Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Программа курса "Электродинамика сплошных сред"

факультет ПФЭ

кафедра прикладной физики

курс 4

семестр 7 - 8 диф. зачет.

Программу составил профессор П.С.Кондратенко

Программа обсуждена на заседании кафедры прикладной физики и одобрена на заседании Ученого Совета ФПФЭ

П Р О Г Р А М М А

факультетского курса :"ЭЛЕКТРОДИНАМИКА СПЛОШНЫХ СРЕД"

I. УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В МАТЕРИАЛЬНОЙ СРЕДЕ.

Предмет электродинамики сплошных сред (ЭСС). Уравнения макроскопической электродинамики. Напряженности электрического и магнитного полей. Электрическая поляризация и намагниченность. Электрическая и магнитная индукции. Плотность электрического тока. Свойства симметрии векторных величин в ЭСС по отношению к пространственной и временной инверсии. Граничные условия на поверхности раздела двух сред. Плотность потока энергии поля и закон сохранения энергии. Преобразование полей при переходе в движущуюся систему координат.

II. МАТЕРИАЛЬНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В ЭСС. ЧАСТОТНАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДИСПЕРСИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.

Связь векторов индукции и плотности электрического тока с напряженностями полей. Материальные соотношения в статическом пределе в слабых полях, в зависимости от категории конденсированных сред (диэлектрики, металлы, магнетики, сверхпроводники). Свойства симметрии тензорных характеристик среды. Принцип симметрии кинетических коэффициентов Онсагера. Частотная дисперсия диэлектрической проницаемости. Принцип причинности и аналитические свойства как функции частоты. Низкочастотная и высокочастотная асимптотики. Соотношения Крамерса-Кронига. Поведение диэлектрической проницаемости как функции частоты в металлах и в газах вблизи узкой линии поглощения. Пространственная дисперсия. Тензор диэлектрической проницаемости изотропных сред. Поперечные и продольные электромагнитные волны. Плоская монохроматическая волна. Пространственная дисперсия вблизи линии поглощения. Естественная оптическая активность.

III. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК. МАГНИТОСТАТИКА.

Электростатическое поле проводников и его энергия. Тензор поляризуемости металлического тела. Электростатическое поле в диэлектрике. Диэлектрический и металлический эллипсоиды в однородном внешнем поле. Положительный знак статической электрической восприимчивости диэлектриков. Симметрия кристаллов и их диэлектрические свойства. Пироэлектрики и пьезоэлектрики. Стационарное распределение тока и электрического поля в проводнике. Эффект Холла. Термоэлектрические явления. Постоянное магнитное поле. Магнитное поле постоянных токов. Силы и моменты сил, действующие на тела во внешних квазиоднородных электро- и магнитостатических полях. Электро- и магнитострикция.

IV. КВАЗИСТАЦИОНАРНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

Уравнения квазистационарного поля. Затухание поля во времени. Скин-эффект. Поверхностный импеданс. Граничные условия Леонтовича. Поглощение энергии. Движение проводника во внешнем магнитном поле. Электромагнитная индукция. Уравнения магнитной гидродинамики.

V. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛОСКОЙ МОНОХРОМАТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ С ПЛОСКОЙ И ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННОЙ ГРАНИЦЕЙ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.

Отражение и преломление плоских волн при взаимодействии с плоской границей раздела между двумя средами (формулы Френеля). Угол Брюстера и предельный угол полного отражения. Поверхностные электромагнитные волны (ПЭВ) на границе металл-диэлектрик. Способы возбуждения ПЭВ. Дифракция на решетках. Аномалии Вуда. Аналогии из теории неупругого рассеяния в квантовой механике и связь с теорией бифуркаций и катастроф. Эффект полного подавления металлического отражения при резонансном возбуждении ПЭВ.

VI. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА. УЗКОНАПРАВЛЕННЫЕ СВЕТОВЫЕ ПУЧКИ. ЭЛЕМЕНТЫ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ДИФРАКЦИИ.

Геометрическая оптика. Аналогии с квазиклассикой в квантовой механике и классической механикой. Узконаправленные световые пучки. Параболическое волновое уравнение. Дифракционная расходимость. Гауссовы световые пучки. Элементы общей теории дифракции. Дифракция Френеля и Фраунгофера.

VII. РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН.

Элементы общей теории рассеяния в изотропных средах. Принцип детального равновесия. Рассеяние с малым изменением частоты. Комбинационное рассеяние и его связь с ВКР. Рэлеевское рассеяние и его тонкая структура. Дублет Мандельштамма-Бриллюэна.

VIII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В АНИЗОТРОПНЫХ СРЕДАХ. НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА.

Плоская волна в анизотропной среде. Одноосные и двухосные кристаллы. Двулучепреломление в одноосных кристаллах. Электро- и магнитооптические эффекты. Нелинейные оптические эффекты. Самофокусировка. Преобразование частот. Свойство когерентности полей. Фазовый синхронизм. Длина когерентности. Генерация второй и третьей гармоник. Вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР). Квантовая трактовка нелинейно-оптических эффектов.

IX. МАГНИТНЫЕ РЕЗОНАНСЫ.

Природа магнитного упорядочения в твердых телах. Обменное взаимодействие. Ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Слабо возбужденные состояния ферро- и антиферромагнетиков. Уравнение Ландау-Лифшица. Ферромагнитный и антиферромагнитный резонансы. Ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонансы. Уравнения Блоха. Спиновое эхо.

ЛИТЕРАТУРА

1. Л.Д Ландау и Е.М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Наука, Москва (2001).

2. Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс, Фейнмановские лекции по физике, тт. 5-7, Мир, Москва (1966).

3. Дж.А. Стреттон, Теория электромагнетизма, ИЛ, Москва-Ленинград (1948).

4. Л.А. Вайнштейн, Электромагнитные волны, Радио и связь, Москва (1988).

5. П.Р. Шен Принципы нелинейной оптики, М. Мир, 1989.

6. А.И. Ахиезер, В.Г. Барьяхтар, С.В. Пелетминский, Спиновые волны, М. Наука, 1967.

7. Ч. Сликтер Основы теории магнитного резонанса, М. Мир, 1981.

8. Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс, Задачи и упражнения с ответами и решениями, Мир, Москва (1978).

9. В.В. Батыгин, И.Н. Топтыгин, Сборник задач по электродинамике, Наука, Москва (2001).

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика