1612045823-d5aae996d32081bbcbe16d742991f022 (533744)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФНОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТФизический факультетРУКОПИСЬВ.И. ЯковлевКлассическая электродинамикаЧасть 3Четырёхмерная электродинамика.Геометрическая оптикаУчебное пособиеНовосибирск2014Яковлев В. И. Классическая электродинамика: Учебное пособие/Новосиб. гос.
ун-т, Новосибирск, 2014. 176с.Книга является продолжением учебного пособия по классическойэлектродинамике для студентов второго курса физического факультетаНГУ. Данная её третья часть охватывает релятивистское описание электродинамики и геометрическую оптику. В качестве приложения здесьприведен материал по векторному анализу в объёме, необходимом дляизучения электродинамики.Как и в предыдущих частях основное внимание уделено логическойстройности и последовательности изложения материала.
В результатекритического анализа физического смысла величин, характеризующихпроцесс излучения релятивистских частиц, значительное упрощение достигнуто в описании данного процесса.Рецензент:д.ф.-м.н., проф. А. Г. ПогосовУчебное пособие разработано в рамках реализации Программы развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Новосибирский государственный университет"на 2009–2018 годы.@ Новосибирский государственный университет, 2014ОглавлениеПредисловие .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Глава 15. Специальная теория относительности и электродинамика15.1. Постулаты Эйнштейна. Инвариантность интервала.Преобразование Лоренца . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15.2. Четырёхмерное пространство Минковского. Четырёхмерные тензоры . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15.3. Метрический тензор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15.4. Ковариантность уравнений электродинамики . . . . . . .15.5. Поле равномерно движущегося заряда . . . . . . . . . . .15.6. Тензор электромагнитного поля. Ковариантный вид уравнений Максвелла . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .15.7. Ковариантная форма уравнения движения материальной точки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15.8. Преобразование Лоренца для поля . . . . . . . . . . . . .15.9. Инварианты поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15.10. Ковариантность выражения для силы Лоренца и законов сохранения . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .15.11. Четырёхмерный волновой вектор. Эффект Доплера . . .Глава 16. Излучение релятивистских зарядов16.1. Потенциалы Лиенара-Вихерта . . . . . . . . . . . . . . . .16.2. Поля движущегося заряда . . . . . . . . . . . . . . . . . .16.3. Четырёхвектор энергии-импульса излучения релятивистской частицы . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .16.4. Угловое распределение излучения . . . . . . . . . . . . . .16.5. Торможение излучением . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67915171820222427283336394550554Оглавление16.6. Сила торможения и балансэнергии-импульса при излучении . . . .
. . . . . . . . .16.7. Сила торможения излучением длязаряда, движущегося в заданномэлектромагнитном поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16.8. Излучение заряда, движущегося в однородном электрическом поле при v∥E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16.9. Синхротронное излучение . . . .
. . . . . . . . . . . . .Глава 17. Геометрическая оптика17.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17.2. Уравнение эйконала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17.3. Пример прохождения волны в неоднородное полупространство . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17.4. Второе приближение геометрическойоптики для конкретного примера . . . . . . . . . . . . .17.5. Световые лучи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17.6. Примеры применения уравнения луча . . . . . . . . . .17.7.
Принцип Ферма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17.8. Гомоцентричность и астигматизм оптического пучка .17.9. Мнимое изображение, создаваемое тонкой призмой . .17.10. Преломление луча на сферической поверхности. Параксиальное приближение . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .17.11. О критерии параксиальности . . . . . . . . . . . . . . .17.12. Центрированные оптические системы . . . . . . . . . . .17.13. Тонкая линза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17.14. Кардинальные элементы оптической системы . . . . . .17.15. Оптическая система глаза . . . . . . . . . . . . . . . . .17.16. Оптические инструменты, вооружающие глаз . . . . . ..
61. 64. 66. 69. 76. 77. 82......85869297100105.......108115120124127132136Глава A. Векторный анализA.1. Ортогональные системы координат . . . . . . . . . . . . . 140A.2. О разложении векторного поля. Комментарии по векторной алгебре . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145A.3.
