Уравнение Максвелла

Фарадеевская и максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Скорость распространения электромагнитных возмущений. Волновое уравнение. Плотность энергии. Плотность потока энергии.

Принцип относительности в электродинамике.

Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца. Релятивистское преобразование полей, зарядов и токов. Относительность магнитных и электрических полей.

Квазистационарное магнитное поле.

Токи Фуко. Токи смещения. Квазистационарные явления в линейных проводниках. Установление и исчезновение тока в цепи. Генератор переменного тока. Цепи переменного тока. Движение проводника в магнитном поле.

Физика колебаний и волн.

Понятие о колебательных процессах. Единый подход к колебаниям различной физической природы.

Кинематика гармонических колебаний.

Амплитуда. Циклическая частота. Фаза гармонических колебаний. Сложение скалярных и векторных колебаний. Векторные диаграммы.

Гармонический осциллятор

Простейшие колебательные системы. Свободные и затухающие колебания. Коэффициент затухания, логарифмический декремент, добротность. Осциллятор. Изохронность. Резонанс. Вынужденные колебания. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Вынужденные колебания в электрических цепях.

Ангармонические колебания.

Нелинейный осциллятор. Физические системы, содержащие нелинейность. Автоколебания.

Волновые процессы.

Плоская волна. Бегущие и стоячие волны. Фазовая скорость, длина волны, волновое число. Поляризация. Интерференция волн. Распространение волн в сплошных средах. Групповая скорость и ее связь с фазовой скоростью. Волновое уравнение. Продольные волны. Вектор Умова. Плоские электромагнитные волны. Вектор Пойнтинга.

Интерференция

Интерференция монохрамотических волн. Когерентность. Интерферометры. Волновое и спектральное рассмотрение интерференционных явлений.

Дифракция

Принцип Гюйгенса – Френиля. Дифракция Френеля. Дифракция Фраунгофера. Дифракция на одной и на многих щелях. Дифракционная решетка. Дифракция на круглом отверстии. Дифракция Фраунгофера и спектральное разложение. Принцип голографии.