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Année académique 2017-2018
23/11/2017
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Langue/Language


Relativité, électromagnétisme et optique ondulatoire
PHYS - F202

I. Informations générales
Intitulé de l'unité d'enseignement * Relativité, électromagnétisme et optique ondulatoire
Langue d'enseignement * Enseigné en français
Niveau du cadre de certification * Niveau 6 (1e cycle-BA)
Discipline * Physique
Titulaire(s) * [y inclus le coordonnateur] Petr TINIAKOV (coordonnateur), Michel TYTGAT
II. Place de l'enseignement
Unité(s) d'enseignement co-requise(s) *
Unité(s) d'enseignement pré-requise(s) * PHYS-F-110: Physique générale I et II
Connaissances et compétences pré-requises *
Programme(s) d'études comprenant l'unité d'enseignement - B-MATH-P - Bachelier en sciences mathématiques - Poursuite de cursus - Module Mathématique - Physique (10 crédits, obligatoire)
- B-PHYS - Bachelier en sciences physiques - Poursuite de cursus (10 crédits, obligatoire)
- CEPULB - Conseil de l'Éducation Permanente de l'Université Libre de Bruxelles (10 crédits, obligatoire)
III. Objectifs et méthodologies
Contribution de l'unité d'enseignement au profil d'enseignement *
Objectifs de l'unité d'enseignement (et/ou acquis d'apprentissages spécifiques) *
Contenu de l'unité d'enseignement *

1. Special relativity
• Lorentz transformations
• Velocity composition
• Formalism of 4-vectors
• Relativistic mechanics of a point particle
• Particle decay and collisions
2. Electrostatics in vacuum
• Gauss’ law
• Scalar potential
• Poisson and Laplace equations
• Method of Green’s function
• Boundary conditions for E and φ
• Energy of the electric field
• Multipole expansion
• Method of images
• Separation of variables in Laplace equation; Bessel functions; Leg-
endre polynomials
3. Magnetostatics in vacuum
• Ampere’s law
• Vector potential; gauge invariance
• Multipole expansion
• Faraday induction law
• Energy of the magnetic field
4. Maxwell’s equations in vacuum
5. Electric and magnetic fields in media
• Polarization; electric displacement
• Relation between P and E
• Boundary conditions at the boundary between two dielectrics
• Energy of electric field in the presence of dielectrics
• Magnetization
• Relation between B and H
• Energy of magnetic field in medium
• Maxwell’s equations in medium
6. Charged particle in the electromagnetic field
• Lorentz force; relativistic equation of motion
• Motion in a uniform electric field
• Motion in a uniform magnetic field
• Motion in a slowly-varying magnetic field
• Motion in constant electric and magnetic fields
• Drift due to curvature of magnetic field lines
• Field invariants
7. Electromagnetic waves
• d’Alambert equation
• General plane wave solution
• Monochromatic plane waves
• Polarization; Stokes parameters
• Energy and momentum of EM wave; Poynting theorem
• EM waves in media
• Reflection and refraction at the boundary of two dielectrics
• Interference of waves; diffraction
8. Emission of EM waves
• Fields of moving charges; retarded potentials
• Lienard-Vichert potentials
• EM fields at large distances; dipole emission

Méthodes d'enseignement et activités d'apprentissages *
Support(s) de cours indispensable(s) * Non
Autres supports de cours
Références, bibliographie et lectures recommandées *
IV. Evaluation
Méthode(s) d'évaluation *
Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles) *
Langue d'évaluation *
V. Organisation pratique
Institution organisatrice * ULB
Faculté gestionnaire * Sciences
Quadrimestre * 1e et 2e quadrimestre (NRE : 18548)
Horaire * Premier quadrimestre - Deuxième quadrimestre
Volume horaire
VI. Coordination pédagogique
Contact *
Lieu d’enseignement *
VII. Autres informations relatives à l’unité d’enseignement
Remarques

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