Chapter 2 – Electrostatics ๐ญ๐ญ = --1 1 ๐๐๐๐ 4๐๐๐๐โ ๐๐ 2 ๏ฟฝ ๐ป๐ป ๐ญ๐ญ = ๐๐๐ฌ๐ฌ ๐๐ ๐๐(๐๐) ≡ − ∫∞ ๐ฌ๐ฌ(๐๐′ ) ⋅ ๐๐๐๐′ = ๐๐ = 1 8๐๐๐๐โ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ∑๐๐๐๐=1,๐๐≠๐๐ ๐๐๐๐๐๐ 1 ๐๐ ๐ถ๐ถ ≡ ๐๐ 1 4๐๐๐๐โ ๐ถ๐ถโฅ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = 1 4๐๐๐๐โ ∫ ๐๐(๐๐′ ) ๐๐ ๐๐ ๐๐โ 2 1 ๐ด๐ด๐๐โ ∫ 4๐๐๐๐โ ๐๐๏ฟฝ๐๐′ ๏ฟฝ ๏ฟฝ ๐๐๐๐ ′ ๐ป๐ป ๐๐ ๏ฟฝ ๐ฌ๐ฌ = ๐๐ ๐๐ โ ๐๐ ๐ ๐ ๐ ๐ 2 ๐๐ ′ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐) = 1 ๐๐⋅๐๐๏ฟฝ 4๐๐๐๐โ ๐๐ 2 = ๐ญ๐ญ = ๐๐(๐ฌ๐ฌ + ๐๐ × ๐ฉ๐ฉ) ๐๐โ 4๐๐ ๐ฉ๐ฉ๐๐๐๐๐๐ (๐๐) = -I ๐๐๐๐ ∫ ๐ฑ๐ฑ(๐๐′ ) ๐๐ ๐๐โ ๐๐ 4๐๐๐๐ 3 ๐๐๐๐๐๐ = ๐ฉ๐ฉ(๐๐) = ๐๐3 ๐ฅ๐ฅ ๐๐๐ฃ๐ฃ 2 ๐ ๐ - -I ๐๐โ 4๐๐ ∫ ๏ฟฝ ๐ฑ๐ฑ×๐ป๐ป Δ๐ต๐ต⊥ = 0 ๐๐ 2 Δ๐ต๐ตโฅ = ๐๐โ ๐พ๐พ 4๐๐๐๐ 3 [3(๐๐ โ ๐๐๏ฟฝ)๐๐๏ฟฝ − ๐๐] ๐๐ = ๐๐ × ๐ฉ๐ฉ → ๐ญ๐ญ = ๐ต๐ต(๐๐ โ ๐ฉ๐ฉ) ๐๐ ๐ฑ๐ฑ๐๐ ๏ฟฝ๐๐′ ๏ฟฝ ๐๐ ๐๐3 ๐ฅ๐ฅ ′ + โฎ๐ฎ๐ฎ ๐๐ = −๐๐ โ ๐ฉ๐ฉ ๐ฒ๐ฒ๐๐ ๏ฟฝ๐๐′ ๏ฟฝ ๐๐ ๐๐๐๐′ ๏ฟฝ ๐๐๐ผ๐ผ โฐ = −๐๐ -๐๐๐๐1 I 1 2 ๐๐ = ๐ผ๐ผ๐ผ๐ผ = ๐ผ๐ผ 2 ๐ ๐ 1 ๐๐ ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ. ๐๐๐๐ 1 ๏ฟฝ∫ 2๐๐โ ๐ฑ๐ฑ ∞ ∑๐๐=0 1 ๐๐ ๐๐+1 = −๐๐โ ๐ฒ๐ฒ โ 1 ๐๐ 4๐๐๐๐โ ๐๐ 3 ๐๐ I ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ๏ฟฝ๏ฟฝ 1 ๏ฟฝ๏ฟฝ = ๏ฟฝ2 cos ๐๐ ๐๐๏ฟฝ + sin ๐๐ ๐ฝ๐ฝ ๐๐๐๐ ≡ −๐๐ โ ๐ท๐ท ๐ฒ๐ฒ ≡ ๐๐โ ๐๐×๐๐๏ฟฝ ๐๐๐๐๏ฟฝ ๐๐โ ๐๐ sin ๐๐ ~--=I -๐๐โ ๐ผ๐ผ 2๐๐๐๐ ๏ฟฝ ๐๐ 4๐๐ ๐๐ 2 ๏ฟฝ๏ฟฝ 4๐๐ ๐ต๐ต(๐ง๐ง)๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐ฑ๐ฑ๐๐ = ๐๐ × ๐ด๐ด 1 ๐๐โ ๐๐โ 2 ๐ธ๐ธ 2 ๐๐ 2 ๐๐Φ ๐๐๐๐ -I I๐๐๐ฌ๐ฌ ๐๐โ (๐๐) ๐๐โ ๐ผ๐ผ ๐๐ 2 [3(๐๐ ⋅ ๐๐๏ฟฝ)๐๐๏ฟฝ − ๐๐] ๐๐(๐๐) = ๐๐๐ฐ๐ฐ = ๐๐๐๐ ๐๐๐๐⊥ ๏ฟฝ ๐๐ 1 4๐๐๐๐โ ๐ ๐ 2 ๐๐๐ฉ๐ฉ ๏ฟฝ ๐ท๐ท(๐๐′ )โ๐ป๐ป ๐๐ 2 ๐๐3 ๐ฅ๐ฅ ๐ถ๐ถ = ๐๐๐๐ ๐ถ๐ถ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ ๐ฑ๐ฑ ≡ ๐๐๐ฐ๐ฐ ๐๐๐๐⊥ = ๐๐๐๐ ∇ ๐จ๐จ = −๐๐ ๐ฑ๐ฑ .___I----' 2 โ ๐๐ ๐ฉ๐ฉ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ = ๐๐โ ๐๐๐๐๐๐๏ฟฝ ๏ฟฝ ๐ฒ๐ฒ๐๐ = ๐ด๐ด × ๐๐ -I ∫ ๐๐ ≡ ๐ผ๐ผ๐๐ = ∫(๐๐ × ๐ฑ๐ฑ)๐๐3 ๐ฅ๐ฅ ๐๐ 2 (๐ ๐ 2 +๐ง๐ง 2 )3⁄2 ๐๐ × ๐ฌ๐ฌ = − ๐๐๐๐ ∞ 1 ∫ ๐ต๐ต2 ๐๐3 ๐ฅ๐ฅ 2๐๐โ O ๐๐โ 1 Δ๐ป๐ป ⊥ = −Δ๐๐⊥ ๏ฟฝ Δ๐ป๐ป โฅ = ๐ฒ๐ฒ๐๐ × ๐๐ Φ2 = ∫ ๐ฉ๐ฉ1 โ ๐๐๐๐2 = M21 ๐ผ๐ผ1 ๐๐๐ฌ๐ฌ ๐๐ × ๐ฉ๐ฉ = ๐๐โ ๐ฑ๐ฑ + ๐๐โ ๐๐โ ๐๐๐๐ → โฎ ๐ฉ๐ฉ โ ๐๐๐๐ = ๐๐โ ๐ผ๐ผ๐๐๐๐๐๐ + ๐๐โ ๐๐โ ∫ ๏ฟฝ ๐๐๐๐ ๏ฟฝ โ ๐๐๐๐ ๐ต๐ต2 ๐๐3 ๐ฅ๐ฅ − โฎ๐ฎ๐ฎ (๐จ๐จ × ๐ฉ๐ฉ) โ ๐๐๐๐๏ฟฝ = ๏ฟฝ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๐๐ − ๐๐๐๐โ 4๐๐๐๐โ ๐๐ 3 ๐ผ๐ผ๐๐ = ∫ ๐ฑ๐ฑ๐๐ โ ๐๐๐๐ + ∫ ๐ฒ๐ฒ๐๐ โ ๐๐๐๐ -I I =− ๐ญ๐ญ = ๐๐๐๐ = −๐๐U ๐ท๐ท = ๐๐โ ๐๐๐๐ ๐ฌ๐ฌ → ๐ซ๐ซ = ๐๐๐ฌ๐ฌ; ๐๐ ≡ ๐๐โ (1 + ๐๐๐๐ ) = ๐๐โ ๐๐๐๐ ๐จ๐จ๐๐๐๐๐๐ (๐๐) = ๐๐=๐ ๐ ๐๐ 2๐๐โ ๐๐ = 2 ๐ถ๐ถ๐๐ 2 = 2๐ถ๐ถ = 2 ๐๐ ๐ฉ๐ฉ =____.I ๐๐ × ๐จ๐จ I๐๐ โ ๐๐ = 0 I I๐๐ โ ๐ฉ๐ฉ = 0 I .___I ๐ฉ๐ฉ๐๐.๐ ๐ .