Elektrodynamika

Přednášející:

Milan Kálal (gar.)

Cvičící:

Milan Kálal (gar.), Ondřej Slezák

Předmět zajišťuje:

katedra fyzikální elektroniky

Anotace:

První část klasické elektrodynamiky je založena na Maxwellově makroskopické teorii: popisuje metody použité při řešení Maxwellových rovnic v prostředích jejichž charakteristiky se postupně stávají složitějšími: počínaje z homogenních a izotropních prostředí, přes homogenní anizotropní až po prostředí slabě nehomogenní. Závěrem je studována skalární teorie difrakce.

Požadavky:

Elektřina a magnetismus (povinné)

Vlnění, optika a atomová fyzika (doporučeno)

Osnova přednášek:

1.Maxwellova makroskopická teorie - rekapitulace

2.Speciální teorie relativity aplikovaná na teorii elektromagnetického pole

3.Koncept rovinných elektromagnetických vln (REV)

4.Šíření REV v homogenních izotropních prostředích (vlnová rovnice, Helmholtzova rovnice)

5.Poyntingův vektor, tok energie a zákony zachování

6.Polarizace REV (Stockesovy parametry a koherenční matice)

7.Šíření REV v disperzních prostředích - disperzní vztah

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

9.Šíření REV v anizotropních prostředích - jednoosé krystaly; plasma a ferity v magnetickém poli

10.Šíření elektromagnetických vln ve slabě nehomogenních prostředích

11.Rovnice eikonálu, rovnice přenosu amplitudy a paprsková rovnice

12.Skalární teorie difrakce - Kirchhoffův integrál, Greenova funkce

13.Metoda úhlového spektra

14.Přibližné metody výpočtu difrakčního pole - Fresnelova difrakce

15.Přibližné metody výpočtu difrakčního pole - Fraunhofferova difrakce

Osnova cvičení:

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

Cíle studia:

Znalosti

Maxwellovy rovnice v základních typech prostředí: homogenní izotropní, homogenní anizotropní, slabě nehomogenní a prostředí způsobující difrakci.

Schopnosti:

Ovládnutí metod pro řešení Maxwellových rovnic pro šíření elektromagnetických vln

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] M. Kálal: Elektrodynamika I (elektronické skriptum), FJFI ČVUT v Praze

Doporučená literatura:

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

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

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

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

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

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: