Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Elektrické, magnetické a optické vlastnosti materiálů

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 653-2236/01
Zkratka EMOVM
Název předmětu česky Elektrické, magnetické a optické vlastnosti materiálů
Název předmětu anglicky Electric, magnetic. and optical properties of materials
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství a recyklace
Garant předmětu doc. Dr. Mgr. Kamil Postava

Osnova předmětu

1. Elektrický náboj, Coulombův zákon, Elektrické pole, operátory vektorové analýzy, Gaussův zákon elektrostatiky
2. Elektrický potenciál, elektrická energie, kapacita kondenzátoru, stejnosměrný elektrický proud, Ohmův zákon, Kirchoffovy zakony
3. Magnetické pole, magnetická indukce, Lorentzova síla, magnetické pole generované vodičem s proudem, Biot-Savartův zákon,
4. Generace magnetického pole cívkami a permanentními magnety, magnetický moment, Amperův zákon celkového proudu, magnetický obvod
5. Magnetický indukční tok, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, transformátor, indukčnost cívky, energie magnetického pole, magnetické vlastnosti látek, střídavé proudy
6. Maxwellovy rovnice, materiálové vztahy, vlnová rovnice, elektromagnetické vlny, zákon zachování elektromagnetické energie, monochromatické vlny, Helmholtzova rovnice
7. Hraniční podmínky Maxwellových rovnic, elektromagnetická energie, Poyntingův vektor, fotometrické a radiometrické veličiny, dělení optických materiálových prostředí
8. Řešení Helmholtzovy rovnice, rovinné a sférické elektromagnetické vlny, vlnová rovnice ve vodivém prostedí, komplexní index lomu a komplexní permitivita, šíření elektromagnetických vln v absorbujícím prostředí
9. Polychromatické světlo, optická Fourierova transformace, teorie koherence, optické pulsy
10. Polarizace světla, elipticky polarizovaná vlna, Jonesův počet, polarizační součástky, polarizátor, fázová destička, Stokesův vektor a Muellerův maticový počet
11. Jevy na rozhraní optických prostředí, Fresnelovy vztahy a jejich aplikace, Goos-Hanchenův jev
12. Optika anizotropního prostředí, dvojlom, polarizační hranoly, nelineární optika, aplikace nelineárních optických jevů
13. Popis elektromagnetického pole pomocí potenciálů, skalární a vektorový potenciál, vyzařování antén, Hertzův dipól, rozptyl světla, Rayleigho rozptyl

Povinná literatura

M. N. O. Sadiku, Elements of Electromagentics. 7th ed., Oxford university Press 2018.
B.E.A. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, 3nd ed., Willey, 2019 (český překlad MatfyzPress).
E. Hecht, Optics, 5th ed., Pearson Press, 2016.
D. Halliday, R. Resnick, J. Waker, Fundamentals of Physics, Extended, Wiley, 11th edition, 2018 (český předklad Fyzika 1+2, Vutium, 2021).
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands, The Feynman Lectures on Physics, Basic Books; New Millennium ed. 2011 (český překlad Feynmanovy přednášky z fyziky, Fragment 2024).
P. Malý Optika, Karolínum, 2013.

Doporučená literatura

L.D. Landau, E.M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, Volume 8 (Course of Theoretical Physics S) 2nd ed., Oxford 1984.
M. Born, E. Wolf, Principles of Optics, 60th aniv. ed., 2019.
F.A. Jenkins, H.E. White, Fundamentals of Optics, McGraw-Hill Education; 4th edition, 2001
J. Kvasnica, Matematiký aparát fyziky, Academia Praha 1989.
J. Kvasnica, Teorie elektromagnetického pole, Academia Praha 1985.