Klasická elektrodynamika - NUFY049

• Anglický název: Classical Electrodynamics
• Zajišťuje: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2022
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: zrušen
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Jan Obdržálek, CSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Učitelství fyziky

Anotace

čeština

Poslední úprava: ()

Přednáška formuluje základní veličiny a rovnice teorie elektromagnetického pole. Předvádí, že tato teorie je schopna vysvětlit nejdůležitější jevy, s nimiž se posluchač seznámil v přednášce Fyzika II, a odvozuje některé další jevy. Určeno pro 3.r. U MF/SŠ , 4.r. U FI/SŠ.

angličtina

Poslední úprava: T_KDF (23.05.2001)

The lecture introduces basic quantities and equations of the theory of electromagnetic field. It shows that the theory can explain most important phenomena students learned in lecture Physics II and derives some other phenomena. For students of the 3rd year of combination Math and Physics and Physics for High Schools and for students of the 4th year of combination Physics and Physics / Informatics for High Schools.

Literatura

Poslední úprava: RNDr. Pavel Zakouřil, Ph.D. (05.08.2002)

Kvasnica J.: Teorie elektromagnetického pole. Academia, Praha 1985

Votruba V., Muzikář Č.: Teorie elektromagnetického pole. NČSAV, Praha 1958

Stratton J.A.: Teorie elektromagnetického pole. SNTL - TKI, Praha 1961

Kvasnica J.: Fyzikální pole. SNTL - Populární přednášky o fyzice, Praha 1964

Panofsky W., Phillips M.: Classical Electricity and Magnetism. Addison - Wesley (ruský překlad Panovskij V., Filips M.: Klassičeskaja elektrodinamika. Gos.izd. fiz.-mat.lit., Moskva 1963)

Jackson J.D.: Classical Electrodynamics. Wiley, N.Y.-London 1962 (ruský překlad Džekson Dž.: Klassičeskaja elektrodinamika. Mir, Moskva 1965)

Landau L.D., Lifšic E.M.: Teorija polja (Teoretičeskaja fizika tom 2). Gos.iz.fiz.-mat.lit., Moskva 1962

Sylabus

čeština

Poslední úprava: ()

Základní fyzikální představy: pole x částice, polní popis interakce. Maxwellovy rovnice. Diskuse.

Matematický aparát: Tenzorový počet. Tenzorová algebra. \"Řešení vektorových rovnic\". Tenzorová analýza. Zobecněné funkce (distribuce): Diracova delta-funkce. Metoda Greenových funkcí. Fourierova transformace. Integrální věty tezorového počtu: věta Gaussova, věta Stokesova, věty Greenovy.

Úplná soustava Maxwellových rovnic: Okrajové podmínky, materiálové vztahy. Ilustrující příklady pro význam polí E, D, P.

Mikroskopický pohled: Lorentzova elektronová teorie.

Speciální případy elektromagnetického pole: Kvazistacionární pole. Skin-efekt. Stacionární pole. Biotův-Savartův zákon. Ekvivalence mg. dvojvrstvy a proudové smyčky. Statické pole. Multipóly. Věta o multipólovém rozvoji.

Zákony zachování v elmg. poli: Náboj, energie, hybnost, moment hybnosti. Poyntingův vektor.

Vlnové rovnice: D'Alembertův operátor. Cejchovací transformace Lorentzova a Coulombova. Homogenní rovnice (pole bez zdrojů). Nevodivé prostředí. Optika jako důsledek TEMP. Fresnelovy vzorce pro odraz a lom světla. Vodivé prostředí. Útlum vln.

Nehomogenní rovnice: pole a jeho zdroje: Greenova funkce. Potenciály předbíhavé, (retardované) a zpožděné (advansované). Potenciály Liénarda--Wiecherta. Pole náboje letícího rovnoměrně přímočaře. Příklad vzniku záření: Hertzův dipól. Úplné řešení, blízká zóna, vzdálená zóna.

Popis elmg. pole variačními principy: Invarianty, lagranžián, hamiltonián.

angličtina

Poslední úprava: T_KVOF (26.05.2003)

Basic physical concepts: field x particles, the field concept of

interaction. Maxwell equations. Discuccion.

Math: Tensor calculus, distributions (delta-function), Green functions.

Fourier transformation. Integral theorems: Gauss-Ostrogradskij, Stokes,

Green.

Full set of Maxwell equations. Boundary conditions, material relations.

Meaning of E, D, P etc.

Microscopic view: Lorentz electron theory.

Special cases of elmg. field concerning time dependency: Stationary

field (Biot-Savart law), quasistationary field (skin effect).

Equivalency of magnetic dipole layer and current loop. Static field

(Multipoles).

Consarvation laws in elgm. field: Charge, energy, momentum.

Poynting-Umov vector.

Wave equations: D'Alembert operator. Callibration transformation

(Lorentz, Coulomb).

Homogenous equations. Non-conducting media. Optics as a result of

Maxwell equations. Fresnel's formulae.

Non-homogenous equations: fields and their sources. Advanced and

retadred potentials, Liérard-Wiechert. Hertz dipole, Bremsstrahlung.