalj sin lösning av en inlämningsuppgift samt besvarar frågor om allmänna begrepp, resultat, och metoder som gåtts igenom på föreläsningarna). För betyg 5 krävs också en väl utförd lösning på en individuell problemuppgift (efter muntan).
Inlämningsuppgifter (läggs ut varannan fredag)
kursvecka 1: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/MFvecka1.2021.pdf
kursvecka 3: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/MFvecka3.2021.pdf
kursvecka 5: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/MFvecka5.2021.pdf
kursvecka 7: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/MFvecka7.2021.pdf
Länkar till förinspelade föreläsningar (läggs ut under kursens gång)
3/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3nov(II).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3nov.pdf
5/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/5nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/5nov(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/5nov(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/5nov.pdf
10/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10nov(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10nov(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10nov.pdf
12/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/12nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/12nov(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/12nov(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/12nov.pdf
17/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17nov(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17nov(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17nov.pdf
19/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/19nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/19nov(II).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/19nov.pdf
24/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/24nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/24nov(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/24nov(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/24nov.pdf
26/11
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/26nov(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/26nov(II).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/26nov.pdf
1/12
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/1dec(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/1dec(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/1dec(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/1dec.pdf
3/12
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3dec(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3dec(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3dec(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/3dec.pdf
8/12
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/8dec(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/8dec(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/8dec(III).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/8dec.pdf
10/12
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10dec(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10dec(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10dec(III).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10dec(IV).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10dec(V).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/10dec.pdf
15/12
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/15dec(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/15dec(II).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/15dec(III).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/15dec(IV).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/15dec.pdf
17/12
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17dec(I).m4v
http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17dec(II).m4v
Anteckningar: http://fy.chalmers.se/~tfkhj/17dec.pdf
Material från övningsräkningarna (läggs ut under kursens gång)
Övning 1 (10/11): residykalkylovning1.pdf
Övning 2 (17/11): greensfunktionerovning2.pdf
Övning 3 (23/11): sadelpunktsmetodenovning3.pdf
Övning 4 (24/11): brachistochrone_slides2021.pdf , variationskalkylovning4.pdf Tillämpning av variationskalkyl på "Renaissance domes": renaissancedomesPavani.pdf
Övning 5 (1/12): patologiskafunktionerovning5.pdf , patologiskafunktionerovning5.pptx
Övning 6 (8/12): ovningVIGruppteoriDiskretagrupper.pdf , Kontinuerligagrupper.pptx
Inspiration (kont. grupper+mer konkreta exempel): ErkenstenetalBachelorthesisAppE.pdf [För den intresserade finns hela arbetet här]
Övning 7 (14/12): SammanfattningOvning7.pdf
Course summary:
| Date | Details | Due |
|---|---|---|