FU:FYBANP0001 Chapters from theoretical phys - Course Information
FYBANP0001 Chapters from theoretical physics I
Institute of physics in Opavawinter 2020
- Extent and Intensity
- 4/2/0. 8 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
- Teacher(s)
- doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D. (lecturer)
- Guaranteed by
- doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D.
Institute of physics in Opava - Prerequisites
- Knowledge of kinematics and dynamics of point mass, electrodynamics and description of electromagnetic field using Maxwell's equations at the level of the basic course of physics.
- Course Enrolment Limitations
- The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
- fields of study / plans the course is directly associated with
- Astrophysics (programme FU, FYZB)
- Astronomy and popularization (programme FU, FYZB)
- Course objectives
- Introduction of Lagrangian and Hamiltonian formalism in classic non-relativistic mechanics, as well as a special-relativistic description of mechanics and electrodynamics in 4-dimensional Minkowski spacetime.
- Learning outcomes
- Applications of Lagrangian and Hamiltonian formalism in physics; covariant formulation of basic physical laws; mastering the basics of tensor algebra.
- Syllabus
- Role teoretické fyziky, fyzikální principy. Variační principy ve fyzice. Popis pohybu v křivočarých souřadnicích, soustavy podrobené vazbám, zobecněné souřadnice.
- Princip stacionární akce (Hamiltonův princip). Zákony zachování, teorém E. Noetherové.
- Problém dvou těles, Keplerova úloha.
- Hamiltonovy kanonické rovnice, Poissonovy závorky.
- Kanonické transformace, Liouvillův teorém, Hamiltonova-Jacobiho teorie.
- Principy speciální teorie relativity, Lorentzovy transformace a jejich důsledky.
- Geometrizace fyziky, základy tenzorové algebry, Minkowskiho prostoročas, kauzální struktura prostoročasu.
- Princip stacionární akce v relativistické mechanice, kovariantní formulace relativistické mechaniky, tenzor energie-hybnosti a zákony zachování.
- Elektromagnetické pole. Maxwellovy rovnice, elektromagnetické potenciály. Pohyb nabité částice v elektromagnetickém poli.
- Tenzor elektromagnetického pole, kovariantní zápis Maxwellových rovnic, invarianty pole.
- Elektromagnetické vlny. Homogenní vlnová rovnice, rovinná a sférická vlna. Řešení nehomogenní vlnové rovnice, retardované potenciály. Pole pohybujícího se náboje.
- Lagrangeovský formalizmus v teorii pole.
- Literature
- recommended literature
- P. Kulhánek: Vybrané kapitoly z teoretické fyziky I, II. AGA, Praha 2020
- I. Štoll, J. Tolar, I. Jex: Klasická teoretická fyzika. Univerzita Karlova, Karolinum, Praha 2017
- J. Horský, J. Novotný, M. Štefaník: Mechanika ve fyzice. Academia, Praha 2001
- not specified
- L. D. Landau, E. M. Lifshitz: Mechanics. Butterworth-Heinemann, 3rd ed., 1982
- L. D. Landau, E. M. Lifshitz: The Classical Theory of Fields. Butterworth-Heinemann, 4rd ed., 1987
- Teaching methods
- lectures, exercises, discussions
- Assessment methods
- 75% active participation in exercises, elaboration and defense of credit tasks; oral exam
- Language of instruction
- Czech
- Further Comments
- The course is taught annually.
The course is taught: every week.
- Enrolment Statistics (winter 2020, recent)
- Permalink: https://is.slu.cz/course/fu/winter2020/FYBANP0001