34031 Anvendt matematik for fysikere

2026/2027

Kursusinformation
Applied mathematics for physicists
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
F3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
13 formiddags sessioner (8-12) med forelæsninger og grupperegning.
13-uger
F3A
Skriftlig eksamen
Skriftlig eksamen (100%)
Skriftlig eksamen: 4 timer
Skriftlige hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , ekstern censur
02647
01001/01003. 01002/01004. 01034/01035/01037. 10036
Mikkel Heuck , mheu@dtu.dk
Thomas Christensen , tomch@dtu.dk
34 Institut for Elektroteknologi og Fotonik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
At introducere begreber, værktøjer og metoder fra anvendt matematik for Fysik og Teknologi studerende.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Bestemme om en operator og en ligning er lineær eller ikke-lineær og forstå forskellen mellem de to typer.
  • Løse lineære ligninger med Fourier transformation og forstå relationen mellem en funktion og dens Fourier spektrum.
  • Løse lineære ordinære differentialligninger med Green funktion.
  • Udlede egenskaberne af Sturm-Liouville operatorer og deres tilhørende egenværdipoblemer.
  • Løse lineære partielle differentialligninger med separation af de variable.
  • Løse singulære, lineære, ordinære differentialligninger med Frobenius' metode.
  • Kende Bessel's ligninger og kunne anvende Bessel funktioner.
  • Udlede Euler-Lagrange ligninger og forstå variationsregning og Hamilton's princip for multi-dimensionale systemer med flere variable.
  • Anvende Rayleigh-Ritz variationsregning til at finde grundtilstands egenfunktioner og egenværdier.
  • Anvende variationsregning med kollektive koordinater til at finde og analysere løsninger til ikke-lineære partielle differentialligninger.
Kursusindhold
Fourier transformation og generelle integraltransformationer. Sturm-Liouville problemer og separation af variable. Bessel funktioner. Green funktion. Variationsregning.

Gruppearbejdet involverer fire større projekter, der anvender de introducerede metoder til behandling af forskellige fysiske problemer, herunder Bose-Einstein kondensater, optiske fibre, elektromagnetisk bølgeudbredelse og ulineære krystaller.
Bemærkninger
Lærebog:
Arfken & Weber: Mathematical Methods for Physicists, 7th ed., Elsevier.
Sidst opdateret
04. maj, 2026