Электродинамика
Программа курса
- Уравнения электродинамического поля. Уравнения Лагранжа и Гамильтона для непрерывных систем. Движение точечного заряда в электромагнитном поле. Тензор электромагнитного поля. Градиентная инвариантность. Преобразование Лоренца для поля. Уравнения Максвелла в трехмерном пространстве. Лагранжиан электромагнитного поля. Четырехмерный вектор тока и уравнение непрерывности. Уравнения Максвелла релявистско-инвариантном виде. Плотность энергии, вектор Пойнтинга. Тензон энергии импульса электромагнитного поля. Закон сохранения энергии, импульса и момента импульса. Интегральная форма уравнений Максвелла. Потенциальная формулировка электродинамики. Уравнение Даламбера.
- Статические поля. Постоянное электростатическое поле. Закон кулона. Поле равномерно движущего заряда. Постоянное магнитное поле. Дипольный и мультипольный моменты. Система зарядов во внешнем электрическом поле. Магнитный момент. Теорема Лармора.
- Электромагнитные волны.Волновое уравнение. Плоские волны. Сферические волны. Общее решение неоднородного волнового уравнения. Запаздывающие потенциалы. Потенциалы Лиенара-Вихерта.
- Теория излучения. Дипольное излучение. Квадрупольное и магнитодипольное излучение. Излучение движущегося заряда. Рассеяние и дисперсия. Электромагнитная масса. Трудности классической электродинамики.
- Макроскопические уравнения Максвелла.Усреднение полей при переходе от микроскопических к макроскопическим уравнениям. Система уравнений Максвелла для макроскопического тела.
- Статические поля в различных средах. Электростатика проводников. Свойства изотропных диэлектриков в статическом поле. Свойства анизотропных диэлектриков.
Постоянный ток. Эффект Холла. Статическое магнитное поле в сплошной среде. Самоиндукция и взаимоиндукция. - Магнитная гидродинамика. Магнитная гидродинамика. Магнитогидродинамические и ван-альфеновские волны.
- Электромагнитные волны в сплошной среде. Переменное поле в диэлектриках. Дисперсия. Волны в диспергирующих средах. Электромагнитные волны в проводнике. Плазменные колебания. Резонаторы и волноводы. Волны в анизотропных средах.
Прохождение быстрых частиц через вещество. Излучение Вавилова-Черенкова. - Электромагнитные свойства магнитоупорядоченных веществ. Диамагнетизм и парамагнетизм. Ферромагнетизм, магнитная анизотропия. Доменная структура. Электромагнитные свойства сверхпроводников. Фундаментальные и прикладные аспекты проблемы высокотемпературной сверхпроводимости.
Основная литература.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1973.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: ГИТТЛ, 1957.
- Пановский В., Филипс М. Классическая электродинамика. М.: Физматгиз, 1963.
- Джексон Дж. Классическая электродинамика. М.: Мир, 1965.
- Фейнман Р., Лейтон Р., Сондс М. Фейнмановские лекции по физике, т.5 Электричество и магнетизм, т.6 Электродинамика, т.7 Физика сплошных сред. М.: Мир, 1966.
Дополнительная литература.
- Богуш А.А., Мороз Л.Г. Введение в теорию классических полей. Наука и техника. Минск, 1968.
- Стрэттон Дж.А. Теория электромагнетизма. М.: ГИТТЛ, 1948.
- Беккер Р. Теория электричества, т.2 Электронная теория. М.: ГИТТЛ, 1941.
- Уэрт Ч., Томсон Р. Фитзика твердого тела. М.: Мир, 1969.
- Браут Р. Фазовые переходы. М.: Мир, 1967.
- Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. Т.1, М.: ИЛ, 1958.