Předmět začíná rekapitulací odvození Maxwell-Lorentzových mikroskopických rovnic následovaný přechodem k rovnicím makroskopickým. S využitím speciální teorie relativity jsou nalezeny transformační vztahy pro vektory polí mezi dvěma různými inerciálními soustavami a z toho vyplývající invarianty. Je odvozena vlnová rovnice a Helmholtzova rovnice. Pomocí rozvoje do rovinných monochromatických vln jsou studovány metody řešení těchto rovnic v homogenních prostředích, jejichž charakteristiky se postupně stávají složitějšími: izotropní bezeztrátová, s absorbcí, disperzní a anizotropní. Závěrem je představeno řešení v prostředích slabě nehomogenních metodou eikonálu. Jednotlivé kapitoly jsou ilustrovány konkrétními příklady.
Základy elektrodynamiky
Osnova přednášek:
Maxwell-Lorentzova mikroskopická teorie - rekapitulace
Maxwellova makroskopická teorie, materiálové vztahy
Speciální teorie relativity aplikovaná na teorii elektromagnetického pole
Koncept rovinných elektromagnetických vln (REV)
Šíření REV v homogenních izotropních prostředích (vlnová rovnice, Helmholtzova rovnice)
Poyntingův vektor, tok energie a zákony zachování
Polarizace REV (Stockesovy parametry a koherenční matice)
Šíření REV v disperzních prostředích - disperzní vztah
Šíření REV v anizotropních prostředích - obecný přehled metod řešení
Šíření REV v anizotropních prostředích (jednoosé krystaly; plasma a ferity v magnetickém poli)
Šíření elektromagnetických vln ve slabě nehomogenních prostředích
Rovnice eikonálu, rovnice přenosu amplitudy a paprsková rovnice
Osnova cvičení:
Cvičení jsou využívána dle potřeby k ilustraci získaných teoretických znalostí formou řešení konkrétních příkladů.
Povinná literatura:
- M. Kálal, O. Slezák: Základy elektrodynamiky (elektronické skriptum), FJFI ČVUT v Praze, 2012
Doporučená literatura:
- G. Lončar: Elektrodynamika I, Skriptum, FJFI ČVUT v Praze, 1987
- J.A. Stratton: Teorie Elektromagnetického pole, TKI - SNTL, Praha 1961
- I. Štoll: Elektřina a magnetismus, Skriptum, FJFI ČVUT v Praze, 1994
- B. Kvasil: Vybrané kapitoly z radioelektroniky, Academia Praha, 1969
- J.D. Jackson: Classical Electrodynamics, J. Wiley, New York, 1975
