F4090 Elektrodynamika a teorie relativity

Přírodovědecká fakulta
jaro 2004
Rozsah
2/2/0. 3 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Franz Hinterleitner, Ph.D. (přednášející)
doc. Franz Hinterleitner, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Michael Krbek, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky - Fyzikální sekce - Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Franz Hinterleitner, Ph.D.
Předpoklady
( F1030 Mechanika a molekulová fyzika && F2050 Elektřina a magnetismus )||( F1040 Mechanika a molekulová fyzika && F2070 Elektřina a magnetismus )
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Maxwellovy rovnice. Elektrostatika: Coulombův zákon, Poissonova rovnice, Greenova funkce, elektrostatická energie nábojů, multipólový rozklad pole. Magnetostatika: analogie mezi elektrostatikou a magnetostatikou, magnetické pole kruhové smyčky. Maxwellovy rovnice v materiálovém prostředí: mikroskopické a makroskopické Maxwellovy rovnice, energie a impuls elektromagnetického pole, prostředí s dispersí. Kvasistacionární pole: skin-efekt, vzájemná a vlastní indukčnost, komplexní odpor. Časově proměnná elektromagnetická pole: rovinná a kulová vlna, obecné řešení nehomogenní rovnice pro potenciály. Základy teorie relativity: principy, interval, vlastní čas, Lorentzova transformace. Čtyřvektory: rychlost a zrychlení. Relativistická mechanika a kinematika, Thomasova precese, energie a hybnost relativistické částice (hmotné částice a fotony), ekvivalence energie-hmotnost. Lorentzova kontrakce, dilatace času. Galileiho, Lorentzova, Poincarého grupa. Princip nejmenšího účinku: náboj v elektromagnetickém poli, Hamiltonián v nerelativistickém přiblížení. Tenzor elektromagnetického pole. Čtyřpotenciál, kalibrace. Čtyřrozměrný vektor proudu, rovnice kontinuity. Popis pomocí diferenciálních forem. Teorém Noetherové. Tensor energie-impulsu. Vybrané problémy: brzdění pohybu vyzařováním, hranice platnosti klasické elektrodynamiky, záření rychle se pohybujícího náboje.
Literatura
  • LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. The classical theory of fields. Translated by Morton Hamermesh. 4th rev. Engl. ed. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 1975. xiii, 428. ISBN 0-7506-2768-9. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika, část 3, Elektřina a magnetismus. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. Teoretičeskaja fizika. T. 2, Teorija polja [Landau, 1973]. 6. ispr. i dop. izd. Moskva: Nauka, 1973. 504 s. info
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020.