Введение в длинную линию 4:07 Обсуждение длинной линии и линии Лерера. Разбиение линии на маленькие кусочки для квазистационарности токов. Уравнения для тока и напряжения.
Уравнения и волновое уравнение 5:00 Приведение уравнений для тока и напряжения. Введение понятий индуктивности и емкости на единицу длины. Получение волнового уравнения из уравнений для тока и напряжения.
Сальный кабель 7:29 Рассмотрение сального кабеля как длинной линии. Вычисление емкости и индуктивности цилиндрического конденсатора.
Электромагнитная волна 9:21 Распространение электромагнитной волны в диэлектрике. Связь напряжения и тока с электромагнитной волной.
Волновое сопротивление 10:23 Введение понятия волнового сопротивления. Соотношение между током и напряжением. Закон Ома для напряжения и тока.
Применение волнового сопротивления 14:01 Передача энергии через длинную линию. Важность волнового сопротивления для поглощения энергии в нагрузке.
Отражение волны 17:27 Влияние сопротивления нагрузки на отражение волны. Примеры: разрыв линии и короткое замыкание.
Введение в давление излучения 20:06 Обсуждение распространения волн и давления излучения. Введение понятия импульса электромагнитной волны. Давление излучения рассматривается как пункт номер семь в классификации.
Приближение однородной среды 20:58 Рассматривается однородная среда и плоская граница раздела. Плоская монохроматическая волна падает перпендикулярно границе.
Варианты взаимодействия волны с границей 22:08 Волна может проходить без поглощения. Волна может поглощаться средой. Волна может отражаться от границы.
Поглощение электромагнитной волны 23:59 Поглощение может быть сильным или слабым. Энергия волны переходит в тепло из-за столкновений заряженных частиц. Важна проводимость среды лямбда.
Трехмерный случай и сила Ампера 26:40 Электромагнитная волна падает на торец среды. Поле Е перпендикулярно границе, поле В направлено внутрь. Возникает ток и сила Ампера, действующая вглубь среды.
Давление излучения 30:08 Энергия волны переходит в движение частиц. Возникает сила, действующая на единицу площади, что является давлением излучения. Формула для силы на единицу объема.
Интегрирование и формулы 31:57 Интегрирование проводится до тех пор, пока есть электромагнитное поле. Усреднение под косинусы обычно дает ноль. Вспоминаются соотношения для электромагнитной волны.
Уравнения Максвелла 35:43 Уравнения Максвелла для плоской волны. Умножение на коэффициенты и сложение уравнений. Получение окончательного выражения для давления излучения.
Объемная плотность энергии 37:41 Обсуждается объемная плотность энергии. Рассматривается усреднение полей E и B по периоду. Усреднение приводит к средним величинам.
Усреднение и электромагнитная энергия 39:03 Усреднение произведения E и B. Усреднение по времени приводит к нулю. Уравнение Максвелла и усреднение позволяют убрать последнее слагаемое.
Давление и электромагнитная энергия 40:47 Давление определяется как интеграл от нуля до бесконечности. Электромагнитная энергия на бесконечности равна нулю. Давление равно объемной плотности электромагнитной энергии.
Импульс электромагнитной волны 42:19 Электромагнитная волна передает импульс среде. Импульс аналогичен удару шарика о стенку. Введение понятия импульса электромагнитной волны.
Формулы для импульса 47:47 Электромагнитная энергия равна сумме электрической и магнитной энергий. Вектор Пойтинга показывает направление потока энергии. Давление связано с вектором Пойтинга и объемной плотностью энергии.
Давление и импульс идеального газа 51:20 Давление идеального газа равно импульсу, деленному на время. Импульс электромагнитной волны равен объемной плотности импульса. Импульс электромагнитной волны передается веществу при взаимодействии.
Общие волны и принцип суперпозиции 56:07 Немонохроматические волны можно представить как сумму плоских волн. Усреднение сохраняет принцип суперпозиции. Все рассуждения остаются верными для общих электромагнитных волн.
Введение в релятивистские соотношения 59:14 Обсуждение релятивистских соотношений для частиц. Применение этих соотношений к электромагнитным волнам. Введение скорости света как скорости волны.
Импульс электромагнитной волны 1:00:56 Запись импульса электромагнитной волны. Применение формулы для импульса. Обобщение подхода к волнам и импульсу.
Отражение электромагнитной волны 1:01:48 Обсуждение отражения электромагнитной волны. Влияние отражения на импульс и давление. Формула для давления при отражении.
Коэффициент отражения и поглощение 1:03:30 Учет поглощения и отражения энергии. Введение коэффициента отражения по энергии. Обобщенная формула для давления.
Фотоны и электромагнитные волны 1:04:46 Представление электромагнитной волны как набора фотонов. Поглощение и отражение фотонов. Формула для импульса передаваемого среде.
Давление и энергия волны 1:07:15 Формула для давления через импульс передаваемый среде. Преобразование формулы для давления. Связь давления с энергией волны и коэффициентом отражения.
Демонстрация с колбой и пластинами 1:09:45 Описание эксперимента с колбой и пластинами. Влияние поглощения и отражения света на вращение. Наблюдение за вращением и обсуждение результатов.
Влияние молекул на эксперимент 1:14:04 Объяснение эффекта неоднородного нагрева. Влияние молекул на давление света. Важность учета молекулярного взаимодействия в экспериментах.
Заключение 1:15:32 Подведение итогов по давлению и импульсу. Призыв к генерации новых идей для экспериментов. Завершение обсуждения и переход к следующему разделу.
Введение в тему 1:16:22 Обсуждение волн в среде. Основные темы: фаза, фазовая и групповая скорость, преломление и отражение, скин-эффект.
Фазовая и групповая скорость 1:17:23 Волновое уравнение и его следствия. Зависимость показателя преломления от частоты волны. Различие в скорости движения монохроматических волн.
Фазовая скорость 1:19:32 Фазовая скорость для монохроматической волны. Формула фазовой скорости: омега разделить на к.
Групповая скорость 1:20:36 Линейное приближение для групповой скорости. Формула групповой скорости: омега по дк нулевое. Применение линейного приближения в слабо диспергирующих средах.
Ограничения групповой скорости 1:23:05 Групповая скорость не может превышать скорость света. Фазовая скорость может быть больше скорости света. Пример: плазма, где фазовая скорость больше скорости света в вакууме.
Показатель преломления 1:25:10 Показатель преломления как корень из эпсилон. Влияние магнитного поля на показатель преломления. Примеры метаматериалов с отрицательным показателем преломления.
Заключение 1:27:01 Важность учета электрических и магнитных свойств веществ. Переход к следующей лекции для более глубокого изучения взаимодействия электромагнитных волн со средой.
