Список всех тем лекций
Лекция 1. Используемая система единиц.
Вводное слово к курсу
Система единиц СГС и система единиц СИ
Сила, действующая на заряд
Взаимодействие двух элементов тока
Сила, действующая на движущуюся заряженную частицу
Напряженность электрического поля
Магнитное поле
Характерные величины различных полей
Домашнее задание
Лекция 2. Уравнения Максвелла и их экспериментальное обоснование.
Уравнения Максвелла и их экспериментальное обоснование
Точечный заряд
Аналог теоремы о циркуляции электрического поля для тока
Закон электромагнитной индукции Фарадея
Уравнения Максвелла
Лекция 3. Потенциалы электромагнитного поля. Заряженная частица в электромагнитном поле.
Уравнения Максвелла
Векторный и скалярный потенциалы
Уравнение Максвелла в терминах потенциалов
Уравнения для потенциалов в калибровке Лоренца
Калибровка Кулона
Движение заряженной частицы в электромагнитном поле
Обобщённая энергия и обобщённый импульс
Лекция 4. Энергия и импульс электромагнитного поля.
Движение заряженной частицы в электромагнитном поле
Полная производная обобщённой энергии по времени
Дивергенция от векторного произведения
Производная кинетической энергии по времени
Закон сохранения импульса для заряженной частицы в электромагнитном поле
Лекция 5. Электростатика. Уравнение Пуассона.
Теорема Гаусса
Уравнение Пуассона
Лекция 6. Мультипольное разложение в низших порядках.
Введение
Мультипольное разложение
Квадрупольный момент
Случаи возникновения дипольного момента
Случай, когда в мультипольном разложении ведущее слагаемое квадрупольное
Выражения для электрического поля
Лекция 7. Общий вид мультипольного разложения.
Мультипольное разложение
Теорема сложения сферических функций
Сферические функции
Построение общей формы мультипольного разложения
Вычисление электрического поля по мультипольному разложению потенциала
Лекция 8. Система зарядов в электрическом поле.
Сила, действующая на систему зарядов во внешнем электрическом поле
Момент силы, действующий на систему зарядов во внешнем электрическом поле
Сила и момент силы, действующие на диполь в поле точечного заряда, который находится в начале координат
Энергия электростатического поля
Лекция 9. Магнитостатика.
Введение
Теорема о циркуляции
Пример (поле внутри бесконечно длинного соленоида с током)
Решение уравнений Максвелла для случая магнитостатики
Пример (круговой ток, текущий по кольцу с радиусом R)
Мультипольное разложение в случае магнитостатики
Лекция 10. Мультипольное разложение в магнитостатике.
Уравнения Максвелла для магнитостатики
Отличие магнитостатики и электростатики
Ведущее слагаемое мультипольного разложения
Пример (магнитный момент для тока, расположенного в плоскости)
Общая структура мультипольного разложения в магнитостатике
Лекция 11. Сила и момент сил, действующие на систему токов в магнитном поле.
Мультипольное разложение (напоминание)
Мультипольное разложение по сферическим функциям
Сила для системы токов в магнитном поле
Момент силы для системы токов в магнитном поле
Лекция 12. Ларморовская прецессия. Энергия взаимодействия токов.
Ларморовская прецессия
Частота ларморовской прецессии
Энергия взаимодействия токов
Пример (индуктивность для длинного тонкого соленоида)
Система токов, состоящая из двух подсистем
Лекция 13. Электромагнитные волны.
Волновое решений уравнений Максвелла в вакууме
Линейная поляризация
Эллиптическая поляризация
Сфера Пуанкаре
Лекция 14. Энергия и импульс э/м волны. Поляризованный и естественный свет.
Электрическое и магнитное поле электромагнитной волны
Энергия и импульс электромагнитной волны
Суперпозиция плоских волн
Поляризованный и естественный свет
Лекция 15. Запаздывающие потенциалы.
Уравнения Максвелла
Случай, когда t
Случай, когда t>0
Решение уравнений Максвелла
Лекция 16. Потенциалы Лиенара-Вихерта. Мультипольное разложение.
