SluitenHelpPrint
Switch to English
Cursus: SK-BWSNK2
SK-BWSNK2
Wis- en natuurkunde 2
Cursus informatie
CursuscodeSK-BWSNK2
Studiepunten (EC)7,5
Cursusdoelen
Na het volgen van de cursus:
- kun je de basistechnieken van infinitesimaalrekening in meerdere variabelen en lineaire algebra
toepassen op elementaire wiskundige problemen.
- kun je de wiskundige basistechnieken toepassen op elementaire natuurwetenschappelijke
problemen.
- kun je de wiskundige grootheden in een aantal standaard voorbeelden van wiskundige
modellen in de scheikunde interpreteren.
- kun je de wetmatigheden uit de theorie van het elektromagnetisme toepassen bij het
beschrijven van elementaire elektromagnetische verschijnselen met behulp van een wiskundige
berekening.
- ken je de begrippen elektrische lading, elektrisch veld en elektrische potentiaal en kun je
berekeningen uitvoeren van het elektrisch veld (in vectorvorm) van eenvoudige
ladingsverdelingen.
- ken je de belangrijkste eigenschappen van geleiders en isolatoren en kun je eenvoudige
gelijkstroomkringen met weerstanden, condensatoren en spanningsbronnen analyseren.
- ken je het begrip magnetisch veld en kun je berekeningen uitvoeren van het magnetisch veld (in
vectorvorm) van eenvoudige stroomverdelingen.
- ken je het begrip elektromagnetische inductie en kun je eenvoudige berekeningen aan inductieeffecten uitvoeren.
Inhoud
Deze cursus behandelt de elektromagnetische theorie die nodig is voor de beschrijving van diverse onderwerpen uit de fysische chemie, en de daarvoor benodigde wiskundige technieken. Elektrische en magnetische interacties spelen een belangrijke rol bij de wisselwerking tussen moleculen in de vloeistof- en vaste fase en ook tussen grotere eenheden zoals colloïden en polymeren. Ook worden ze gebruikt in de kwantumchemie, zoals bij de behandeling van de bouw van het atoom en de vorming van chemische binding. Ze vormen verder de basis voor de beschrijving van elektromagnetische golven (licht) en zijn daarmee onmisbaar voor een begrip van spectroscopische methoden, zoals die gebaseerd op fluorescentie en NMR. 

Het vak Wis- en Natuurkunde 2 bestaat uit wiskunde- en natuurkundecolleges, die naast elkaar worden gegeven. Het is de bedoeling dat de wiskunde en de natuurkunde elkaar ondersteunen. 

In de wiskundecolleges worden enkele veelgebruikte wiskundige methoden uit het eerste wiskundevak uitgediept. In dit eerste deel komen vooral onderwerpen uit de infinitesimaalrekening (calculus) aan bod: functies van meerdere variabelen, partiële afgeleiden, lijnintegralen, dubbele integralen. Verder worden onderwerpen behandeld die van belang zijn bij diverse andere vakken, met de nadruk op lineaire algebra onderwerpen. Aan bod komen: lineaire stelsels vergelijkingen, matrices en determinanten, lineaire transformaties en eigenwaarden en eigenvectoren. 

In het natuurkundecollege worden elektriciteit en magnetisme behandeld. We beginnen bij de wet van Coulomb voor de elektrostatische wisselwerking tussen geladen deeltjes. Ook ingewikkeldere elektrische velden zoals dipoolvelden, lijn- en oppervlakteladingen worden bekeken, en de theorie wordt verbreed met de wet van Gauss en door invoering van de elektrische potentiaal. We bekijken hierbij dipoolvelden, polarisatie van diëlektrica en elektrische stroom. Dan beschrijven we magnetische verschijnselen met de wetten van Biot-Savart en Ampère. We kunnen hiermee de oorsprong van het magnetisme van verschillende soorten magnetische stoffen begrijpen. Aan het eind van het college wordt elektromagnetische inductie behandeld (wet van Faraday) en vatten we het elektromagnetisme samen in de beroemde wetten van Maxwell.

Wis- en natuurkunde 2 is voorkennis voor de cursus Wiskunde 2 (sk-bws2-13), waarop Wiskunde 3 (sk-bwis3) voortbouwt. Ook is het voorkennis voor Fysische chemie 2 (sk-bfych), Advanced Superstructures: Scattering and Microscopy (sk-bassm), en Toy Models (sk-btoym). Voor MLS-studenten is Wis- en natuurkunde 2 kernvak voor de studiepaden Biofysica & Moleculaire Imaging en Nanomaterialen.
 
 
SluitenHelpPrint
Switch to English