Equazioni di Maxwell, leggi di conservazione e vettore di Poynting
Breve introduzione al corso (metodo, lezioni, contenuti, esami, testi, ecc.).
Equazioni di Maxwell. Conservazione della carica ed equazione di continuità per la
densità di carica e la densità di corrente. Conservazione dell'energia e
vettore di Poynting.
Tensore degli sforzi di Maxwell e conservazione del momento
Momento associato ai campi
Lavoro eseguito dai campi sulle cariche entro un volume generico.
Tensore degli sforzi e densità di momento. Momento associato ai campi nel vuoto.
Onde elettromagnetiche
Equazioni di Maxwell nel vuoto ed equazione delle onde per il campo elettrico.
Velocità della luce, c, come predizione delle equazioni di Maxwell.
Onde elettromagnetiche. Onda piana monocromatica
Abbiamo trovato soluzioni delle equazioni di Maxwell nel vuoto nella forma di onde piane monocromatiche con
polarizzazione lineare. Abbiamo discusso lo spettro delle onde elettromagnetiche.
Onde elettromagnetiche. Onda piana monocromatica
Abbiamo calcolato l'energia trasportata da un'onda e il momento corrrispondente, mostrando che
l'energia è direttamente proporzionale al momento.
Abbiamo definito l'intensità di un'onda e la pressione di radiazione.
Equazioni di Maxwell in un mezzo continuo lineare
Abbiamo riscritto le equazioni di Maxwell in termini di cariche libere, polarizzazione e
magnetizzazione. Abbiamo considerato il caso di mezzi in cui la polarizzazione e la
magnetizzazione dipendono linearmente dal campo elettrico e magnetico. Le soluzioni delle
equazioni in assenza di cariche libere sono onde elettromagnetiche che si propagano a
velocità diversa da c.
Riflessione e trasmissione
Abbiamo trattato il problema della riflessione e trasmissione
di un'onda piana che incide sulla superficie di separazione tra due mezzi diversi, isolanti e
trasparenti.
Legge di Snell. Equazioni di Fresnel. Coefficiente di trasmissione e riflessione.
Angolo di Brewster.
Riflessione e trasmissione
Riflessione totale interna. Cenni ai filtri polaroid e ai mezzi dispersivi.
Campi nei conduttori
Equazioni di Maxwell nei conduttori ohmici. Attenuazione dei campi nel tempo e nello
spazio. Lunghezza di penetrazione.
Incidenza di un'onda su un conduttore. Conduttori perfetti e
riflessione totale.
Potenziali e invarianza di gauge
Definizione di potenziale elettrico e potenziale vettore.
Equazioni per i potenziali
equivalenti alle equazioni di Maxwell. Invarianza di gauge.
Gauge di Coulomb e gauge
di Lorenz. Equazioni per V e A con l'operatore di d'Alembert. Forza di
Lorentz espressa con i potenziali. Momento canonico e forza generalizzata.
Potenziali e invarianza di gauge
Soluzioni delle equazioni per i potenziali nella gauge di Lorenz. Potenziali
ritardati. Equazioni di Jefimenko.
Potenziali e invarianza di gauge
Condsiderazioni finali sulle equazioni di Jefimenko e applicazone al caso di
una carica in moto; potenziali di Lienard-Wiechert.
Radiazione
Definizione di radiazione.
Impostazione del calcolo dei potenziali ritardati nel caso del dipolo elettrico oscillante.
Radiazione
Radiazione di dipolo elettrico oscillante. Calcolo
dei campi a distanza infinita dalla sorgente.
Vettore di Poynting e potenza irradiata.
Confronto con il caso del dipolo magnetico oscillante.
Radiazione
Radiazione da una sorgente qualsiasi. Calcolo dei campi in approssimazione di dipolo.
Radiazione da una carica puntiforme in accelerazione. Formula di Larmor.