Мультипольное разложение
Выражение для векторного потенциала
Выражения для электрического и магнитного полей
Лекция 17. Электрическое дипольное излучение.
Выражения для электрического и магнитного полей
Электрическое и магнитное поля для электрического диполя, совершающего колебания вдоль оси
Пример 1
Пример 2
Поляризация и интенсивность
Лекция 18. Электрическое квадрупольное и магнитное дипольное излучение.
Скалярный потенциал электромагнитного поля
Векторный потенциал электромагнитного поля
Электрическое поле
Магнитное поле
Электрическое дипольное и электрическое квадрупольное излучения
Магнитное дипольное излучение
Лекция 19. Излучение в высших порядках мультипольного разложения.
Пример (магнитное дипольное излучение)
Пример (электрическое квадрупольное излучение)
Общая структура решений уравнений Максвелла в дальней зоне
Лекция 20. Тонкая линейная антенна.
Распределение плотности тока
Распределение плотности потенциала
Полуволновой диполь Герца
Лекция 21. Излучение движущихся зарядов.
Необходимые определения
Задача об излучении
Полное излучение
Синхротронное излучение
Радиационное трение
Лекция 22. Радиационное трение.
Сила радиационного трения
Оценить за какое время электрон упадёт на ядро, вокруг которого вращается
Оценить, какую величину момента импульса будет терять электрон в единицу времени
Лекция 23. Рассеяние электромагнитных волн. Формула Томпсона.
Величина сечения рассеяния
Рассеяние на свободных зарядах
Линейная поляризация
Формула Клейна-Нишины
Лекция 24. Рассеяние на изотропном гармоническом осцилляторе. Цвет неба.
Уравнение движения
Модель с заряженным изотропным гармоническим осциллятором
Исследование характерных предельных случаев
Задача (рассеяние света в воздухе)
Ослабление света при прохождении среды
Лекция 25. Инвариантность уравнений Максвелла относительно группы вращений.
Инвариантность уравнений Максвелла относительно группы вращений
Частный случай (уравнения Максвелла, содержащие операцию дивергенции)
Частный случай (уравнения Максвелла, содержащие операцию ротор)
Уравнения электродинамики в 4-х мерном виде
Лекция 26. Уравнения электродинамики в четырехмерном виде.
Симметрии уравнений Максвелла
Уравнения Максвелла, которые не содержат источники
Основные уравнения электродинамики в 4-мерном виде
Лекция 27. Инвариантность уравнений Максвелла относительно группы Лоренца.
Симметрии уравнений Максвелла
Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразования Лоренца
Лекция 28. Преобразования Лоренца.
Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразования Лоренца
Группа Лоренца
Преобразования Лоренца
Преобразования Лоренца (случай, когда скорость направлена произвольным образом)
Бесконечно малые преобразования Лоренца
Лекция 29. Специальная теория относительности Эйнштейна.
Преобразования Лоренца
Обратные преобразования Лоренца
Пример
Преобразование скорости в релятивистском случае
Постоянство скорости света
Квадрат интервала
Преобразование углов между векторами скоростей под действием преобразований Лоренца
Лекция 30. Преобразования Лоренца для полей и потенциалов.
Преобразования потенциалов
Преобразования тока
Закон преобразования электрического поля
Закон преобразования магнитного поля
Инвариантность уравнений Максвелла
Эффект Доплера
Лекция 31. Релятивистски инвариантная формулировка классической механики.
4-х векторы скорости и ускорения
Релятивистски инвариантная формулировка классической механики
Лекция 32. 4-х вектор силы. Сила радиационного трения в четырехмерном виде.
Аналог второго закона Ньютона в 4-х мерном виде
Сила радиационного трения в 4-х мерном виде
Лекция 33. Лагранжева формулировка электродинамики с внешним источником.
Действия для электродинамики
Уравнения Лагранжа в теории поля
Лекция 34. Сохранение тензора энергии-импульса.
Сохранение тензора энергии-импульса
Смысл равенства (которое следует из закона сохранения тензора энергии-импульса)
Итог преобразования уравнений движения