๐ค๐ค๐ค๐ค๐ค๐ค๐ค๐ค = ๐ด๐ด ≡ ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ๐ฃ. ๏ฟฝΔ ∫(๐๐ ′ )๐๐ ๐๐๐๐ (cos ๐๐)๐๐(๐๐′ )๐๐๐๐ ′ ๏ฟฝ ๐๐๐๐ ≡ ๐ท๐ท โ ๐๐ โฐ = โฎ ๐๐๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ โ ๐๐๐๐ = − -I I Φ = ๐ฟ๐ฟ๐ฟ๐ฟ ⇒ โฐ = −๐ฟ๐ฟ ๐๐๐๐ ๐๐ = - ๐ฟ๐ฟ๐ผ๐ผ 2 = - ∫๐ฑ๐ฑ (๐จ๐จ โ ๐ฑ๐ฑ)๐๐3 ๐ฅ๐ฅ = I I 2๐๐๐๐ ๐ฟ๐ฟ 4๐๐๐๐โ โ ๐ฑ๐ฑ๐๐ = ๐๐๐๐ ๐ฑ๐ฑ๐๐ Chapter 7 – Electrodynamics ๐๐ = ๐ผ๐ผ๐ผ๐ผ ๐๐๐๐ ๏ฟฝ ๐๐ ๐ฌ๐ฌ๐๐๐๐๐๐.๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ๏ฟฝ ⇒ ๐๐๐๐.๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ = ๐๐๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ = 2๐๐ ๐๐ Δ๐ซ๐ซโฅ = Δ๐ท๐ทโฅ ๐๐๐จ๐จ ๐๐ ๐๐โ ๐๐โ ๐ฑ๐ฑ๐๐ = ๐๐ × ๐ฏ๐ฏ ≡ ๐๐ × ๏ฟฝ ๐ฉ๐ฉ − ๐ด๐ด๏ฟฝ → โฎ ๐ฏ๐ฏ โ ๐๐๐๐ = ๐ผ๐ผ๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ฉ๐ฉ = ๐๐๐ฏ๐ฏ; ๐๐ ≡ ๐๐โ (1 + ๐๐๐๐ ) ๐ด๐ด = ๐๐๐๐ ๐ฏ๐ฏ Δ -1 ๐๐ -1 ๐๐๐ก๐ก๐ก๐ก๐ก๐ก = ๐๐1 + ๐๐2 + ๐๐โ ∫ ๐ฌ๐ฌ1 ⋅ ๐ฌ๐ฌ2 ๐๐ 3 ๐ฅ๐ฅ ๐ฌ๐ฌ๐๐๐๐๐๐ (๐๐, ๐๐) = ๐ท๐ท = ๐๐ ⋅ ๐ฌ๐ฌ = ; Δ๐ธ๐ธ โฅ = 0 ⇒ Δ๐ฌ๐ฌ = ๐๐โ ๐ฐ๐ฐ∝๐๐๐๐ Chapter 6 – Magnetic Fields in Matter ๐จ๐จ(๐๐) = 4๐๐โ ๏ฟฝ∫๐ฑ๐ฑ 1 4๐๐๐๐โ ๐๐ 2 โ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐โ ๐๐โ ๐ถ๐ถ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = ln(๐๐⁄โ๐๐) × ____.I ๐๐ = μ ๐ฑ๐ฑ โ ๐๐๐๐ ~ = ๐๐ ๐ผ๐ผ I ._๐๐____I ._โฎ____I๐ฉ๐ฉ- ๏ฟฝ๏ฟฝ = ๏ฟฝ2 cos ๐๐ ๐๐๏ฟฝ + sin ๐๐ ๐ฝ๐ฝ ๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ญ๐ญ๐๐๐๐๐๐ = ∫(๐ฐ๐ฐ × ๐ฉ๐ฉ)๐๐๐๐ ๏ฟฝ๏ฟฝ๏ฟฝ ๐ผ๐ผ ∫(๐๐๐๐ × ๐ฉ๐ฉ) ๐ฐ๐ฐ = ๐๐๐๐ Δ๐จ๐จ = 0 ๐๐ -11 ๐๐2 ๐๐๐๐ ๐๐ cos ๐๐ Δ๐ท๐ท ⊥ = ๐๐๐๐ Chapter 5 – Magnetostatics ๐๐๐๐ ∞ ∫ ๐ธ๐ธ 2 ๐๐ 3 ๐ฅ๐ฅ 2 ๐ช๐ช ๐๐โ ๐๐๐๐๐๐๐๐.