Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Theory of Geophysical Fields
Course of study:
2015/2016
Code:
BGF-2-108-AG-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Applied Geophysics
Field of study:
Geophysics
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
English
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Chau Nguyen Dinh (chau@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Chau Nguyen Dinh (chau@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Wykazuje potrzebę ciągłego aktualizowania wiedzy z zakresu geofizyki, nauk o Ziemi i nauk matematyczno-przyrodniczych GF2A_K05 Test
Skills
M_U001 Posiada wiedzę teoretyczną i umiejętność opisu oraz analizy parametrów geofizycznych mierzonych w różnorodnych metodach w aspekcie zróżnicowania własności fizycznych skał i dynamiki zachodzących procesów fizycznych. GF2A_U02 Test,
Examination
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie złożone zjawiska fizyczne i procesy przyrodnicze mające zastosowanie w geofizyce GF2A_W01 Test,
Examination
M_W002 Posiada wiedzę umożliwiającą opis i analizę parametrów geofizycznych w kontekście określenia własności fizycznych skał oraz dynamiki zachodzących procesów przyrodniczych GF2A_W05 Test,
Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Wykazuje potrzebę ciągłego aktualizowania wiedzy z zakresu geofizyki, nauk o Ziemi i nauk matematyczno-przyrodniczych + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Posiada wiedzę teoretyczną i umiejętność opisu oraz analizy parametrów geofizycznych mierzonych w różnorodnych metodach w aspekcie zróżnicowania własności fizycznych skał i dynamiki zachodzących procesów fizycznych. + - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie złożone zjawiska fizyczne i procesy przyrodnicze mające zastosowanie w geofizyce + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada wiedzę umożliwiającą opis i analizę parametrów geofizycznych w kontekście określenia własności fizycznych skał oraz dynamiki zachodzących procesów przyrodniczych + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Gravitational potential of the spheroid with the potential of the centrifugal force – Gravity Reference Field (normal gravity) (2h). Gravity effects from simple bodies (sphere, cylinder, horizontal sheet, Talvani’s formula) (2h). Geomagnetic potential (dipole, Geomagnetic Reference Field) (2h). Poisson’s theorem techniques to interpret potential field data – forward method, inverse method (gravity, magnetic) (4h). Electric field. Coulomb’s law, Gauss’ law. Boundary conditions in electrostatics. Electric potential theory ( superposition, Poisson’s Equation, Laplace Equation (2 h). Calculations of electric potential for different distributions of charges. Calculations of electric potential for spherical and cylindrical coordinate systems. (3 h). Electromagnetism (EM) theory: Maxwell’s equations (Faraday’s law of induction and Ampere’s law) and Maxwell’s divergence equations (Gauss laws for electric field and for magnetism), differential Ohm’s law in continuous medium, wave and diffusion equations for EM field (2 h). Principles of EM measurements: generators of EM fields applied in geophysics (magnetic and electric dipoles), concept of the primary and the secondary fields. Boundary conditions in Electromagnetism (3 h). Introduction to theory of elasticity. Concept of stress tensor and strain tensor. Generalized Hooke’s Law (2h). Elastic waves: elastic wave equations for displacements and pressures, Helmholtz’s equations (4 h). The wave approach and ray approach in the theory of wave propagation: Hamilton’s equation (eikonal equation), generalized Snell’s Law, Fresnel zone (2) Concept of acoustic and elastic impedance. Anisotropy in the elastic theory (2h).

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 58 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Participation in lectures 28 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Contact hours 10 h
Examination or Final test 10 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z egzaminu

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstawowych pojęć rachunku wektorowego i analizy matematycznej

Recommended literature and teaching resources:

Blakely R. J., Potential theory in gravity and magnetic applications, Cambridge University Press, Cambridge 1996.
Campbell W. H., Introduction to geomagnetic field, Cambridge University Press, Cambridge 2003.
Kasina Z., 2009 – Teoria sygnału sejsmicznego. Wydawnictwa AGH
Officer C. B.1974: Introduction to theoretical geophysics. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg. New York
Telford W. M., Geldart L. P., Sheriff R. E., Applied Geophysics 2nd ed., Cambridge University Press, Cambridge 1990.
Waters K. H., 1987: Reflection seismology. New York, Wiley – Interscience.
Zhdanov M.S., 2009. Geophysical Electromagnetic Theory and Methods. Methods in Geochemistry and Geophysics, Vol. 43, Elsevier.
J. D. Jackson, Classical Electrodynamics
P. Moon, D.E. Spencer, Field Theory for Engineers

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None