Úvod do teoretické fyziky II - NAFY055

• Anglický název: Introduction to Theoretical Physics II
• Zajišťuje: Ústav teoretické fyziky (32-UTF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2021
• Semestr: letní
• E-Kredity: 6
• Rozsah, examinace: letní s.:2/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: nevyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Oldřich Semerák, DSc.; doc. RNDr. Martin Žofka, Ph.D.; doc. Mgr. Tomáš Ledvinka, Ph.D.

Anotace

čeština

Vektorové identity a operátory. Křivočaré souřadnice. Maxwellovy rovnice, Lorentzova síla. Elektrostatika, magnetostatika, stacionární a kvazistacionární pole. Zákony zachování. Elektromagnetické vlny a záření. Relativistická formulace teorie elektromagnetického pole.

Poslední úprava: G_F (21.05.2014)

angličtina

Vector identities and operators. Curvilinear coordinates. Maxwell’s equations, Lorentz force. Electrostatics, magnetostatics, stationary and quasistationary field. Conservation laws. Electromagnetic waves and radiation. Relativistic formulation of the electromagnetic field theory.

Poslední úprava: G_F (21.05.2014)

Podmínky zakončení předmětu

Zápočet ze cvičení k tomuto předmětu je nutnou podmínkou pro přistoupení ke zkoušce.

Podmínkou pro udělení započtu je zisk alespoň 30 bodů. Během semestru se bude konat jedna písemka (40 bodů) a budou zadány dvě domácí úlohy (2 x 10 bodů).

Povaha kontroly splnění podmínek pro udělení zápočtu vylučuje opakování této kontroly, tedy zápočet se opakovat nedá.

Poslední úprava: Žofka Martin, doc. RNDr., Ph.D. (13.10.2017)

Literatura

čeština

[1] J. Kvasnica: Teorie elektromagnetického pole, Akademia, Praha 1985.

[2] J. D. Jackson: Classical Electrodynamics (3rd Edition), John Wiley & Sons, 1998.

[3] V. Votruba: Základy speciální teorie relativity, Academia, Praha 1969.

[4] D. J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics (4th Edition), Addison-Wesley, 2012.

Poslední úprava: G_F (21.05.2014)

Požadavky ke zkoušce

Zkouška sestává z písemné a ústní části. Písemná část předchází části ústní a její nesplnění znamená, že celá zkouška je hodnocena známkou nevyhověl(a) a ústní částí se již nepokračuje. Po úspěšném složení písemné části následuje část ústní. Nesložení ústní části znamená, že při příštím termínu je nutno opakovat obě části zkoušky, písemnou i ústní. Známka ze zkoušky se stanoví na základě bodového hodnocení písemné i ústní části.

Požadavky u ústní části zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Příklady v písemné části budou vybrány z těchto témat:

Laplaceova a Poissonova rovnice pro elektrostatický potenciál. Okrajové podmínky a chování na rozhraní prostředí. Silové působení v elektrostatice.

Magnetostatické pole proudů a permanentních magnetů, Biotův-Savartův zákon. Magnetické pole a vektorový potenciál, elektromagnetická indukce. Lorentzova síla.

Maxwellovy rovnice a jejich řešení představující vlny. Zákony zachování (náboje, energie, hybnosti), přenos výkonu elektromagnetickým polem.

Kinematika ve speciální teorii relativity, transformace mezi souřadnými soustavami.

Poslední úprava: Žofka Martin, doc. RNDr., Ph.D. (13.10.2017)

Sylabus

čeština

1. Základy vektorové analýzy. Operátory.

2. Fyzikální pole. Maxwellovy rovnice. Materiálové vztahy.

3. Elektrostatika. Pole stacionárních proudů. Elektromagnetická indukce.

4. Silové účinky elektromagnetického pole. Zákony zachování energie a náboje.

5. Elektromagnetické vlny a záření.

6. Elektrodynamika a speciální relativita.

Poslední úprava: G_F (21.05.2014)

angličtina

1. Fundamentals of vector analysis. Operators.

2. Physical fields. Maxwell’s equations. Constitutive relations.

3. Electrostatics. Fields of stationary current. Electromagnetic induction.

4. Lorentz force. Energy and charge conservation.

5. Electromagnetic waves and radiation.

6. Electrodynamics and special relativity.

Poslední úprava: G_F (21.05.2014)