Кафедра теоретической физики

Программа по курсу

Электродинамика

1. Основные части и структура классической электродинамики. Уравнения Максвелла.
2. Электростатика:
   • Уравнение Пуассона, функция Грина, закон Кулона.
   • Разложение потенциала электростатического поля по мультиполям.
   • Энергия системы зарядов во внешнем поле.
3. Магнитостатика:
   • Уравнение для векторного потенциала стационарного тока, его решение, закон Био-Савара-Лапласа.
   • Сила Лоренца, закон Ампера для взаимодействия двух токов, электродинамическая постоянная.
   • Магнитный дипольный момент и векторный потенциал системы токов.
   • Сила и момент силы, действующие на магнитный диполь во внешнем поле.
4. Закон электромагнитной индукции Фарадея, закон сохранения заряда, ток смещения Максвелла для зависящих от времени полей.
5. Сохранение энергии в электродинамике. Вектор Пойнтинга.
6. Калибровочная инвариантность, уравнения для потенциалов.
7. Электромагнитные волны:
   • Волновое уравнение для полей и потенциалов и его решение, поперечность электромагнитных волн, вектор Пойнтинга.
   • Плоские монохроматические волны, поляризация.
8. Функция Грина для оператора Даламбера, запаздывающие потенциалы.
9. Потенциалы Лиенара-Вихерта, Электромагнитное поле ускоряемого точечного заряда. Угловое распределение интенсивности излучения, формула Лармора.
10. Простейшие излучающие системы:
    • Ближняя, индуцированная и волновая зоны поля излучения нерелятивистской системы зарядов, поле в ближней зоне.
    • Поле в волновой зоне, электрическое дипольное и магнитное дипольное излучение, поляризация и мощность.
11. Специальная теория относительности: опытные факта, постулаты Эйнштейна, преобразования Лоренца.
12. Четырехвекторы и четырехтензоры. Четырехмерный потенциал. Тензор электромагнитного поля. Уравнения Максвелла в ковариантной форме. Закон преобразования компонент электромагнитного поля.

Литература:

1. Джексон "Классическая электродинамика"
2. Бредов, Румянцев, Топтыгин "Классическая электродинамика"
3. Ландау, Лифшиц "Теория поля"
4. Батыгин, Топтыгин "Сборник задач по электродинамике"
5. Алексеев "Сборник задач по классической электродинамике"