Informações gerais
Equipe: Fernando Assis Garcia (responsável, fgarcia-at-if.usp.br);
Aulas expositivas: sala 206 da ala central, quartas das 8:00 as 10:00 e sextas das 14:00 as 16:00
AVISOS IMPORTANTES:
SITE EM CONSTRUCAO (04/12)
Estrutura das aulas
Teremos aulas expositivas apresentando alguns pontos para discussão. Em algumas aulas teremos avaliações rápidas, diretamente relacionadas com o tema discutido em aula e serão colaborativas. Em geral, teremos cerca de 80 a 90 minutos de exposição. Para toda aula, será proposta uma atividade rápida de preparação. É seu preparar-se para a aula.
Tópicos do curso (24+2 aulas expositivas)
Parte I - Ondas no vácuo e na matéria, potenciais e radiação de multipolos (antenas).
Equações de Maxwell, ondas planas e pacotes de ondas (2+2 aulas)
Dielétricos, metais, plasmas, guias de onda (6 aulas)
Potenciais e antenas (3 aulas)
Parte II - Relatividades, cargas aceleradas, teoria de Campos
Liénard-Wiechert, radiação e espalhamento (7 aulas)
Relatividade e Teoria de campos (6 aulas)
Avaliação
A avaliação será discutida no primeiro dia de aula. A mesma será flexível, com substancial margem de escolha d@ estudante (veja este documento), e poderá incluir:
6 Listas de problemas: problemas abertos e desafiantes. As listas irão propor alguns poucos problemas, dentre os quais 2-3 serão escolhidos para correção (faça todos!), e deverão ser entregues a cada duas semanas (+ ou -). Datas: ver cronograma.
2 provas: com itens cobrindo níveis distintos de dificuldade (dias ). Teremos uma REC dia .
N testinhos : atividades rápidas, para discussão, versando sobre o conteúdo corrente da aula. Datas: ver cronograma.
Trabalho de curso: solução de um problema elaborado abordando tema relacionado ao curso. Envolve a apresentação de gráficos, figuras, etc.
Formulá mágica para atribuição final de notas: 0.2 x MT + 0.2 x ML + 0.3 x P1 +0.3 x P2 (onde MT é a média dos testinhos, ML a média das listas e P1(2) a nota obtida na P1(2).
Notas
Notas dos testinhos || Notas das listas || Notas da Prova 1 || Nota da Prova 2 || Notas gerais
Trabalho:
REC: estudantes serão aprovad@s após obter nota > 6.0 na REC e a nota final será 5.0. A prova REC será uma prova simples,
Bibliografia (comentários refletem uma visão pessoal):
Referências básicas do Curso
Introduction to Electrodynamics (David J. Griffiths)
Este é o texto principal do curso. O autor opta por apresentar a teoria de maneira informal em um estilo similar ao do "Feynman Lectures", embora as discussões físicas por vezes não sejam tão impactantes quanto as do livro de Feynman. Em geral, é um livro de leitura agradável, no qual a teoria é ilustrada por excelentes exemplos. A biblioteca dispõe de uma quantidade razoável de exemplares da terceira edição, à qual faremos referência. Cobriremos os capítulos 9 ao 12.
Classical Electromagnetic Radiation (Mark Head, Jerry B. Marion)
O livro traz um texto um pouco mais formal que o do livro de Griffths e faz algumas opções diferentes no que diz respeito à seleção e ordem de tópicos para o estudo. Em geral, o trata-se de um livro um pouco mais avançado, embora o livro de Griffths seja conceitualmente mais claro. É uma excelente referência para ter acesso a exemplos extras. O tratamento do problema de ondas em condutores, incluindo um estudo detalhado do Skin Effect, e o de antenas é bastante recomendado.
Referências complementares
The Feynman Lectures on Physics Vol I e II (Feynman, Leighton, Sands)
Texto sem par para ser lido muitas e muitas vezes ao longo da graduação e além. Usaremos como um complemento ao livro de Griffiths. Capítulos de interesse para este curso são: 31 - 34 do volume I e 23, 24, 32 e 33 do volume II. Alguns capítulos também serão indicados como parte de revisões, quando necessário.
Andrew Zangwill, Modern Electrodynamics
Excelente texto recente, de nível avançado, que traz uma abordagem fresca sobre tópicos que podem ser encontrados nas referência tradicionais, como o Jackson ou o Landau. Além disso, o livro tem uma coleção ímpar de problemas tão interessantes quanto desafiantes. Assim como o livro de Griffths, o texto de Zangwill traz uma rica discussão conceitual e muitas referências são feitas à problemas modernos. Não se engane! É uma referência avançada, no mesmo nível do livro de Jackson. É provável que o livro de Zangwill venha a substituir o velho Jackson como o texto básico de um curso de pós em eletrodinâmica.
Electrodynamics of continuous media (Landau & Lifshitz)
Fantátistico texto que aborda a eletrodinâmica em materiais dos diversos tipos, incluindo dielétricos, condutores, supercondutores, plasmas, etc. O texto, como é comum na coleção de Física Teórica, é bastante rico em insigths Físicos e deixa boa parte do desenvolvimento matemático para o leitor. O estudo de materiais ferroelétricos e ferromagnéticos é feitos por uma abordagem baseada em simetrias e não tem par em outros textos.
