Studium Studium

FYZIKA I • FYZIKA II • FYZIKA • TEORETICKÁ MECHANIKA (TF1) • KVANTOVÁ TEORIE (TF2)
STATISTICKÁ FYZIKA (TF3) • VZTAH MATEMATIKY A FYZIKY (TF4) • OBECNÁ RELATIVITA (TF4)
ELEKTROMAGNETICKÉ POLE (TF4) • FYZIKA PLAZMATU • ASTROFYZIKA • ASTRONOMICKÝ KURZ
ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS (MIT) • MODULY • STŘEDNÍ ŠKOLY

TEORIE ELEKTROMAGNETICKÉHO POLE

Čtvrtý díl kurzu teoretické fyziky byl kdysi zaměřen na fyziku plazmatu. Tato přednáška ale nyní probíhá na fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské a rozrostla se do tří semestrů. Kdo se tedy chce něco dozvědět o plazmatu, může chodit tam. Na FEL ČVUT je čtvrtý semestr kurzu teoretické fyziky zcela otevřený a pokaždé věnován po dohodě se studenty jinému tématu. V posledních letech šlo o tyto okruhy: Obecná relativita (2016); Vztah matematiky a fyziky (2018); Teorie elektromagnetického pole (2020). Tato část „Teorie elektromagnetického pole“ je věnována teoretickému pohledu na děje elektrické a magnetické, možnostem popisu elektro­mag­netického pole i praktickým ukázkám využití Maxwellovy elektrodynamiky, například pro záření nabitých částic.

Čtyřsemestrální kurz teoretické fyziky je určen pro hloubavější studenty a je matematicky poněkud náročnější. Veškerá potřebná matematika je ale na přednáškách odvozena, takže se jí nikdo nemusí bát. Absolventi tohoto kurzu dnes pracují na předních světových pracovištích (CERN, MPI,...). Samozřejmě není třeba absolvovat kurz celý, ale vybírat si jen části, které Vás zajímají. Části kurzu: TF1: Teoretická mechanika, TF2: Kvantová teorie, TF3: Statistická fyzika, TF4: Volné téma dle výběru. Kurz je vhodný pro hloubavé bakaláře, magistry i doktorské studenty. Obsah kurzu se dozvíte ze skript stažitelných u každé části. Mnoho let probíhá kurz v tradičním čase ve čtvrtek dopoledne od 9:15 do 12:30. Případné dotazy zodpovím emailem (kulhanek@fel.cvut.cz).
Kódy celého kurzu
TF 1: Teoretická mechanika (BV002TF1, XP02TF1)
TF 2: Kvantová teorie (BV002TF2, XP02TF2) LS 2022/2023
TF 3: Statistická fyzika (BV002SF, XP02SF) ZS 2023/2024
TF 4: Velmi nestandardní přednáška (BV002VNP, XP02VNP) LS 2023/2024 (právě začne)
Studijní materiály
Elektromagnetické pole   Teorie elektromagnetického pole   Vztah matematiky a fyziky
Osnova
  1. Od gradientu k vícerozměrné integraci per partes
  2. Soustava Maxwellových rovnic
  3. Elektrostatika, multipóly
  4. Magnetostatika, multipóly
  5. Zákon zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti
  6. Elektromagnetické vlny (vakuum, krystal, vodič)
  7. Fresnelovy vztahy, Brewsterův zákon, úplný odraz, raytracing
  8. Relativita, elektromagnetické potenciály a tenzor pole
  9. Záření částic 1 – Thomsonův a Rayleighův rozptyl, cyklotronní záření atd.
  10. Záření částic 2 – relativistické brzdné a synchrotronní záření
  11. Pole v dutině, rozklad pole na oscilátory, Hamiltonova formulace
  12. Magnetohydrodynamika 1 – zamrzání polí, helicita, tekutinové dynamo
  13. Magnetohydrodynamika 2 – vlny konečné amplitudy. magnetoakustické vlny.
Doplňkové materiály

J. C. Maxwell: A Treatice on Electricity and Magnetism (1873) I:  Doplňky
J. C. Maxwell: A Treatice on Electricity and Magnetism (1873) II: Doplňky
Aldebaran Homepage