refik.in.ua 1


Перелік питань, що виносяться на іспит з класичної електродинаміки.


  1. Закон Кулона. Напруженість електричного поля. Принцип суперпозиції. Поле точкового заряду. Теорема Остроградського - Гауса.

  2. Основні рівняння електростатики. Потенціал електростатичного поля. Рівняння Пуассона та граничні умови до нього.

  3. Потенціал на великій відстані від системи зарядів. Дипольний, квадрупольний та мультипольні моменти системи.

  4. Сила, що діє на струм в магнітному полі. Індукція магнітного поля. Закон Біо - Саварі-Лапласа.

  5. Рівняння магнітостатики. Векторний потенціал, рівняння і розв’язок для заданого розподілу струмів.

  6. Магнітне поле на великих відстанях від системи. Магнітний момент.

  7. Закон збереження заряду. Струм, густина струму. Вихровий характер магнітного поля.

  8. Електрорушійна сила. Закон електромагнітної індукції.

  9. Інтегральні та диференціальні рівняння Максвелла. Системи одиниць.

  10. Електромагнітні потенціали. Калібрувальні перетворення Лоренца, Кулона, Гамільтона. Хвильові рівняння для потенціалів електромагнітного поля.




  1. Закон збереження енергії електромагнітного поля. Густина і потік енергії поля, вектор Умова - Пойтінга.

  2. Закони збереження імпульсу та моменту імпульсу електромагнітного поля.

  3. Функція Гріна рівняння д’Аламбера. Запізнювальні та випереджаючі потенціали.

  4. Електромагнітне поле на великих відстанях від системи. Хвильова зона.

  5. Інтенсивність випромінювання. Електромагнітне поле нестаціонарного джерела.

  6. Електричне дипольне випромінювання і його інтенсивність.

  7. Електромагнітне поле заряду, який рухається прискорено. Потенціали Лієнара - Віхерта.

  8. Розсіяння електромагнітних хвиль вільними зарядами.
  9. Реакція випромінювання. Сила променевого тертя.





  1. Експериментальні основи теорії відносності. Дослід Майкельсона. Гіпотези Герца, Лоренца, Френеля - Фізо.

  2. Основні положення теорії відносності. Інерціальна система відліку. Просторово-часовий інтервал. Перетворення Лоренца.

  3. Наслідки перетворень Лоренца: відносність одночасності, скорочення довжини в напрямку руху, збільшення інтервалу часу, закон додавання швидкостей.

  4. Коваріантні та контраваріантні 4-вектори. Метричний тензор простору-часу в СТВ. Скалярний добуток, інваріантність відносно перетворень Лоренца.

  5. 4-вектор густини струму. Рівняння неперервності.

  6. 4-вектор потенціалу, калібровка Лоренца, хвильове рівняння.

  7. Тензор електромагнітного поля. Релятивістська форма рівнянь Максвелла.

  8. Перетворення Лоренца для полів. Інваріанти тензора електромагнітного поля.

  9. Релятивістська механіка. 4- швидкість, імпульс, сила. Енергія частинки.

  10. Релятивістські функції Лагранжа та Гамільтона для системи частинок.




  1. Мікроскопічні рівняння електродинаміки в середовищі. Зв’язані, вільні та сторонні заряди і струми. Феноменологічна залежність від зовнішніх умов.

  2. Відгук діелектричного середовища: зв’язаний заряд, вектор і струм поляризації. Електрична індукція. Лінійний відгук: тензор діелектричної сприйнятливості. Ді-, п’єзо-, сегнето- електрики.

  3. Відгук магнітного середовища: струм намагніченості та вектор намагніченості. Напруженість магнітного поля. Лінійний відгук: тензор магнітної сприйнятливості. Діа-, пара-, феро- магнетики.

  4. Відгук провідного середовища: струм провідності, заряд у провіднику. Лінійний відгук: тензор провідності.

  5. Інтегральні і диференціальні макроскопічні рівняння електродинаміки. Матеріальні рівняння середовища.
  6. Граничні умови для полів на межі середовищ.


  7. Термодинаміка суцільного середовища в електромагнітному полі. Симетрія тензора сприйнятливості.




  1. Дисперсія діелектричної проникності. Співвідношення Крамерса - Кроніга.

  2. Діелектрична проникність газу заряджених гармонічних не взаємодіючих осциляторів.

  3. Діелектрична проникність ідеальної плазми в магнітному полі.

  4. Зв’язок проникності і поглинання середовища.

  5. Поширення електромагнітних хвиль у диспергуючому середовищі. Групова швидкість.




  1. Плоскі хвилі в ізотропному діелектрику. Хвильове рівняння. Плоска монохроматична хвиля. Хвильовий вектор. Дисперсійне рівняння. Фазова швидкість електромагнітної хвилі.

  2. Поширення електромагнітних хвиль в анізотропному діелектрику. Звичайна та незвичайна хвилі.

  3. Проходження електромагнітних хвиль через границю діелектриків. Відбиття і заломлення. Формули Френеля. Повне внутрішнє відбиття. Кут Брюстера.

  4. Електромагнітне поле в хвилеводах та резонаторах. Поперечно-магнітні та поперечно-електричні хвилі.




  1. Квазістаціонарне наближення. Поширення електромагнітних хвиль у провідниках. Скін - ефект.

  2. Енергія магнітного поля у квазістаціонарному наближенні. Коефіцієнти взаємної та само індукції.

  3. Енергія системи заряджених провідників у квазістаціонарному наближенні. Ємність. Власна енергія та енергія взаємодії.

  4. Правила Кірхгофа для електричного кола.

  5. Рівняння магнітогідродинаміки. Течія Гартмана.


Рекомендована література

Основна

[1] Федорченко А.М. Теоретична фізика. т. 1. Класична механіка і електродинаміка. – Київ: Вища школа. 1992.

[2] Сугаков В.Й. Теоретична фізика. Електродинаміка. – Київ: Вища школа. 1974.

[3] Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. – Москва: Высшая школа. 1990.


[4] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. т. 2. Теория поля. – Москва: Наука. 1988.

[5] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. т. 8. Электродинамика сплошных сред. – Москва: Наука. 1982.

Додаткова

[6] Бредов М.М., Румянцев В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика. – Москва: Наука, 1985.

[7] М.И. Рязанов. Электродинамика конденсированного вещества. Москва: Наука. 1984.

[9] де Гроот С.Р., Сатторп Л.Г. Электродинамика. – Москва: Наука. 1982.
Затверджено на засіданні кафедри теоретичної фізики.

Протокол № засідання від листопада 2009 року.
Упорядник: проф. Макарець М.В.