Электродинамика сплошных сред

Курс лекций

Содержание курса лекций соответствует программе курса “Электродинамика сплошных сред” для специальности 201300. Конспект лекций содержит также примеры функциональных устройств, созданных на основе использования особенностей взаимодействия электромагнитных волн с различными материальными средами. Излагаемый материал ориентирован на самостоятельное изучение дисциплины студентами заочной и дистанционной формы обучения. Предполагается, что студенты владеют соответствующим объемом знаний по курсу “Техническая электродинамика”. Конспект лекций может быть использован студентами дневных факультетов радиотехнического профиля для организации самостоятельной работы.

Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры

Библиографическая запись:

Шостак, А. С. Электродинамика сплошных сред: Курс лекций [Электронный ресурс] / А. С. Шостак. — Томск: ТУСУР, 2012. — 190 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/1208
Автор:   Шостак А. С.
Год издания: 2012
Количество страниц: 190
Скачиваний: 176

Оглавление (содержание)

Содержание

1 Введение

2 Основные понятия и уравнения электромагнетизма

2.1 Векторы электромагнитного поля [1-5, 7]

2.2 Классификация сред, материальные уравнения [2-5, 7]

2.3 Уравнения Максвелла [2-5,7]

2.3.1 Уравнение Максвелла в дифференциальной и интегральной формах

2.3.2 Первое уравнение Максвелла: полный ток и магнитное поле

2.3.3 Второе уравнение Максвелла: обобщенный закон электромагнитной индукции

2.3.4 Третье уравнение Максвелла: электрическое поле и заряды

2.3.5 Четвертое уравнение Максвелла, непрерывность линий вектора B

2.3.6 Классификация электромагнитных явлений

2.4 Уравнения Максвелла для монохроматического поля [2-5, 6]

2.4.1 Метод комплексных амплитуд (МКА)

2.4.2 Уравнения Максвелла в комплексной форме

2.5 Проводники и диэлектрики, время релаксации [2-5,6]

2.6 Волновые уравнения [2-5, 6]

2.7 Граничные условия для электромагнитного поля [2-5, 6]

3 Плоские электромагнитные волны в однородной изотропной среде [2-5, 6]

3.1 Волновой характер электромагнитного поля. Плоские волны

3.2 Поляризация электромагнитных волн

3.3 Плоские электромагнитные волны в изотропных поглощающих средах

3.3.1 Затухание электромагнитных волн

3.3.2 Коэффициент распространения в поглощающих средах

3.3.3 Волны в диэлектрике

3.3.4 Волны в проводнике

3.3.5 Поверхностный эффект

4 Плоские электромагнитные волны в анизатропных средах

4.1 Связь между уравнениями Максвелла для макро – и микрополей [1,4]

4.2 Характеристика анизатропных сред [2-6]

4.3 Электромагнитные волны в кристаллах [4, 6, 9, 14, 15]

4.3.1 Классификация кристаллов по их электромагнитным свойствам

4.3.2 Электромагнитные волны в одноосных кристаллах

4.3.3 Электрооптические дефлекторы [8]

4.4 Электромагнитные волны в гиротропных средах. Феррит в магнитном поле [2-6, 11, 12]

4.4.1 Общие свойства феррита

4.4.2 Физический механизм анизотропии ферритов. Уравнение движения намагниченности

4.4.3 Тензор магнитной проницаемости намагниченного феррита

4.4.4 Уравнения Максвелла в гиротропной среде

4.4.5 Поперечное распространение электромагнитных волн в намагниченном феррите

4.4.6 Продольное распространение электромагнитных волн в намагниченном феррите

4.4.7 Физические основы применения ферритов на СВЧ. Невзаимные функциональные устройства [7, 8]

4.5 Электромагнитные волны в плазме [1, 4, 6, 17]

4.5.1 Плазма и ее электродинамические параметры

4.5.2 Влияние постоянного магнитного поля на электрические параметры плазмы. Явление гиромагнитного резонанса

4.5.3 Распространение радиоволн в направлении постоянного магнитного поля

4.5.4 Распространение радиоволн в направлении перпендикулярном к направлению постоянного магнитного поля

4.5.5 Распространение радиоволн, направленных под произвольным углом к направлению постоянного магнитного поля

4.5.6 Отражение радиоволн в присутствии постоянного магнитного поля

5 Взаимодействие электромагнитного поля с пространственным зарядом [8]

5.1 Пространственный заряд в электронных лампах [12]

5.2 Физические принципы работы приборов с зарядовой связь (ПЗС) [8, 15]

5.3 Устройства преобразования изображения на приборах с зарядовой связью [8, 15]

5.3.1 Линейные формирователи видеосигналов

5.3.2 Матричные формирователи сигналов

5.4 Цифровые элементы и устройства на приборах с зарядовой связью [8, 15]

5.5 налоговые функциональные устройства на приборах с зарядовой связью [8, 15]

5.5.1 Линии задержки

5.5.2 Фильтры

6 Взаимодействие электромагнитных волн с коллективными волнами в кристаллах

6.1 Характеристика квазичастиц в кристаллах [9, 14, 16]

6.1.1 Фононы

6.1.2 Электроны проводимости

6.1.3 Плазмоны

6.1.4 Поляроны

6.1.5 Экситоны

6.1.6 Магноны

6.2 Тепловые колебания в кристаллах [9,14, 16]

6.2.1 Тепловые колебания. Амплитуды

6.2.2 Нормальные колебания простой одномерной решетки

6.2.3 Нормальные колебания одномерной решетки с базисом

6.2.4 Спектр нормальных колебаний решетки

6.3 Функциональные устройства на поверхностных акустических волнах [8, 15]

6.3.1 Акустоэлектрический эффект

6.3.2 Принципы создания устройств на поверхностных акустических волнах

6.4 Магнитостатические спиновые волны [8, 15]

6.4.1 Общие сведения о спиновых волнах

6.4.2 Основные характеристики магнитостатических волн (МСВ) [11]

6.4.3 Преобразователи электромагнитных волн в МСВ [8, 15]

6.4.4 Функциональные устройства на МСВ [8, 15]

7 Макроскопические проявления анизотропии твердых тел и плазмы

7.1 Электрооптические эффекты в кристаллах [8,12-14]

7.1.1 Эффект Керра 152

7.1.2 Эффект Поккельса

7.1.3 Жидкие кристаллы

7.2 Термоэлектрические эффекты

7.2.1 Эффект Зеебека

7.2.2 Эффект Пельтье

7.2.3 Эффект Томсона

7.3 Гальваномагнитный эффект Холла

7.4 Сверхпроводимость [3, 4, 5, 8, 9, 14]

7.4.1 Эффект сверхпроводимости

7.4.2 Эффект Мейсснера

7.4.3 Основы теории сверхпроводимости

7.4.4 Эффекты Джозефсона

7.4.5 Функциональные устройства на основе эффекта сверхпроводимости

7.4.6 Функциональные устройства на основе эффекта Джозефсона

7.4.7 Функциональные устройства на магнитных вихрях в сверхпроводниках второго рода

7.5 Магнитодинамические эффекты в плазме [1, 4, 6, 12]

7.5.1 Физика плазмы

7.5.2 Электродинамика плазмы

7.5.3 Магнитогидродинамические генераторы

8 Список рекомендуемой литературы