Ebook: Лекции по специальной теории относительности

ННГУ им. Лобачевского, 85 с.
1. Введение.
Экспериментальные основы СТО. Принцип относительности в механике и электродинамике. Постулаты Эйнштейна. Ковариантность уравнений физики.
2. Кинематика СТО.
Преобразования Лоренца как следствие постулатов Эйнштейна и как преобразования поворота в четырехмерном пространстве, сохраняющие вид уравнений Максвелла. Инвариантность интервала. Относительность понятия одновременности двух событий. Собственное время объекта. Лоренцево сокращение длины движущегося отрезка. Закон сложения скоростей. Эффект Допплера.
3. Релятивистская механика.
Интеграл действия, функция Лагранжа, импульс и энергия свободной частицы. Четырехвекторы скорости, импульса и силы. Уравнения движения элементарной релятивистской частицы в трехмерной и четырехмерной формах записи. Примеры расчетов в динамике релятивистских частиц.
4. Ковариантная формулировка уравнений Максвелла в вакууме для векторов поля.
Тензор электромагнитного поля. Закон преобразования полей. Инварианты тензора электромагнитного поля.
5. Ковариантная запись силовых и энергетических соотношений в электродинамике.
Четырехвектор плотности силы Лоренца. Электромагнитный тензор энергии-импульса. Законы сохранения энергии и импульса.
6. Движение заряженных частиц в электромагнитном поле.
Элементарные частицы в СТО. Интеграл действия, функция Лагранжа, импульс, энергия и уравнение движения заряженной частицы в заданном электромагнитном поле. Движение в однородных статических полях. Дрейф частиц в неоднородном магнитном поле. Принципы построения ускорителей заряженных частиц
7. Поля, создаваемые движущимися зарядами.
Поле равномерно движущегося электрона. Потенциалы Льенара-Вихерта. Поле излучения неравномерно движущегося электрона. Дипольное приближение. Тормозное и синхротронное излучения. Излучение Вавилова-Черенкова.
8. Электромагнитная масса и трудности классической теории электрона.
Реакция излучения. Примеры расчетов, учитывающих реакцию излучения.
9. Электродинамика движущихся сред.
Уравнения поля и материальные уравнения. Преобразования полей и векторов поляризации. Граничные условия на движущихся поверхностях. Эффект Допплера в движущейся среде.