Lic. en Ciencias Físicas, Primer Cuatrimestre 2005
Programa de la materia
Introducción. Repaso de leyes
experimentales y principios básicos de los fenómenos EM. Fuerza sobre
una partícula cargada en movimiento. Sistemas de unidades. Ecuaciones
de Maxwell en el vacío y en medios materiales. Campos E, B, H, D y
fuentes (cargas y corrientes). Densidades de polarización y magnetización. Relaciones
constitutivas. Condiciones de contorno.
Potencial escalar y potencial vector.
Transformaciones de medida, invarianza de medida. Condición de Lorentz.
Problema de Laplace. Problema de Poisson. Teorema de Green para problemas
estaticos. Desarrollos multipolares para
los potenciales Phi y A.
Algunos métodos generales de
resolución analítica. Separación de variables para geometrías
cartesianas, esféricas y cilíndricas. Prolongación analítica. Método
de la función
de Green para problemas est´ticos.
Conceptos energéticos. Casos
estáticos. Densidades de energía electro y magnetostática. Concepto de
conservación local. Leyes dinámicas de conservación para un sistema de
partículas cargadas y campos EM. Conservación de la energía: Teorema de
Poynting. Conservación del impulso lineal, tensor de Maxwell.
Conservación del impulso angular. Ejemplos.
Ondas electromagnéticas en
regiones sin fuentes. Medios lineales y homogéneos. Descomposición
espectral en frecuencias temporales y espaciales: ondas planas.
Polarización. Propagación de pulsos. Problemas con contornos.
Propagación forzada estacionaria entre dos planos conductores.
Reflexión y transmisión en la interfaz plana entre dos dieléctricos
isótropos. Coeficientes de Fresnel.
Propagación de ondas en
cilindros. Guías de onda metálicas. Modos propios. Ecuación de
dispersión. Flujo de potencia y atenuación. Pérdidas de potencia en la
cercanía de conductores reales. Cavidades resonantes. Fibras ópticas.
Relatividad especial. Las
transformaciones de Lorentz como transformaciones ortogonales.
Cuadrivectores y tensores. Covarianza de la electrodinámica.
Transformaciones de campos y fuentes. Covarianza de las leyes de
conservación.
Radiación electromagnética.
Aproximación de onda larga. Campos cercanos y campos lejanos. Potencia
irradiada. Radiacióm dipolar eléctrica, dipolar magnética y cuadrupolar
eléctrica. Radiación producida por fuentes con dimensiones comparables
a la longitud de onda. Aproximación para antenas sencillas. Campos de
una partícula cargada. Potenciales de Liénard-Wiechert. Radiación
ciclotrónica y sincrotrónica. Distribución espectral. Radiación
Cerenkov.