modellera fysikaliska system med hjälp av partiella differentialekvationer
använda lösningsmetoder för att lösa partiella differentialekvationer
kunna använda speciella funktioners egenskaper för att lösa partiella differentialekvationer
Kursinnehåll
Grundläggande ekvationer inom matematisk fysik och metoder för deras lösning: separations av variabler, utveckling i ortogonala funktionssystem, Fourier och Laplace integral transformationer, Greens funktioner. Sturm-Liouville problemet. Bessel funktioner. Fourier-Bessel serier. Randvillkor problem inom potential teori. Legendre polynom och associerade Legendre polynom. Tillämpning av Legendre polynom inom elektromagnetisk potential teori. Sfäriska harmoniska funktioner. Temperatur- och potential problem med sfärisk symmetri. Visualisering av lösningar till vågutbrednings och värmeledningsekvationerna, svängningar av en cirkulär membran, potential problem med cylindrisk och sfärisk symmetri, väteatomen och fri partikel i centralkrafts problemet, temperaturfördelning i en cylindrisk stång och en sfär. Kursen innehåller analys av viktiga ekvationer inom kvantmekanik.
Förutsättningar
Envariabel- och flervariabelanalys, linjär algebra, vektoranalys, komplex analys samt Fourieranalys.
Litteratur
Mathematical Methods in Physical Sciences - M.L. Boas
I.I. Yakymenko, Lecture Notes in Mathematical Methods in Physics. - I.I. Yakymenko
I.I. Yakymenko, Set of Problems in Mathematical Methods in Physics. - I.I. Yakymenko