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Credit(s)
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。
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
Teaching Activities and Homework |
學習投入時 間 Student workload expectation |
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課堂講授 In-class Hours |
課程前後 Outside-of class Hours |
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1 9/1 |
Introduction, mathematical preliminaries |
基本數學工具、electrostatics Ch 1,2 |
Reading: App.C |
3 |
5 |
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2 9/8 |
靜電學 |
electrostatics Conductors and dielectrics, Ch.3,5-7 |
3 |
5 |
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3 9/15 |
靜電學 |
Greens functions Ch.7, 8 |
3 |
5 |
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4 9/22 |
靜磁學、磁能、磁性物質 |
Ch. 10,12,13 |
3 |
5 |
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5 9/29 |
教師節放假 |
3 |
3 |
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6 10/6 |
中秋節放假 |
5 |
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7 10/13 |
靜磁學 時變場,電磁波 |
Ch. 14,15 |
小考 |
3 |
5 |
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8 10/20 |
真空中的波 |
Ch. 16 |
3 |
5 |
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9 10/27 |
期中考 |
0 |
8 |
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10 11/3 |
物質中的波 |
Ch. 17、18 |
3 |
5 |
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11 11/10 |
輻射、散射 |
Ch. 20, 21 |
3 |
5 |
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12 11/17 |
特殊相對論 |
Ch. 22 |
小考 |
3 |
5 |
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13 11/24 |
特殊相對論 |
Ch. 22 |
3 |
5 |
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14 12/1 |
Lagrangian, Hamiltonian |
Ch. 24 |
3 |
5 |
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15 12/8 |
Applications |
Wave guide, quantum Hall effect, quantum transport |
3 |
5 |
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16 12/15 |
期末考 |
0 |
8 |
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期中考 30%
期末考 30%
小考 20%
HW / pop quiz 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.