Základy elektrodynamiky

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh

Kód	Zakončení	Kredity	Rozsah	Jazyk výuky
12ZELD	Z,ZK	2	2+0	česky

Garant předmětu:

Ivan Richter, Milan Šiňor

Přednášející:

Milan Šiňor

Cvičící:

Milan Šiňor

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

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:

Další informace:

http://kfe.fjfi.cvut.cz/~sinor/edu/zeld/

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost TR:121 Šiňor M. 10:00–11:50 (přednášková par. 1) Trojanova 13 velká seminárka KFE
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: