FU:FYBANP0001 Kapitoly z teoretické fyziky I - Informace o předmětu
FYBANP0001 Kapitoly z teoretické fyziky I
Fyzikální ústav v Opavězima 2022
- Rozsah
- 4/2/0. 8 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Jan Hladík, Ph.D. (cvičící) - Garance
- doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě - Rozvrh
- Út 9:45–11:20 SM-UF, Út 13:05–14:40 309
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
- Předpoklady
- (FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(B))
Znalost kinematiky a dynamiky hmotného bodu, elektrodynamiky a popisu elektromagnetického pole pomocí Maxwellových rovnic na úrovni základního kurzu fyziky. - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Astronomie a popularizace (program FU, FYZB)
- Cíle předmětu
- Představení lagrangeovského a hamiltonovského formalismu v klasické nerelativistické mechanice, a dále speciálně-relativistického popisu mechaniky a elektrodynamiky ve 4-rozměrném Minkowského prostoročase.
- Výstupy z učení
- Aplikace lagrangeovského a hamiltonovského formalismu ve fyzice; kovariantní formulace základních fyzikálních zákonů; zvládnutí základů tenzorové algebry.
- Osnova
- 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.
- Literatura
- doporučená literatura
- 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
- neurčeno
- 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
- Výukové metody
- přednášky, cvičení, diskuze
- Metody hodnocení
- 75% aktivní účast na cvičení, vypracování a obhájení zápočtových úloh; ústní zkouška.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (zima 2022, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fu/zima2022/FYBANP0001