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Number of Students
本課程第一部分幫助學生回顧靜電磁學，並用較高等的數學工具解決靜電磁學問題，第二部分開始討論電磁波，了解電磁波在真空、物質中的傳輸，特殊相對論下的電磁現象及馬克斯威爾方程，課程最後介紹一些應用，如波導、量子霍爾效應、量子傳輸。
能力項目說明
學生將能掌握電磁波的物理與數學工具，並培養數學解析能力。
| 教學週次Course Week | 彈性補充教學週次Flexible Supplemental Instruction Week | 彈性補充教學類別Flexible Supplemental Instruction Type |
|---|---|---|
靜電磁學部分會較快速進行，將重點放在電磁波與相對論。期末課程內容會涉及介觀結構中的電阻與電容。
課程進度會依照實際上課狀況做調整。
每週課程進度與作業要求CourseSchedule&Requirements
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週次
Week Date |
課程主題
Topic |
課程內容與指定閱讀
Content and Reading Assignment |
教學活動與作業
TeachingActivities and Homework |
學習投入時間 Student workloadexpectation |
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課堂講授 In-class Hours |
課程前後 Outside-of-classHours |
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1 9/9 |
Introduction,mathematical preliminaries |
Ch.1, 2 基本數學工具、electrostatics Ch 1,3,4 |
Reading: App.C |
3 |
5 |
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2 9/16 |
靜電學 |
Multipole expansion, Conductors and dielectrics, Greens functions Ch.5~ 8 |
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3 |
5 |
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3 9/23 |
靜磁學 |
Ch.10, 11 |
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3 |
5 |
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4 9/30 |
磁能、磁性物質 |
Ch. 12,13 |
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3 |
5 |
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5 10/7 |
磁性物質 |
Ch. 13 |
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3 |
3 |
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6 10/14 |
小考 |
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|
5 |
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7 10/21 |
時變場,電磁波 |
Ch. 14,15 |
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3 |
5 |
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8 10/28 |
真空中的波 |
Ch. 16 |
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3 |
5 |
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9 11/4 |
期中考 |
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0 |
8 |
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10 11/11 |
物質中的波 |
Ch. 17、18 |
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3 |
5 |
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11 11/18 |
輻射、散射 |
Ch. 20, 21 |
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3 |
5 |
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12 11/25 |
特殊相對論 |
Ch. 22 |
小考 |
3 |
5 |
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13 12/2 |
特殊相對論 |
Ch. 22 |
|
3 |
5 |
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14 12/9 |
Lagrangian, Hamiltonian |
Ch. 24 |
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3 |
5 |
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15 12/16 |
Applications |
Wave guide, quantum Hall effect, quantum transport |
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3 |
5 |
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16 12/23 |
期末考 |
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0 |
8 |
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17 12/30 |
自主學習週 Selected reading |
繳交心得報告加分 |
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0 |
8 |
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18 1/6 |
自主學習週 |
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0 |
8 |
期中考 30%
期末考 30%
小考 20%
作業 20%
Modern Electrodynamics by Andrew Zangwill
Quantum Transport: Atom to Transistor by Supriyo Datta
References:
[1] Field and Wave Electromagnetics 2nded., David K. Cheng, Pearson.
[2] Introduction to Electrodynamics, David J. Griffiths, Prentice Hall, 1999.
[3] The Feynman Lectures on Physics (Volume II) by R. P. Feynman, R. B. Leighton and M. Sands, Addison-Wesley.
[4] Mathematical Methods for Physicists by George Arfken, Elsevier, 2012.
[5] Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Supriyo Datta, Cambridge University Press, 1995.