Tilbage til oversigtssiden.
MatF er er matematikkursus udbudt af fysikerne for fysikere. Der gennemgåes ting som vektoranalyse og partielle differentialligninger.
Bedømmelse i kurset består af en skriftlig eksamen til sidst i kurset. Den brugte bog i kurset er
En oversigt over hvad vi lavede i de forskellige uger i kurset er at finde i tabellen herunder:
Uge | Opgaver | Læsepensum |
---|---|---|
6 | 10.13, 10.19, 10.17 og 10.20. Formålet er at stifte bekendskab med de forskellige vektor-operatorer (gradient, rotation divergens) i retvinklede, cylindriske og sfæriske koordinatsystemer. HJÆLPEFIL, LØSNINGER. | 10.1-10.9. Her defineres kurver, flader og felter og de matematiske begreber man kan associere med disse objekter: Tangenter og normaler til kurver og flader, divergens og rotation af vektorfelter samt gradienten af et skalarfelt. |
7 | Videre fra uge 6. | 11. Det defineres her hvordan man integrerer felter langs kurver og flader samt over områder af rummet. Divergens-, Stokes og Greens sætninger diskuteres. Begreberne associeret med disse sætninger spiller en stor rolle fysikken. |
8 | 11.1, 11.2, 11.3 og 11.16, Formålet med disse opgaver er at studere linie-integraler, konservative og divergensfri felter. HJÆLPEFIL, LØSNINGER. | Videre fra uge 7. |
9 | 11.18, 11.25, 11.26 og 11.28. Formålet med disse opgaver er at opnå yderligere øvelse i bruge at divergens og rotation samt at bruge divergens-sætningen og Stokes sætning til udregning af linie-, flade- og rumintegraler. HJÆLPEFIL, LØSNINGER. | 4.1-4.5, 12.1-12.5 og 13.1-13.1.6 uden 13.1.1-13.1.2 samt 13.1.10. Hovedvægten vil ligge på Fourier-rækker og Fourier-integraler som spiller en vigtig rolle i forbindelse med partielle differentialligninger (der gennemgås ugerne efter). |
10 | 4.10, 4.14, 12.1, 12.14 og 13.1. Simple øvelser med rækker, Fourier-rækker samt Fourier-integraler. Især Fourier-rækker og Fourier-integraler er vigtige værktøjer i fysik (og matematik) i mange sammenhænge. I kurset her vil vi bruge dem i teorien om partielle differentialligninger. LØSNINGER. | 20. Bølger, diffusion, elektriske og gravitationelle potentialer: De er alle beskrevet ved partielle differentialligninger. Her diskuteres de simpleste første- og andenordens partielle differentialligninger og deres generelle løsninger vha. de såkaldte karakteristiske ligninger. |
11 | 20.5, 20.6, 20.9 og 20.10. 1. ordens lineære partielle differentialligninger og 2. ordens partielle differentialligninger med konstante koefficienter. Mange af de klassiske ligninger i fysikken er af disse typer. Derfor gør I jer selv en stor tjeneste hvis I lærer hvordan man løser sådanne ligninger. LØSNINGER (gammel version, her er 20.5=18.5, 20.6=18.6, 20.9=18.9 samt 20.10 uden løsning). | 21.1-21.3.2. En række "klassiske" partielle differentialligninger løses. Det vises hvordan superposition af løsninger kan bruges til at opfylde givne randbetingelser. Ofte spiller Fourier-rækker en vigtig rolle ved disse superpositioner. |
12 | 21.1, 21.2, 21.3, 21.4 og 21.13. Disse opgaver bruger alle separation af variable når de partielle differentialligninger skal løses. Den sidste opgave bruger Fourier-rækker og superposition af løsninger til at opfylde randbetingelserne. LØSNINGER (gammel version, her er 21.1=19.1, 21.2=19.2, 21.3=19.3, 21.4=19.4 og 21.13=19.15). | 21.5 (ikke eksamenspensum). Her vises hvordan man løser Poisson ligningen vha. de såkaldte Greens-funktioner. |
13 | Videre fra uge 12. | Repetition. |
Det præcise eksamenspensum i faget er givet ved: