Программа дисциплины «Электродинамика»

N раз- дела	Наименование раздела Разделы могут объединять несколько лекций	Трудоёмкость (академических часов) и содержание занятий				Форма текущего контроля
		Аудиторная работа			Самостоятельная работа Содержание самостоятельной работы должно быть обеспечено, например, пособиями, интернет-ресурсами, домашними заданиями и т.п.
		Лекции	Семинары	Лабора-торные работы
1	Основные уравнения электродинамики вакуума.	2 часа Уравнения Максвелла для полей, порождаемых зарядами и токами в вакууме; физическое обоснование. Сила Лоренца.	2 часа Векторный анализ.	.	2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Закон сохранения энергии в микроскопической электродинамике. Плотность энергии и поток энергии электромагнитного поля.	2 часа Векторный анализ.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Потенциалы электромагнитного поля в вакууме. Калибровочная инвариантность. Уравнения для потенциалов при калибровках Лоренца и Кулона. Уравнения для потенциалов статических полей. Общее решение уравнения Пуассона.	2 часа Дельта функция.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
2	Электростатика.	2 часа Разложение потенциала электромагнитного поля по мультиполям. Электрический дипольный и квадрупольный моменты. Энергия системы покоящихся зарядов в статическом внешнем поле.	2 часа Электростатика.	…	2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
3	Магнитостатика.	2 часа Мультипольное разложение для векторного потенциала магнитостатического поля. Дипольный магнитный момент токов. Магнитное поле в дипольном приближении.	2 часа Магнитостатика.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
4	Излучение.	2 часа Решение уравнений для потенциалов в виде запаздывающих потенциалов. Потенциалы Лиенара-Вихерта. Электромагнитные волны в вакууме. Электромагнитные поля при отсутствии зарядов им токов.	2 часа Плоские волны. Потенциалы Лиенара-Вихерта.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Излучение. Электрическое дипольное излучение: интенсивность и угловое распределение, поляризация.	2 часа Излучение нерелятивистских частиц.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Магнитное дипольное и электрическое квадрупольное излучение: интенсивность и угловое распределение, поляризация. Физические условия применимости мультипольного разложения в задаче об излучении.	2 часа Излучение нерелятивистских частиц.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Радиационное трение. Рассеяние электромагнитных волн на зарядах.	2 часа Излучение частиц при столкновении.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
5	Релятивистская кинематика и специальная теория относительности.	2 часа Принцип относительности. Экспериментальные обоснования специальной теории относительности. Независимость скорости света от движения источника. Преобразования Лоренца для координат и времени. Интервал. Релятивистская кинематика. Закон сложения скоростей. Преобразование промежутков времени, длин и углов.	2 часа КР.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Четырехмерный формализм Минковского. Ковариантная запись закона сохранения заряда.	2 часа Рассеяние электромагнитных волн. Лучистое трение.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Ковариантная запись калибровочного условия Лоренца и уравнений для потенциалов. Закон преобразования потенциалов. Тензор электромагнитного поля. Ковариантная запись	2 часа Преобразования Лоренца.	…	2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Законы преобразования напряженностей поля. Инварианты электромагнитного поля.Инвариантность фазы. Законы преобразования частоты и волнового вектора электромагнитной волны.	2 часа Тензорная алгебра. Тензор электромагнитного поля.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Астрономическая аберрация и эффект Допплера. Релятивистское обобщение уравнений механики Ньютона. Уравнение движения релятивистской заряженной частицы во внешнем электромагнитном поле.	2 часа Законы сохранения.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Законы преобразования энергии и импульса. Связь энергии, импульса, массы и скорости релятивистской частицы. Излучение быстро движущегося заряда.	2 часа КР		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
6	Принцип наименьшего действия в электродинамике.	2 часа Принцип стационарного действия в электродинамике. Уравнения движения релятивистской заряженной частицы во внешнем электромагнитном поле в форме Лагранжа.	2 часа Движение зарядов в полях.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
6	Принцип наименьшего действия в электродинамике.	2 часа Функция Лагранжа для электромагнитного поля при заданных зарядах и токах. Получение уравнений Максвелла из принципа стационарного действия.	2 часа Тензор энергии-импульса.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Тензор энергии-импульса электромагнитного поля. Ковариантная запись законов сохранения. Плотность энергии, импульса и момента импульса электромагнитного поля.	2 часа Излучение быстро движущихся зарядов.		2 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		6й семестр
1	Уравнения Максвелла в материальных средах.	2 часа Усреднение микроскопических уравнений Максвелла. Векторы поляризации и намагниченности среды, их связь с плотностью связанных зарядов и токов. Уравнения для напряженностей и индукций электромагнитного поля в веществе. Линейное приближение.	2 часа Электростатика проводников. Метод изображений.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Уравнения для потенциалов в случае однородной покоящейся среды. Калибровочная инвариантность. Запаздывающие потенциалы.	2 часа Потенциалы и емкости		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Граничные условия для полей и потенциалов в покоящейся кусочно-однородной среде.	2 часа Краевая задача.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Закон сохранения энергии в электродинамике покоящихся сред.	2 часа Краевая задача.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Некоторые методы решения электростатических задач.	2 часа Электростатика диэлектриков.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Пондеромоторное воздействие электростатического поля на вещество. Тензор натяжений Максвелла.	2 часа Силы, действующие на диэлектрик во внешнем поле.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Уравнения и граничные условия для стационарных токов в кусочно-однородных проводниках.	2 часа Стационарные токи в проводниках.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
2	Квазистационарное приближение.	2 часа Квазистационарное приближение в макроскопической электродинамике. Основные уравнения. Границы применимости. Потенциал и магнитное поле квазистационарных токов в однородных и изотропных средах. Закон Био-Савара-Лапласа.	2 часа КР.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Энергия магнитного поля квазистационарных токов. Магнитный поток. Коэффициенты самоиндукции и взаимной индукции. Переменные поля и токи в массивных покоящихся проводниках. Скин-эффект.	2 часа Индуктивность.		4 часа Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Электродинамика движущихся сред. Материальные уравнения для движущихся сред. Законы преобразования векторов Е, Н, В, D, Р и М.	2 часа Силы и энергия взаимодействия квазистационарных токов.		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Основные уравнения электродинамики медленно движущихся проводников в предельных случаях сильного и слабого скин-эффекта. "Вмораживание" магнитного поля в движущийся идеальный проводник.	2 часа Скин-эффект.		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
3	Магнитная гидродинамика.	2 часа Основные уравнения магнитной гидродинамики идеально проводящей жидкости.	2 часа Квазистационарные явления		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
3	Магнитная гидродинамика.	2 часа Магнитодинамические волны. Плоские электромагнитные волны в прозрачном веществе.	2 часа Электродинамика движущихся сред.		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
4	Электромагнитные волны в материальных средах.	2 часа Электромагнитные волны с учетом поглощения в среде. Дисперсия диэлектрической проницаемости.	2 часа Электродинамика движущихся сред.		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.	ДЗ.
		2 часа Физический смысл комплексной диэлектрической проницаемости. Формулы Крамерса-Кронига. Пространственная дисперсия.	2 часа Комплексная диэлектрическая проницаемость.		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Дисперсия диэлектрической проницаемости для разреженных газов и плазмы. Фазовая и групповая скорости электромагнитной волны в диспергирующей среде.	2 часа КР		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.
		2 часа Электромагнитные волны в кусочно-однородных средах. Формулы Френеля. Элементы нелинейной электродинамики.	2 часа Распространение волн в средах и их отражение от плоской границы.		5 часов Усвоение раздела лекционного курса, выполнение домашнего задания по теме семинара.

Формы текущего контроля успеваемости.

1. Защита лабораторной работы (ЛР);

2. Расчетно-графическое задание (РГЗ);

3. Домашнее задание (ДЗ);

4. Реферат (Р);

5. Эссе (Э);

6. Коллоквиум (К);

7. Рубежный контроль (РК);

8. Тестирование (Т);

9. Проект (П);

10. Контрольная работа (КР);

11. Деловая игра (ДИ);

12. Опрос (Оп);

15. Рейтинговая система (РС);

16. Обсуждение (Об).

Перечень задач для семинарских занятий и домашних заданий приведен ниже в отдельном списке.

9. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Обязательная дисциплина.
Базовая часть, профессиональный блок, модуль "Теоретическая физика".
Взаимосвязь с другими частями ООП.
1. Курс предполагает знание курсов «Теоретическая механика», «Математический анализ», «Линейная алгебра», «Дифференциальные уравнения», «Методы математической физики», «Теория функции комплексного переменного».
2. Курс является теоретическим базисом к дисциплинам «Квантовая теория» и «Статистическая физика».

10. Образовательные технологии