Программа учебной дисциплины «Электродинамика» (Организационно-методический раздел. Содержание дисциплины. Учебно-методическое обеспечение курса), страница 6

12. Специальная теория относительности

Преобразования Лоренца. Промежуток времени между событиями. Длина отрезка. Лоренцово сокращение. Четырехмерное пространство Минковского. Интервал. Собственное время. Сложение скоростей. Аберрация света. Релятивистская механика частицы. 4 – скорость. 4 – ускорение. Четырехмерное уравнение движения. 4 – импульс. Сила Минковского. Энергия частицы. Принцип эквивалентности. Движение заряженной частицы во внешнем  электромагнитном поле в вакууме. Циклотронная частота. Эффект Доплера. Аберрация света. Преобразования Лоренца 4 – потенциала и 4 – тока в электродинамике. Тензор электромагнитного поля в вакууме. Тензор индукции. Релятивистская 4 – сила Лоренца. Тензорная форма уравнений Максвелла.

            В этом разделе введены основные понятии СТО и четырехмерного пространства Минковского. Показано, что уравнения Максвелла инвариантны относительно преобразования Лоренца. Благодаря отказу от абсолютного характера времени обеспечивается инвариантность скорости света в вакууме. Изучена аберрация света. Рассмотрена релятивистская механика частицы. Получено четырехмерное уравнение движения частицы. Отмечено, что важнейшей особенностью сил инерции является то, что ускорение, вызываемое ими, не зависит от массы движущегося тела. Имеет место принцип эквивалентности: сила инерции, возникающая в неинерциальной системе отсчета, движущейся прямолинейно и равномерно ускорено, не отличается от однородного гравитационного поля. Изучено движение заряженной частицы во внешнем электромагнитном поле в вакууме. Исследован релятивистский эффект Доплера. Введено понятие релятивистской 4 – силы Лоренца. Получена тензорная форма уравнений Максвелла.

Часть III. Электродинамика плазмы и газового разряда. Основы электрогидродинамики

13. Электродинамика быстрых процессов в плазме

Определение плазмы. Параметры, характеризующие плазму. Предварительное определение понятий: квазинейтральность, плазменная частота, дебаевский радиус. Газовое приближение. Плазменный параметр. Уравнения электродинамики быстропеременных процессов в плазме. Диэлектрическая проницаемость однородной изотропной плазмы. Дебаевское экранирование. Продольные плазменные колебания в холодной плазме. Продольные плазменные волны в горячей плазме. Влияние внешнего магнитного поля, анизотропия плазмы.

Сделано определение плазмы и введены в рассмотрение параметры, характеризующие плазму. Введено определение понятий: квазинейтральность, плазменная частота, дебаевский радиус. Обсуждено газовое приближение, когда средняя потенциальная энергия частиц мала по сравнению с их средней кинетической энергией. Введено понятие плазменного параметра. Приведены уравнения электродинамики быстропеременных процессов в плазме. Получено представление для диэлектрической проницаемости однородной изотропной плазмы. Проанализированы различные предельные ситуации. Изучено дебаевское экранирование. Продольные плазменные колебания в холодной плазме. Продольные плазменные волны в горячей плазме. Длинноволновое приближение. Бесстолкновительное затухание Ландау.  Обсуждено влияние внешнего магнитного поля. Циклотронная частота. Фарадеево вращение плоскости поляризации.

14. Электродинамика медленных процессов в плазме. Ионно – звуковые волны. Магнитная гидродинамика

Ионно-звуковые волны. Основные положения магнитной гидродинамики.(МГД). Обобщенный закон Ома для медленных нерелятивистских процессов. Уравнения динамики плазмы. Условия применимости уравнений МГД. Дисперсионные свойства, полярные диаграммы фазовых скоростей МГД волн. Групповые скорости МГД волн. Использование МГД эффектов для прикладных целей. МГД генератор.