電磁気学詳論II

専門基礎教育科目(基礎工学部(システム、情報)、理学部(数学))、火曜日1限、共A302 CLE授業支援システム

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スケジュール

4月16日
電磁気学詳論Iの復習
真空中の電磁波: 波動方程式の導出とその解

4月23日
真空中の電磁波: 電磁波としての性質、エネルギーと運動量

4月30日
真空中の電磁波: 偏光
電気伝導と導体の性質: 導体、電荷の保存則、電気伝導

5月7日
5月14日
5月21日
5月28日
6月4日
6月11日
(月曜日の振替日により休講)
6月18日
6月25日
7月2日
7月9日
7月16日
7月23日
7月30日
8月6日
(期末試験予定)

Quiz

解答はCLE経由で提出すること。手書き文書のスキャン、Word文書、Tex文書など形式は問わないが、最終的に提出時には一つのpdfファイルにまとめて提出すること。 基本的に提出締め切りは、出題日の一週間後の正午とします。

Quiz 1(4月16日出題)
\( \boldsymbol{k} \) ベクトルの向きに速度\( c\)で進行する波は \[ f(\boldsymbol{k} \cdot \boldsymbol{r} - c \left\lvert \boldsymbol{k} \right\rvert t) \] と書ける事を講義中にみた。 位置ベクトル\( \boldsymbol{r} \)を\( \boldsymbol{k} \)ベクトルと平行な\( \boldsymbol{r}_0 \) ベクトル、および直交する\( \boldsymbol{r}’ \)に \[ \boldsymbol{r} = \boldsymbol{r}_0 + \boldsymbol{r}’ \] と分解する。\( (\boldsymbol{r}_0,t) \)を固定した時、\( \boldsymbol{r}’\)で決まる平面上では\( f \)が同じ値を取ることを示せ。これはこの形の波が平面波として伝わっていることを表している。

Quiz 2(4月23日出題)
Poyntingベクトルの物理的な次元を計算し、確かにエネルギー流束の次元をもっていることを確認せよ。 同様に、Poyntingベクトルを光速の二乗で割ったものが運動量密度の次元を持っていることを確認せよ。

評価

期末試験(60%)、及びQuiz等(平常点 40%)で判断する。シラバスに従う。

文献

電磁気学詳論Iでつかった教科書や資料は参考になります。 それ以外の参考書、演習書などをあげおきます。 参考書は、詳しい内容や教科書以外の記述を見たくなった場合に利用してください。 すべて大学図書館にあると思います。

• 参考書: 前野昌弘「よくわかる電磁気学」東京図書
• 参考書: 太田浩一「電磁気学の基礎I」東京大学出版会
• 参考書: 太田浩一「電磁気学の基礎II」東京大学出版会
• 参考書: J. D. ジャクソン(著)、西田稔(訳)「電磁気学(上)」吉岡書店
• 演習書: 後藤憲一、山崎修一郎(編)「詳解電磁気学演習」共立出版