Скалярное поле. Градиент . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150A.4. Векторное поле. Поток. Дивергенция. Теорема ОстроградскогоГаусса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154A.5. Вычисление дивергенции в ортогональных координатах . 157A.6. Циркуляция и ротор поля. Теорема Стокса . .
. . . . . . 161A.7. Вычисление ротора в ортогональных координатах . . . . 164ОглавлениеA.8.5Оператор набла. Вторые производные. Производные отпроизведений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Глава B. Закон сохранения и плотность импульса электромагнитного поляБиблиографический список . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 178ПредисловиеТретья часть учебного пособия по классической электродинамике,предназначенная для студентов второго курса физического факультетаНГУ, охватывает релятивистское описание электродинамики и геометрическую оптику.Вначале здесь повторяются элементы специальной теории относительности, изучающиеся на первом курсе. Затем это повторение дополняется сведениями, относящимися к электродинамике и, в особенности,к излучению релятивистских частиц.
Этот раздел содержит критический анализ физического смысла основных величин, характеризующихизлучение, приведший к значительному упрощению изучаемого материала. В результате он стал доступным для полноценного освоения навтором курсе.Глава по геометрической оптике, предназначенная для первоначального знакомства, ограничивается изложением основных принципов данного предмета и не касается трудных вопросов инструментальной оптики.
Здесь дано одно простейшее точное решение уравнения эйконала,которое использовано для изучения хода лучей и демонстрации возможности использования приближения геометрической оптики для определения потока вектора Пойнтинга волнового поля в конкретной ситуации.В качестве приложения в книге приведён материал по векторномуанализу в объёме, необходимом для изучения электродинамики, и параграф по импульсу электромагнитного поля. Эти материалы подготовлены для внесения в предполагаемое новое издание части 1 учебногопособия.Книга, как и две её предыдущие части, написана как пособие дляпервоначального изучения теоретических основ классической электродинамики. Считая, что понимание теории полезно и для экспериментальной работы, автор стремился сделать изложение по возможностидоступным, следя за последовательностью и отсутствием логическихпробелов в цепочках рассуждений.В заключение выражаю искреннюю благодарность директору ИТПМим.
С. А. Христиановича СО РАН академику В. М. Фомину и его заместителю проф. А. М. Оришичу за создание оптимальных условий длянаписания этой книги. Благодарю аспиранта физического факультетаР. Галева за помощь в создании иллюстраций.Глава 15Специальная теорияотносительности иэлектродинамикаЗдесь вначале мы вспомним основные положения специальной теории относительности, начиная с основных её постулатов, включая математический аппарат четырёхмерного пространства Минковского. Конечная цель заключается в демонстрации релятивистской инвариантности уравнений Максвелла и определении законов преобразования полейпри переходах из одной инерциальной системы отсчёта в другую. Покажем ковариантность выражения для силы Лоренца и выпишем ковариантную форму для уравнения движения материальной точки.
Опишемрелятивистский эффект Доплера как следствие инвариантности фазыволны (kr − ωt).15.1.Постулаты Эйнштейна. Инвариантностьинтервала.Преобразование Лоренца1. Специальная теория относительности Эйнштейна основана на двухосновополагающих принципах. Первый из них, часто называемый прин-8Глава 15. Специальная теория относительности и электродинамикаципом относительности, или постулатом относительности, представляетсобой утверждение, что все законы физики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Существование максимальной конечной скорости распространения возмущений (взаимодействий) в природе составляет содержание второго из названных принципов. На основании первого принципа эта максимальная скорость одинакова во всех системахотсчета; это — скорость света в вакууме.Существование скорости, одинаковой во всех инерциальных системах отсчета, коренным образом противоречащее классическому представлению об абсолютном времени и вытекающему отсюда закону сложения скоростей, приводит к важнейшему результату об инвариантности интервала между любыми событиями и ко всем последующимфундаментальным результатам специальной теории относительности.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
