Studiewijzer 2020/2021
Globale inhoud
De eigenschappen van trillingen en golven bepalen veel verschijnselen van onze dagelijks leven, zowel microscopisch als macroscopisch. Dit vak is een vervolg op het vak Trillingen en Golven en beschrijft de elementaire eigenschappen van lichtgolven zoals interferentie, buiging en polarisatie. De nadruk ligt op lichtgolven, maar een verbinding wordt gemaakt met golffuncties in de Quantum Mechanica om ook het begrip van Quantum Mechanica te verdiepen. Uitganspunt zijn de Maxwellvergelijkingen, die tot een golfvergelijking voor licht leiden. Vragen als waarom reist licht de kortste afstand, waarom buigen licht en radiogolven om objecten heen, wat is tunnelen, hoe kan het dat onder bepaalde omstandigheden licht niet wordt gereflecteerd aan een spiegelend vlak, zullen tijdens het college behandeld worden. Interferentie zal een cruciale rol spelen bij de verklaring van veel van deze effecten. Ook zullen enkele klassieke experimenten de revue passeren ter illustratie van de theorie.
Dit vak moet gezien worden als een basisvak in het Natuur- en Sterrenkunde curriculum. De wiskundebasis die is aangelegd in het eerste jaar wordt toegepast en uitgediept, zoals oplossingen van differentiaalvergelijkingen en het werken met complexe getallen. De basis van nieuwe wiskundige principes, zoals Fourier analyse, wordt toegepast. Deze basis is relevant voor veel vakken, maar moet met name gezien worden als inleiding op en ondersteuning van de Quantum Mechanica.
Studiemateriaal
Literatuur
Leerdoelen
- Kunnen uitleggen wat golven zijn en deze wiskundig kunnen beschrijven, alsmede het toepassen van de golfvergelijking en het opstellen van differentiaalvergelijkingen gegeven een natuurkundig trillingen/golf probleem. De wiskundige omschrijving omvat de basis van Fourier-analyse en complexe oplossingen.
- Kunnen uitleggen wat fenomenen als reflectie, interferentie, staande golven, resonantie, diffractie en refractie zijn. Deze fenomenen kunnen herkennen in gegeven situaties en de relevante wiskundige technieken of beschrijvingen kunnen toepassen in de context van dit vak.
- Het principe van Huygens en het principe van Fermat kunnen uitleggen en toepassen.
- Kunnen uitleggen hoe de Fresnel coëfficiënten zijn afgeleid. Deze zelf afleiden, gegeven de relevante wetten uit de electrodynamica. De Fresnel coëfficiënten toepassen op polarisatietoestanden van licht.
- De werking kunnen uitleggen en wiskundig beschrijven van optische elementen zoals spleten en tralies gebaseerd op Fraunhofer diffractie en de werking van de Fabry-Perot trilholte.
Onderwijsvormen
Verdeling leeractiviteiten
Activiteit | Uren |
Hoorcollege | 14 |
Tentamen | 3 |
Werkcollege | 14 |
Zelfstudie | 53 |
Totaal | 84 | (3 EC x 28 uur) |
Aanwezigheid
Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):
-
Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
-
Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
-
Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
-
Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer.
-
Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt voor de vakken in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht. In geval van persoonlijke omstandigheden, zoals in OER-A Artikel A-6.4 omschreven, wordt in overleg met de studieadviseur een afwijkend studieplan gemaakt.
Toetsing
| Onderdeel en weging
|
Details
|
|
| |
|
| |
Fraude en plagiaat
Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl
Weekplanning
| Weeknummer | Onderwerpen | Studiestof |
| 1 | | |
| 2 | | |
| 3 | | |
| 4 | | |
| 5 | | |
| 6 | | |
| 7 | | |
| 8 | | |
Rooster
Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.
Verwerking vakevaluaties
Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.
Coördinator
-
prof. dr. J.F. de Boer PhD