CD - Teória elektromagnetického poľa
Stanislav Jurečka
| Rok vydania: | 2016 |
| Fakulta / útvar: | FEIT |
| Typ publikácie: | Skriptá |
Cena: 4.50 EUR s 20% DPH
Teória elektromagnetického poľa (elektrodynamika) skúma problematiku interakcií elektrických nábojov a vlastností elektromagnetických polí, ktoré sprostredkúvajú tieto interakcie. Historicky sa člení na klasickú teóriu elektromagnetického poľa a kvantovú teóriu elektromagnetickéhopoľa.
Klasická elektrodynamika sa zaoberá vlastnosťami nábojov, ich vzájomnými interakciami a interakciami s elektromagnetickým poľom, pri ktorých sa neuplatňujú kvantové javy. Pre popis elektromagentických javov sa využívajú Maxwellove rovnice, ktoré tu majú axiomatický charakter podobne ako Newtonove zákony v klasickej mechanike. Pri štúdiu elektromagnetických javov v interciálne sa pohybujúcom prostredí sa využíva formalizmus špeciálnej teórie relativity, formulovaný v štvorrozmernom priestoročase s využitím Lorentzových transformácií. Tento formalizmus využíva pre popis pozorovaných javov v jednotlivých inerciálnych systémoch tenzorový zápis veličín a príslušných rovníc, ktorý je konzistentný pri pomalých rýchlostiach pohybu s výsledkami klasickej elektrodynamiky.
Kvantová elektrodynamika sa zaoberá vlastnosťami kvantových stavov elektricky nabitých častíc, ich časovým vývojom a ich interakciami s kvantovaným elektromagnetickým poľom. V nerelativistickej verzii využíva axiomatický popis založený na Shrodingerovej rovnici a relativistická kvantová elektrodynamika je založená na formalizme Diracovej a Kleinovej-Gordonovej rovnice.
Špeciálna teória relativity skúma vlastnosti priestoru a času a ich súvislosť s priebehom mechanických a elektrodynamických javov, ktoré pozorujeme v inerciálne sa pohybujúcich systémoch (bez zrýchlenia). Tieto systémy stotožňujeme so súradnicovými sústavami (často napríklad s kartézskymi sústavami) S, S´, S´´, označovanými pre jednoduchosť čiarkami. Podobne označujeme aj veličiny pozorované v jednotlivých sústavách. pripomíname, že inerciálny systém zahrňuje stav vzájomnej nehybnosti alebo rovnomerný priamočiary pohyb voči inému systému (súradnicovej sústave). Všetky fyzikálne procesy (mechanické aj elektromagnetické) prebiehajú vo všetkých inerciálnych systémoch rovnako, nie je možné nejakým pokusom rozhodnúť, či sa daný systém nachádza v kľude alebo pohybuje zotrvačne. Voči Lorenzovym transformácám priestoročasu sa nemenia (sú invariantné) pohybové rovnice mechaniky ani Maxwellove rovnice klasickej elektrodynamiky. Lorentzove transformácie ukazujú vzájomnú súvislosť rýchlosti plynutia času a polôh v priestore. Toto vzájomné ovplyvňovanie nebolo známe v klasickej fyzike a prinieslo nový pohľad na vlastnosti hmoty. Vlastnosťami fyzikálnych procesov, priestoru a času pri zrýchlenom pohybe systémov sa zaoberá všeobecná teória relativity. V súčasnosti je to rýchle sa rozvíjajúca disciplína, ktorej výsledky budú v budúcnosti pravdepodobne znova korigovať naše predstavy o vlastnostiach hmoty.
V tejto učebnici sú v úvodných kapitolách uvedené teoretické základy klasickej nerelativistickej elektrodynamiky, ktoré sú v ďalších častiach doplnené základnými tézami relativistickej teórie elektromagnetického poľa v interciálnych systémoch. Texty učebnice predpokladajú znalosť základných zákonov klasickej mechaniky, formalizmu diferenciálneho a integrálneho počtu z úvodných kurzov matematickej analýzy na univerzitách. Pri práci v štvorrozmernom priestoročase sa predpokladá zvládnutie základov teórie vektorových priestorov, práce s maticami a tenzormi. Pritom je kladený dôraz na zjednodušený popis konkrétnych javov, ktorý je vhodný pre technické aplikácie a nezaťaží riešenie problému príliš komplikovanými vzťahmi, potrebnými na dokonalé teoretické popísanie problematiky. Používa sa sústava jednotiek SI.
Upozornenie: Pre tento tovar nie je možné zvoliť spôsob dopravy Osobný odber EDIS - blok HB