Classical Electrodynamics (John David Jackson)
Texto bastante avançado que trata a eletrodinâmica em "full". Métodos das teorias de funções de Green e de distribuições são utilizadas sem economia ao longo do texto. Referência essencial para estudantes que optem por uma visão avançada do assunto. Faremos pouca referência a este texto durante o curso, mas o listamos tendo em mente os estudantes mais motivados.
Para cada aula, indicamos atividades para sua preparação e um sumário dos tópicos a serem discutidos.
Estão indicadas datas para a entrega das listas
Também indicamos as datas para os testinhos. Os testinhos podem ocorrer em qualquer ponto durante a aula (início, meio ou fim).
Vejam ainda datas das provas e/ou compromisso para o trabalho de curso.
O modelo de entrega das listas (eletrônico ou papel) será decidido no primeiro dia de aula. Outros prazos importantes do curso estão em vermelho.
Parte I do curso
Teoremas de conservação, ondas no vácuo e na matéria, potenciais e radiaçao de multipolos
25/02/2026 Apresentação
27/02/2026 Teoremas de Conservação, testinho01
04/03/2026 Teoremas de Conservação,
06/03/2026 Ondas Planas, testinho02
11/03/2026 Pacotes de onda, testinho03
13/03/2026 Ondas em meios simples, entrega da lista 1
18/03/2026 Ondas em meios dispersivos, dielétricos, testinho04
20/03/2026 Ondas em meios dispersivos, metais, testinho05
25/03/2026 Ondas em meios dispersivos, plasmas, testinho06
27/03/2026 Guias de Ondas I , entrega da lista 2
01/04/2026 Semana santa
03/04/2026 Semana santa
08/04/2026 Guias de Ondas II, testinho07
10/04/2026 Potenciais eletromagnéticos
15/04/2026 Potenciais eletromagnéticos, testinho08
17/04/2026 Antenas
22/04/2026 Prova 1, entrega da lista 3
Parte II do curso
Relatividade, cargas aceleradas e teoria de Campos
24/04/2026 Potenciais de Liénard-Wiechert
29/04/2026 Campos de Liénard-Wiechert
01/05/2026 Dia do trabalho
06/05/2026 Campos de Liénard-Wiechert: exemplos, testinho09
08/05/2026 Espalhamento de ondas EM, testinho10
13/05/2026 Reação de radiação, entrega da lista 4
15/05/2026 Tunelamento clássico
20/05/2026 Espalhamento Thomson, testinho11
22/05/2026 Os postulados da relatividade, testinho12
27/05/2026 Quadrivetores, entrega da lista 5, testinho13
29/05/2026 Quadritensores
03/06/2026 Dinâmica relativística, testinho14
05/06/2026 Corpus Christ
10/06/2026 Eletrodinâmica Relativística I
12/06/2026 Eletrodinâmica Relativística II, testinho15
17/06/2026 Prova 2, entrega da lista 6
19/06/2026 30
24/06/2026 31
26/06/2026 32
01/07/2026 33
03/07/2026 34
Encerramento das aulas
13/07 Data máxima 1a avaliação Jupiter
15/07 REC
17/07 REC
Ferramenta importante para o curso: http://www.cce.usp.br/atendimento/software/mathematicaStudent/ (link para solicitar a licença do Mathematica ao CCE USP.)
Alguns problemas da lista devem ser feitos com o Mathematica! Veja que os notebooks já estão disponíveis.
Material da parte I
Lista de problemas I (solução dos problemas avaliados)
Lista de problemas II (solução dos problemas avaliados)
Lista de problemas III (solução dos problemas avaliados)
Solução do testinho01 || testinho02 || testinhos03 || testinho04 || testinho05
Prova I (roteiro de estudos, prova I, solução&critérios)
Material da parte II
Lista de problemas IV (solução dos problemas avaliados)
Lista de problemas V (solução dos problemas avaliados, solução do Alan)
Lista de problemas VI (solução dos problemas avaliados)
Solução do testinho06 || testinho07 || testinho08 || testinho09 ||testinho10 || testinho11 || testinho12
Prova II (roteiro de estudos, prova II, solução&critérios)
Material da REC
Notas de aula
Uma pequena nota sobre pacotes de onda.
Notas sobre dispersão em plasmas.
Antenas lineares.
Potenciais LW, diferente do Griffths.
Espalhamento Rayleigh.
Material Extra
Trabalho completo sobre pacotes e feixes de ondas (EM e outros tipos): Bradford, Am J Physics 1976.
A dedução de J. Schwinger para o perfil e espectro da radiação synchrotron: J. Schwinger, Physical Review, 1948.
Discussão heurística sobre radiação synchrotron: Patterson, Am Journal of Physics, 2011.
Tunelamento clássico por efeito da força de reação: F. Denef, Physical Review E, 1997.