| 6 ECTS | |
| 45 P + 15 S + 30 A | |
| 10% primjene e-učenja | |
| Odjel za fiziku (Sceduly) |
| Nositelji: Petar StipanovićSuradnici: Mislav Cvitković |
| Ciljevi predmeta |
| Formulacija zakona klasične i relativističke elektrodinamike te specijalne teorije relativnosti uz razvoj matematičkih metoda te kritičku prosudba primjenjivosti istih na fizičke probleme. |
| Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta |
| Potrebna su predznanja matematičke analize (diferencijalni i integralni račun s funkcijama više varijabli) te diferencijalnih jednadžbi.- Matematičke metode fizike I (položen)- Diferencijalne jednadžbe (odslušan)- Elektricitet i magnetizam (položen)- Valovi i optika (odslušan)- Klasični elektromagnetizam (upisan) |
| Očekivani ishodi učenja |
| 1. Formulirati osnovne veličine te zakone klasične elektrodinamike u vakuumu i tvarima (Maxwellove jednadžbe u klasičnom i tenzorskom obliku, Poyntingov vektor, Poyntingov teorem, Maxwellov tenzor, retardacijski potencijali, Jefimenkove jednadžbe, Lienard-Wiechertovi potencijali, Larmorova formula itd.) koristeći vektorsku i tenzorsku analizu te Einsteinovu konvenciju, po potrebi i u okvirima specijalne teorije relativnosti. |
| 2. Formulirati dani problem diferencijalnim jednadžbama i primijeniti Greenove funkcije u rješavanju. |
| 3. Za dane dinamičke razdiobe naboja/struja procijeniti elektromagnetske potencijale i polja, procijeniti njihovu dis-/kontinuiranost na rubu, po potrebi primijeniti kvazistatičke aproksimacije te skicirati zavisnost veličina. |
| 4. Odabrati pogodne zakone očuvanja (naboja, energije, zaleta, zamaha) i ekvivalentne veličine u svrhu pojednostavljenja kompleksnih i dinamičkih razdioba naboja i struja. |
| 5. Maxwellovim jednadžbama preispitati zakone geometrijske optike i Fresnelove jednadžbe; konstruirati jednostavne modele za upad vala na vodič, opis apsorpcije, disperzije i širenja elektromagnetskih valova kroz valovode. |
| 6. Formulirati klasičnu elektrodinamiku skalarnim i vektorskim potencijalima uz baždarenje istih i procjenu retardacijskih efekata. |
| 7. Argumentirati aproksimacije u modelima zračenja električnog/magnetskog dipola, opće razdiobe naboja i točkastog naboja u gibanju. |
| 8. Koristeći Einsteinove postulate specijalne teorije relativnosti formulirati prostorno-vremenske transformacije za idealne sustave u relativnom jednolikom gibanju te procijeniti njihov utjecaj na transformaciju elektromagnetskih polja. |
| 9. Formulirati Maxwellove jednadžbe u kovarijantnom obliku. |
| Sadržaj predmeta |
| Seminari i vježbe prate predavanja po cjelinama: |
| (3h) Maxwellova formulacija klasične elektrodinamike (Maxwellove jednadžbe i rubni uvjeti, linearne i nelinearne tvari) |
| (6h) Zakoni očuvanja naboja, energije, zaleta i zamaha (jednadžba kontinuiteta, Poyntingov vektor, Poyntingov teorem, Maxwellov tenzor) |
| (12h) Elektromagnetski valovi (zakoni geometrijske optike u vakuumu i tvarima, apsorpcija i disperzija, valovodi) |
| (6h) Formulacija klasične elektrodinamike potencijalima (baždarenje skalarnih i vektorskih potencijala, retardirani potencijali, Lienard-Wiechart potencijal, Jefimenkove jednadžbe) |
| (9h) Zračenje (zračenje električnog/magnetskog dipola, općenite razdiobe naboja i točkastog naboja u gibanju) |
| (9h) Relativistička elektrodinamika (specijalna teorija relativnosti, trans-formacije mehaničkih veličina i elektromagnetskih polja, tenzorska formulacija klasične elektrodinamike) |
| Vrste izvođenja nastave |
| - Predavanja - Seminari - Vježbe - Samostalni zadaci - Multimedija |
| Obveze studenata |
| 1. Aktivno sudjelovati u nastavi kritičkim prosuđivanjem i argumentiranjem mišljenja, pitanjima i odgovorima na pitanja.2. Riješiti zadane probleme iz elektromagnetizma.3. Kritički raspraviti odabrane pojmove i zakone te njihovu primjenjivost. |
| Praćenje rada studenata (ECTS) |
| - Pohađanje nastave (3) - Seminarski rad (0.5) - Usmeni ispit (1.5) - Pismeni ispit (1) |
| Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata |
| Konačna se ocjena formira nakon što student položi oba ispitna dijela:pismeni ispit (primjena, 50% ocjene) i usmeni ispit (teorija, 50% ocjene).Tijekom nastave provode se kratke provjere ishoda učenja preko kojih se je moguće osloboditi dijela ispita te kolokviji (problemski zadaci) preko kojih se je moguće osloboditi svih dijelova pismenog ispita. |
| Obvezna literatura |
| [1] David J. Griffiths: Introduction to Electrodynamics, Cambridge University Press, 2017. |
| [2] I. Supek: Teorijska fizika i struktura materije, Školska knjiga, više izdanja. |
| [3] Digitalni materijali s predavanja |
| Izborna literatura |
| [4] John David Jackson: Classical electrodynamics, Wiley, New York, više izdanja. |
| [5] Razni materijali iz elektromagnetizma dostupni na webu. |
| Načini praćenja kvalitete |
| 1. Nastavnici, koji imaju predmete koreliranih ishoda učenja, surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave. 2. Statistika ispitnih rezultata i vrednovanje uspješnosti u skladu s navedenim ishodima učenja. 3. Studentsko evaluiranje putem anonimne ankete koja se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu. |
| Izvedba |
|
Sveučilišni prijediplomski studij • Fizika (obvezni 6. sem.) |
| Napomene: Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe. Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija. |