Delivered at:: Faculty of Physics

Course type:: Compulsory course

When:: 2 year, 1, 2 module

Instructors

Ivchenko, Nikolay

Огородников Леон Леонтьевич

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Курс `Теория поля` является традиционной частью блока курсов теоретической физики. Этот курс посвящён основам релятивистской физики и знакомству с последовательным описанием электромагнитного поля и его взаимодействия с заряженными частицами. Курс начинается со специальной теории относительности и описания движения релятивистских частиц, т.е. частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. Далее в курсе изучается описание электромагнитного поля на основе уравнений Максвелла. Это описание по своему существу тоже релятивистское, т.к. электромагнитное поле распространяется со скоростью света. В заключительной части курса обсуждается излучение энергии частицами, движущимися с ускорением. Этот важный релятивистский эффект привел к пониманию того, что классическая теория не может объяснить существование атомов. Настоящая дисциплина относится к базовой части профессионального цикла дисциплин студентов, обучающихся в бакалавриате. В соответствии с рабочим учебным планом по направлению «Физика» дисциплина «Теория поля» читается студентам второго курса бакалавриата.

Цель освоения дисциплины

Формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных теоретических представлений в области классической теории поля
Приобретение навыков получения количественных оценок основных параметров, характеризующих свойства классических систем зарядов и полей
Формирование подходов к проведению исследований в разных областях физики и анализу полученных результатов
Развитие умений, основанных на полученных теоретических знаниях, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели для исследования свойств классических систем полей и зарядов в широком диапазоне параметров

Планируемые результаты обучения

Знать и уметь применять при решении задач основные формулы векторного и тензорного анализа.
Знать релятивистские инварианты поля. Уметь описывать движение зараженной частицы в электрическом и магнитном полях.
Знать уравнения Максвелла для поля в вакууме. Уметь записывать уравнения Максвелла в виде 4-векторов. Иметь представление о калибровочной инвариантности.
Понимание основ специальной теории относительности. Умение выполнять преобразования физических величин при переходе между инерциальными системами отсчёта.
Умение записывать законы сохранения и законы динамики в релятивистски-инвариантной форме и применять их для решения задач.
Уметь описывать электромагнитные волны в вакууме.
Уметь решать основные задачи об излучении: дипольное и мультипольное излучение, тормозное излучение и др.

Содержание учебной дисциплины

Специальная теория относительности.
Релятивистская механика.
Электромагнитное поле. Движение частиц в постоянных электрических и магнитных полях.
Основы векторного и тензорного анализа.
Уравнения электромагнитного поля – уравнения Максвелла.
Электромагнитные волны в вакууме.
Запаздывающие потенциалы и излучение.

Элементы контроля

Контрольные работы
Текущий контроль предусматривает две контрольные работы, выполняемые в конце 1-го и 2-го модулей семестра соответственно. Контрольная работа включает письменное решение трех задач в выбранном каждым студентом билете по темам пройденного материала в течение 1.5 часов.
Домашние задания
Накопленная оценка за семестр учитывает самостоятельные занятия студента (выполнение домашних заданий):
Экзамен

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 2 модуль
0.4 * Экзамен + 0.3 * Домашние задания + 0.3 * Контрольные работы

Bachelor’s Programme 'Physics'

Contacts

Field Theory

Instructors

Программа дисциплины

Аннотация

Цель освоения дисциплины

Планируемые результаты обучения

Содержание учебной дисциплины

Элементы контроля

Промежуточная аттестация

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

Рекомендуемая дополнительная литература