Elektromagnetické pole a jeho popis s pomocí numerických metod

Garant předmětu:

Milan Šiňor

Přednášející:

Milan Šiňor

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

Anotace:

Předmět je věnován elektromagnetickémupolia jeho popisu pomocí numerických metod. Jsou popsányzaákladní numerické metody a algoritmy(FEM, FDTD, BEM, TLM), dále problematika numerické disperze a stability, okrajových podmínek, různých typů prostředí, paralelizace algoritmů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Maxwellovy rovnice a základní Finite Difference Time Domain (FDTD) algoritmus.2. Numerická disperze a stabilita.3. Okrajové podmínky: Absorbující analytické a dokonale přizpůsobené vrstevnaté prostředí.4. Disperzní, nelineární a ziskové prostředí.5. Metody paralelizace FDTD algoritmu.6. Metoda konečných elementů (FEM), základní metody diskretizace.7. Konečné prvky vyšších řádů.8. 3D úloha, Metoda hraničních prvků (BEM), absorbující okrajové podmínky.Metoda momentů, Integrální rovnice.9. Greenova funkce ve volném prostoru a v prostoru s vodivými okrajovými podmínkami.10. Metoda přenosové matice (TLM)11. Nehomogenní a ztrátové prostředí, matice rozptylu.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:[1] A. Taflove, S. G. Johnson, A. Oskooi, Advances in FDTD Computational Electrodynamics: Photonics and Nanotechnology. Artech House (2013).[2] A. Taflove, S. C. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-DomainMethod, 3rd Ed. Artech House (2005).Doporučená literatura:[3] J.-M. Jin, Theory and Computation of Electromagnetic Fields. Wiley-IEEE Press (2010).[4] P. Monk, Finite Element Methods for Maxwell's Equations. Clarendon Press (2003).

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: