Elektrodynamika R

Klasyczna elektrodynamika dała początek polowemu opisowi oddziaływań i jej sformułowanie rozpoczęło proces teoretycznej unifikacji oddziaływań. Jej poznanie jest konieczne do zrozumienia współczesnej kwantowej teorii oddziaływań fundamentalnych. Metody rachunkowe elektrodynamiki są uniwersalne i znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach fizyki.

Program:

1. Podstawowe prawa elektrodynamiki klasycznej: równania Maxwella w próżni, potencjały elektromagnetyczne, symetrie i prawa zachowania, niezmienniczość względem transformacji Lorentza.

2. Kowariantne sformułowanie elektrodynamiki: czteroprzestrzeń i czterotensory, elementy klasycznej teorii pola, lagranżjan, zasada Hamiltona, równania ruchu, twierdzenie Noether, ruch ładunku w polu elektromagnetycznym, efekt Aharonowa-Bohma.

3. Równania Maxwella w materii: pola makroskopowe, równania materiałowe, warunki ciągłości na granicy ośrodków.

4. Elektrostatyka: podstawowe równania, zagadnienie Dirichleta i Neumana, metoda funkcji Grena, rozwinięcie multipolowe, energia, siła i moment siły dla pola elektrostatycznego, dielektryki.

5. Magnetostatyka i prądy stacjonarne: podstawowe równania, analogia do elektrostatyki, potencjały, prądy stałe, energia, siła i moment siły dla pola magnetostatycznego.

6. Niestacjonarne pole elektromagnetyczne: fale elektromagnetyczne w próżni i w ośrodkach, funkcje Greena, potencjały opóźnione, promieniowanie ładunków, rozpraszanie Thomsona, relacje dyspersyjne, rozwinięcie multipolowe dla pól niestacjonarnych, elementy teorii dyfrakcji, przejście do optyki geometrycznej.

Wymagania niezbędne do zaliczenia ćwiczeń: obecność na ćwiczeniach i uzyskanie co najmniej 50% punktów z kolokwiów. Zdanie egzaminu pisemnego (do którego są dopuszczeni wszyscy studenci) też zalicza ćwiczenia. Do egzaminu ustnego (obowiązkowego dla wszystkich) można przystąpić jedynie po zaliczeniu ćwiczeń.

Opis sporządził Jan Kalinowski, listopad 2009.