Předmět Teorie elektromagnetického pole (OPT / ELMN)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu OPT / ELMN - Teorie elektromagnetického pole, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. Základní pojmy a experimentální zdroje Maxwellovy teorie1.1. Zdrojové veličiny pole, rovnice kontinuity1.2. Základní veličiny pole ve vakuu. Gaussův zákon, zákonelektromagnetické indukce.1.3. Polarizace a magnetizace látek, základní veličiny pole v látkovém prostředí. Zobecněný Gaussův zákon, zákon celkového proudu.2. Základní rovnice Maxwellovy teorie2.1. Maxwellovy rovnice v diferenciálním a integrálním tvaru, vymezení jejich platnosti.2.2. Materiálové vztahy a kategorizace látkových prostředí.2.3. Hraniční podmínky Maxwellových rovnic.3. Zvláštní typy polí3.1. Elektrostatické pole. Výpočet pole pomocí skalárního potenciálu, multipólový rozvoj statického pole. Energie pole.3.2. Magnetostatické pole permanentních magnetů a jeho řešení užitím magnetostatického popř. vektorového potenciálu.3.3. Pole stacionárních proudů. Ohmův zákon pro obvod s vnějším zdrojem, magnetické pole vně proudových obvodů.3.4. Kvazistacionární pole, jeho vymezení a řešení pomocí potenciálů. Soustava proudových obvodů, oscilační obvod. Skinefekt.4. Nestacionární pole4.1. Zákony zachování energie a hybnosti.4.2. Řešení pole užitím retardovaných skalárního a vektorového potenciálů.4.3. Multipólový rozvoj nestacionárního pole.4.4. Řešení pole užitím polarizačního a magnetizačního potenciálů.5. Pole oscilujícího dipólu5.1. Výpočet pole oscilujícího elektrického dipólu s vnuceným momentem.5.2. Výpočet pole Hertzova oscilátoru.5.3. Vyznačené směry a zóny pole oscilujícího dipólu.5.4. Energetická bilance pole.5.5. Pole magnetického oscilujícího dipólu.6. Šíření elektromagnetických vln v neomezeném prostředí6.1. Šíření vln v bezztrátovém prostředí. Homogenní vlnová rovnice. Monochromatické rovinné vlny a jejich vlastnosti. Polarizace vln. Energie přenášená monochromatickými vlnami.6.2. Šíření vln ve ztrátovém prostředí. Zobecněná vlnová rovnice. Vlastnosti rovinných monochromatických vln. Energie přenášená vlnami, pravá absorpce.6.3. Šíření vln v dielektrických anizotropních krystalech. Materiálové vztahy a vzájemná poloha základních vektorů pole. Fázová a paprsková rychlost monochromatické vlny, optické osy. Polarizace vln v krystalech. Jednoosé krystaly.6.4. Šíření vln v opticky aktivním krystalu.7. Chování vln na rozhraní dvou prostředí7.1. Odvození zákona lomu a odrazu a Fresnelových vzorců na rozhraní dvou bezztrátových prostředí z hraničních podmínek.7.2. Odraznost a propustnost rozhraní dvou bezztrátových prostředí a jejich závislost na úhlu dopadu.7.3. Úplný odraz na rozhraní dvou bezztrátových prostředí, komplexní tvar koeficientů odraznosti a propustnosti. Odražená a lomená vlna při úplném odrazu.7.4. Odraz a lom na rozhraní bezztrátového a ztrátového prostředí.8. Ohyb vln na neproniknutelné překážce8.1. Kirchhoffova teorie ohybu. Kirchhoffův integrální vzorec a jeho předpoklady.8.2. Výpočet amplitudy optického rozruchu v případě bodového zdroje.8.3. Fraunhoferův ohyb na obdélníkovém a kruhovém otvoru.8.4. Fresnelův ohyb na hraně.

Získané způsobilosti

Předmět zaměřený na získání znalostí.Definovat hlavní pojmy, popsat hlavní přístupy, prokázat teoretické znalosti pro řešení modelových problémů.

Literatura

Jackson, J.D. Classical electrodynamics. J. Wiley, New York, 1962. Čechová, M. Elektromagnetické vlny. UP Olomouc, 1989. Born, M., Wolf, E. Principles of optics. Pergamon press New York, 1964. Kvasnica, J. Teorie elektromagnetického pole. Academia, Praha, 1985. Čechová, M., Vyšín, I. Teorie elektromagnetického pole. UP Olomouc, 1998. Stratton, J.A. Teorie elektromagnetického pole. SNTL, Praha, 1975.

Požadavky

Znalosti v rozsahu probírané problematiky, prokázané při zkoušce, aktivní účast na cvičení

Garant

RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Vyučující

Mgr. Jan Říha, Ph.D.RNDr. Ivo Vyšín, CSc.Mgr. Jan Říha, Ph.D.RNDr. Ivo Vyšín, CSc.