Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Základy elektrodynamiky

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
12ZELD Z,ZK 2 2+0 česky
Přednášející:
Milan Kálal (gar.)
Cvičící:
Milan Kálal (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra fyzikální elektroniky
Anotace:

Předmět začíná rekapitulací odvození Maxwell-Lorentzových mikroskopických rovnic následovaný přechodem k rovnicím makroskopickým. S využitím speciální teorie relativity jsou nalezeny transformační vztahy pro vektory polí mezi dvěma různými inerciálními soustavami a z toho vyplývající invarianty. Je odvozena vlnová rovnice a Helmholtzova rovnice. Pomocí rozvoje do rovinných monochromatických vln jsou studovány metody řešení těchto rovnic v homogenních prostředích, jejichž charakteristiky se postupně stávají složitějšími: izotropní bezeztrátová, s absorbcí, disperzní a anizotropní. Závěrem je představeno řešení v prostředích slabě nehomogenních metodou eikonálu. Jednotlivé kapitoly jsou ilustrovány konkrétními příklady.

Požadavky:

Elektřina a magnetismus (povinné)

Vlnění, optika a atomová fyzika (doporučeno)

Osnova přednášek:

1.Maxwell-Lorentzova mikroskopická teorie - rekapitulace

2.Maxwellova makroskopická teorie, materiálové vztahy

3.Speciální teorie relativity aplikovaná na teorii elektromagnetického pole

4.Koncept rovinných elektromagnetických vln (REV)

5.Šíření REV v homogenních izotropních prostředích

(vlnová rovnice, Helmholtzova rovnice)

6.Poyntingův vektor, tok energie a zákony zachování

7.Polarizace REV (Stockesovy parametry a koherenční matice)

8.Šíření REV v disperzních prostředích - disperzní vztah

9.Šíření REV v anizotropních prostředích - obecný přehled metod řešení

10.Šíření REV v anizotropních prostředích

(jednoosé krystaly; plasma a ferity v magnetickém poli)

11.Šíření elektromagnetických vln ve slabě nehomogenních prostředích

12.Rovnice eikonálu, rovnice přenosu amplitudy a paprsková rovnice

Osnova cvičení:

Cvičení jsou využívána dle potřeby k ilustraci získaných teoretických znalostí formou řešení konkrétních příkladů.

Cíle studia:

Znalosti:

Získání znalostí potřebných pro studium šíření elekromagnetických vln v základních typech prostředí.

Schopnosti:

Zvládnutí metod řešení Maxwellových rovnic pro šíření elektromagnetických vln v lineárních prostředích.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] M. Kálal: Základy elektrodynamiky (elektronické skriptum),

FJFI ČVUT v Praze, 2018

Doporučená literatura:

[2] G. Lončar: Elektrodynamika I, Skriptum, FJFI ČVUT v Praze, 1987

[3] J.A. Stratton: Teorie Elektromagnetického pole, TKI - SNTL, Praha 1961

[4] I. Štoll: Elektřina a magnetismus, Skriptum, FJFI ČVUT v Praze, 1994

[5] B. Kvasil: Vybrané kapitoly z radioelektroniky, Academia Praha, 1969

[6] J.D. Jackson: Classical Electrodynamics, J. Wiley, New York, 1975

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 17. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet1795506.html