Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Teorie elektromagnetického pole

Typ studia doktorské
Jazyk výuky angličtina
Kód 9360-0300/04
Zkratka TEMP
Název předmětu česky Teorie elektromagnetického pole
Název předmětu anglicky Theory of Electromagnetic Field
Kreditů 10
Garantující katedra Centrum nanotechnologií
Garant předmětu prof. RNDr. Petr Hlubina, CSc.

Osnova předmětu

1. STACIONÁRNÍ POLE
1.1. Elektrostatické pole. Výpočet pole pomocí skalárního potenciálu, multipólový rozvoj statického pole. Energie pole.
1.2. Magnetostatické pole permanentních magnetů a jeho řešení užitím magnetostatického popř. vektorového potenciálu.
1.3. Pole stacionárních proudů. Ohmův zákon pro obvod s vnějším zdrojem, magnetické pole vně proudových obvodů.
1.4. Kvazistacionární pole, jeho vymezení a řešení pomocí potenciálů. Soustava proudových obvodů, oscilační obvod. Skinefekt.
2. NESTACIONÁRNÍ POLE
2.1. Zákony zachování energie a hybnosti.
2.2. Řešení užitím skalárního a vektorového potenciálu.
2.3. Multipólový rozvoj nestacionárního pole.
3. ŠÍŘENÍ ELEKTROMAGNETICKÝCH VLN
3.1. Šíření vln v bezeztrátovém prostředí. Homogenní vlnová rovnice. Monochromatické rovinné vlny a jejich vlastnosti. Polarizace vln. Energie přenášená monochromatickými vlnami.
3.2. Šíření vln ve ztrátovém prostředí. Zobecněná vlnová rovnice. Vlastnosti rovinných monochromatických vln. Energie přenášená vlnami, absorpce.
3.3. Šíření vln v dielektrických anizotropních krystalech. Materiálové vztahy a vzájemná poloha základních vektorů pole. Fázová a paprsková rychlost
monochromatické vlny, optické osy. Polarizace vln v krystalech. Jednoosé krystaly.
3.4. Šíření vln ve ztrátových anizotropních prostředích. Yehův formalismus, Jonesovy a Muellerovy matice, koherenční matice.
3.5. Šíření vln v prostředích s indukovanou anizotropií a aktivních médiích, magnetooptika.
4. CHOVÁNÍ VLN NA ROZHRANÍ DVOU PROSTŘEDÍ
4.1. Odvození zákona lomu a odrazu a Fresnelových vzorců na rozhraní dvou bezeztrátových prostředí z hraničních podmínek.
4.2. Odraznost a propustnost rozhraní dvou bezeztrátových prostředí a jejich závislost na úhlu dopadu.
4.3. Úplný odraz na rozhraní dvou bezeztrátových prostředí, komplexní tvar koeficientů odraznosti a propustnosti. Odražená a lomená vlna při úplném odrazu.
4.4. Odraz a lom na rozhraní bezeztrátového a ztrátového prostředí.
4.5. Odraz a lom na rozhraní dvou anizotropních prostředí.
4.6. Šíření elektromagnetické vlny v multivrstvách.
4.7. Hranolová vazba, tunelový efekt, ATR.
5. INTERAKCE ELEKTROMAGNETICKÉ VLNY S PERIODICKOU STRUKTUROU
5.1. Odraz na 1D a 2D izotropních a bezeztrátových mřížkách.
5.2. Odraz na 1D a 2D anizotropních mřížkách.

E-learning

K danému předmětu je poskytnuta elektronická verze studijních materiálů.

Povinná literatura

1. Kvasnica, J.: Teorie elektromagnetického pole. Academia Praha, 1985
2. Stratton, J.A.: Teorie elektromagnetického pole. SNTL Praha, 1975
3. Panofski, W. – Phillips, M.: Klasičeskaja elektrodinamika. GIFML Moskva, 1963
4. Born, M. – Wolf, E.: Principles of optics. Pergamon press New York, 1964
5. Wangsness, R., K.: Electromagnetic Fields. John Wiley&Sons, New York, 1986

Doporučená literatura

1. Yeh, P.: Optical Waves in Layered Media. John Wiley&Sons, New York, 1988
2. Kong, J.A.: Electromagnetic Wave Theory. EMW Publishing, Cambridge, 2000