Kursplan för Elektromagnetiska vågor och komponenter

• Applicera Maxwells ekvationer för att analysera och lösa vågutbredningsproblem med enkla randvillkor och tolka resultaten.
• Analysera utbredning av plana och paraxiala elektromagnetiska vågor i homogena och inhomogena förlustbehäftade medier, hur vågen reflekteras/bryts vid dielektriska och ledande gränsytor, och utvärdera hur vågen påverkas av dispersion och spridning.
• Beskriva mekanismen för utbredning och reflektion av spänningsvågor längs transmissionsledningar.
• Förklara vad som menas med: karakteristisk impedans, vågimpedans, komplexa brytningsindex, Poyntings vektor, fashastighet, grupphastighet, dispersion, och spridning.
• Utföra beräkningar på svartkroppsstrålning, och elektrisk dipolstrålning.
• Utföra beräkningar på spridning av vågor (t.ex. Rayleigh och Thompson spridning).
• Utföra beräkningar på excitation av och strålningstransport i ett medium med tvånivåsystem.
• Beskriva fysiska mekanismer för emission och absorption av elektromagnetiska vågor, och metoder för att generera och detektera dem.
• Använd datorverktyg för att visualisera elektromagnetiska fältfenomen och designa ett hologram.
• Beskriva principerna för grundläggande fotonik och mikrovågskomponenter, som bygger på vågfenomen.
• Utföra experimentellt arbete inom fotonik och mikrovågs områden.
• Redovisa dokumentation av datorbaserat arbete och sammanfatta det experimentella arbetet skriftligt på engelska.
• Skriva vetenskaplig text på ett etiskt försvarbart sätt, t.ex. relaterat till plagiering och författarskap.

• Sammanfattning av grundläggande begrepp inom elektromagnetism och vektoranalys.
• Transmissionsledningar (telegrafekvationer, karakteristisk impedans, reflektioner).
• Introduktion till vågledare.
• Utbredning av plana vågor och paraxiala vågor i homogena och inhomogena förlustbehäftade medier (vågekvationer, Poyntings vektor, refraktion, reflexion, polarisation, dispersion, absorption, spridning, diffraktion).
• Generering och detektion av elektromagnetiska vågor (Larmors formel, dipolstrålning, svartkroppsstrålning, principer för detektion).
• Excitation av ett tvånivåsystem (stimulerad emission, spontan emission, absorption, kollisioner, ekvationer för nivåpopulationer, statistisk jämvikt, excitationstemperatur). Exempel på flernivåsystem. Strålningstransportekvationen i ett homogent medium med tvånivåsystem (strålningstemperatur, optiskt djup, spektrallinje).

Bestäms senare.