๐๐๐๐๐๐๐๐. (1+๐๐)1/2 ๐๐ ′ ๐๐ Δ๐ธ๐ธ ⊥ = ๐๐โ ๐๐๐๐ ′ ; ๐๐ = ๐๐√1 + ๐๐, ๐๐ ≡ ๏ฟฝ ๏ฟฝ ๏ฟฝ − 2 cos ๐๐๏ฟฝ ๏ฟฝโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏโฏ๏ฟฝ ๐๐๐๐ = ๐๐ โ ๐ซ๐ซ ≡ ๐๐ โ (๐๐โ ๐ฌ๐ฌ + ๐ท๐ท) → โฎ ๐ซ๐ซ โ ๐๐๐๐ = ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐ โ ๐ฑ๐ฑ = − ๐๐ -1 ๐๐ = −๐๐โ ๐๐๐๐ ๐๐ = ๐๐ × ๐ฌ๐ฌ → ๐ญ๐ญ = (๐๐ โ ๐๐)๐ฌ๐ฌ ๐๐ = −๐๐ โ ๐ฌ๐ฌ ๐๐ = ๐ผ๐ผ๐ฌ๐ฌ 1 2 ∇2 ๐๐ = − ๏ฟฝ∫๐ฑ๐ฑ ๐ธ๐ธ 2 ๐๐ 3 ๐ฅ๐ฅ + โฎ๐ฎ๐ฎ ๐๐๐ฌ๐ฌ ⋅ ๐๐๐๐๏ฟฝ = Chapter 4 – Electric Fields in Matter ๐ฑ๐ฑ = ๐๐๐๐ Φ๐ธ๐ธ ≡ ∫๐ฎ๐ฎ ๐ฌ๐ฌ ⋅ ๐๐๐๐ โฎ ๐ฌ๐ฌ ⋅ ๐๐๐๐ = ๐ถ๐ถ๐ ๐ ๐ ๐ โ๐๐๐๐๐๐ = 4๐๐๐๐โ ๐ ๐ 1−๐ ๐ 2 ๐๐ ≡ ∫ ๐๐′ ๐๐(๐๐′ )๐๐๐๐ ′ ⇒ ∑๐๐๐๐=1 ๐๐๐๐ ๐๐′๐๐ ๐จ๐จ(๐๐) = ๐๐ 2 ๐๐๐๐ ′ ๐ฌ๐ฌ = −๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐ = 0 Chapter 3 – Potentials ๐๐(๐๐) = ๐๐๏ฟฝ๐๐′ ๏ฟฝ ∫ = ∫ ๐๐(๐๐)๐๐(๐๐)๐๐3 ๐ฅ๐ฅ = 2 ๐ฌ๐ฌ๐๐๐๐ = 0 Conductors: ๐ฌ๐ฌ(๐๐) = ๐๐ โ ๐ซ๐ซ = ๐๐๐๐ ๐๐ × ๐ฏ๐ฏ = ๐ฑ๐ฑ๐๐ + ๐๐๐ซ๐ซ ๐๐๐๐ Chapter 8 – Conservation Laws 1 1 2 ๐๐๐๐ 1 2 I๐ข๐ข = -๏ฟฝ๐๐ ๐ธ๐ธ + - ๐ต๐ต ๏ฟฝ I I๐บ๐บ ≡ - (๐ฌ๐ฌ × ๐ฉ๐ฉ) I -๐๐๐๐ โ 2 ๐๐โ 1 ๐๐โ 1 ๐๐๐๐๐๐ ≡ ๐๐โ ๏ฟฝ๐ธ๐ธ๐๐ ๐ธ๐ธ๐๐ − ๐ฟ๐ฟ๐๐๐๐ ๐ธ๐ธ 2 ๏ฟฝ + 2 1 ๏ฟฝ๐ต๐ต๐๐ ๐ต๐ต๐๐ − ๐ฟ๐ฟ๐๐๐๐ ๐ต๐ต2 ๏ฟฝ ๐๐โ 1 √๐๐โ ๐๐โ = ๐๐ ๐๐ ๐๐ 1 ๐๐ - -๐๐๐๐ ๐ธ๐ธโ๐ผ๐ผ + ๐ธ๐ธโ๐ ๐ = ๐ผ๐ผ๐ธ๐ธโ๐๐ ๐๐โ ๐๐โ ๐๐ ๐ผ๐ผ−๐ฝ๐ฝ ๏ฟฝ ๐ธ๐ธโ๐ผ๐ผ 1 1 ๐ธ๐ธโ๐๐ ๐ผ๐ผ+๐ฝ๐ฝ ๐ธ๐ธโ๐ ๐ = ๏ฟฝ- ๐ผ๐ผ ≡ 2 ๏ฟฝ ๐ธ๐ธโ๐ผ๐ผ ๐ผ๐ผ+๐ฝ๐ฝ ๐๐๐จ๐จ ∇2 ๐๐ + ๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐ (๐๐ โ ๐จ๐จ) = − ๐๐ โ ๐จ๐จ = 0 Coulomb gauge ๏ฟฝ∇2 ๐๐ = − ๐๐ ๐๐ ๐๐ ๐๐๐ฟ๐ฟ.๐๐. (๐๐, ๐ก๐ก) = 1 ๐๐(๐๐, ๐ก๐ก) = 4๐๐๐๐ ∫ โ . _ _ _ I_ 1 ๐๐๐๐ 4๐๐๐๐โ (๐๐๐๐−๐ป๐ปโ๐๐) ๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐.๐ฃ๐ฃ ๏ฟฝโฏโฏโฏ๏ฟฝ 1 ๐๐๏ฟฝ๐๐′ ,๐ก๐ก๐๐ ๏ฟฝ ๐๐ ๐๐ ๐๐๐ก๐ก 2 ~~I ๐น๐น ≡ ๐๐ − ๐๐๐ก๐ก - - -๐๐= = 4๐๐๐๐โ ๐ ๐ ๏ฟฝ1−(๐ฃ๐ฃ 2 ⁄๐๐ 2 ) sin2 ๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ 4๐๐๐๐โ (๐ป๐ปโ๐๐)3 [(๐๐ 2 − ๐ฃ๐ฃ 2 )๐๐ + ๐ป๐ป × (๐๐ × ๐๐)] ๏ฟฝโฏ๏ฟฝ Chapter 11 – Radiation ๐๐(๐๐, ๐ก๐ก) = โฎ ๐บ๐บ โ ๐๐๐๐ ๐ฌ๐ฌ = − ๐๐โ ๐๐โ ๐๐2 4๐๐ Mdip rad.: ๐ฉ๐ฉ = − ๏ฟฝ sin ๐๐ ๐๐ Edip rad.: ๏ฟฝ ๏ฟฝ cos(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐ฝ๐ฝ ๐จ๐จ(๐๐, ๐๐, ๐ก๐ก) = − 1−๐ฃ๐ฃ 2 ⁄๐๐ 2 ๐๐(๐๐, ๐ก๐ก) ≅ ๐๐ โ [๐๐๏ฟฝ × ๐๐ฬ ] ๐ฉ๐ฉ(๐๐, ๐ก๐ก) ≅ − 4๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๏ฟฝ sin ๏ฟฝ 1 ๐๐๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐ ๏ฟฝ + 4๐๐๐๐โ ๐๐ L.W. Point Charge: ๐ธ๐ธ๐๐๐๐๐๐ = ∫0 sin ๏ฟฝ 1 ๐๐๏ฟฝโ๐๐(๐ก๐ก๐๐ ) ๐๐ 2 + ๐๐๏ฟฝโ๐๐ฬ (๐ก๐ก๐๐ ) ๐บ๐บ(๐๐, ๐ก๐ก) ≅ 0, ๐๐ ≠ ๐๐ ๏ฟฝ ๐๐๐๐ = ๏ฟฝ๐๐ , ๐๐ = ๐๐ 2 4๐๐๐๐ 6 cos ๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ ๏ฟฝ ๐๐ ๏ฟฝ ๐จ๐จ(๐๐, ๐ก๐ก) ≅ ๏ฟฝ ๏ฟฝ cos(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐๐ ๐๐ ๐๐3 ๐ฅ๐ฅ ๐๐ × (๐๐ × ๐๐)] ∫๐ฑ๐ฑ (๐๐ ⋅ ๐๐ )๐๐๐๐ = โฎ๐ฎ๐ฎ ๐๐ ⋅ ๐๐๐๐ ๐ผ๐ผ๐ ๐ ๐ผ๐ผ๐ผ๐ผ ๐๐2 ๐๐1 ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ = ๐๐ โ โโ ๐ป๐ป ๐ผ๐ผ ๐๐ sin ๐๐๐๐ sin ๐๐๐ผ๐ผ = ๐๐ ๐๐ ′ = ๐๐ − -I ๐๐ ๐๐(๐๐, ๐ก๐ก) ๐๐ 2 .__________.I - ๐๐=0 1 (๐๐ × ๐๐ 2 1 ๐๐ ๏ฟฝ ๐น๐น ๏ฟฝ × ๐ฌ๐ฌ) ๏ฟฝโฏ๏ฟฝ ๐ฉ๐ฉ(๐๐, ๐ก๐ก) = (๐ป๐ป ๐จ๐จ(๐๐, ๐๐, ๐ก๐ก) = − 〈๐บ๐บ〉 = ๏ฟฝ ๐๐โ ๐๐โ ๐๐ 4๐๐๐๐ sin(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐๐๏ฟฝ ๐๐โ ๐๐โ2 ๐๐4 sin2 ๐๐ 32๐๐2 ๐๐ ๏ฟฝ ๐๐ 2 ๐๐๏ฟฝ ๐๐โ ๐๐โ ๐๐2 sin ๐๐ ๏ฟฝ ๏ฟฝ ๏ฟฝ cos(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐๐ 4๐๐๐๐ ๐๐ ๐๐โ ๐๐โ2 ๐๐4 12๐๐๐๐ 3 ๐ฌ๐ฌ(๐๐, ๐ก๐ก) ≅ ๐บ๐บ๐๐๐๐๐๐ = ๐๐โ 4๐๐๐๐ [(๐๐๏ฟฝ โ ๐๐ฬ )๐๐๏ฟฝ − ๐๐ฬ ] = ๐๐ ๐๐โ 4๐๐๐๐ โ [๐๐ฬ (๐ก๐ก๐๐ )]2 ๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐ก๐ก๐๐ ) ≅ 6๐๐๐๐ 1 ๏ฟฝ ๐ธ๐ธ 2 ๐ป๐ป ๐๐โ ๐๐ ๐๐๐๐๐๐ โฎ๐ฎ๐ฎ (๐๐ × ๐๐) ⋅ ๐๐๐๐ = โฎ๐๐ ๐๐ ⋅ ๐๐๐๐ 1 ๐๐(๐ฅ๐ฅ − ๐๐) ≈ ∑๐๐=0 ๏ฟฝ ๐๐๐๐ ๐๐! ๐๐๐ฅ๐ฅ ๐๐ ๐๐๐๐ ๐๐2 ๐ป๐ปmoving q = ๐๐ − ๐๐(๐ก๐ก๐๐ ) = ๐๐๏ฟฝ 〈๐๐〉 = ๐๐(๐๐)๏ฟฝ (๐ฅ๐ฅ − ๐๐)๐๐ 12๐๐๐๐ -I ๐๐โ ๐๐2 ๐๐ 2 6๐๐๐๐ ๐๐ ⋅ ๏ฟฝ 2 ๏ฟฝ = 4๐๐๐ฟ๐ฟ 3 (๐๐) ๐๐ ๐๐โ ๐๐โ2 ๐๐4 [๐๐๏ฟฝ × (๐๐๏ฟฝ × ๐๐ฬ )] ๐๐ = ๐๐2 ๐๐๐๐ โก2 ≡ ∇2 − ๐๐โ ๐๐โ ๐๐๐ก๐ก 2 ๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐−๐ป๐ปโ๐๐) ๐๐1 2 2 ๏ฟฝ ๐ผ๐ผ+๐ฝ๐ฝ ๐๐ = ๐ผ๐ผ๐ผ๐ผ ๏ฟฝ ๐จ๐จ′ = ๐จ๐จ + ๐๐๐๐ ๐๐ I- -I ๐๐๐ผ๐ผ = ๐๐๐ ๐ ๐ผ๐ผ−๐ฝ๐ฝ 2 ๏ฟฝ ; ๐ผ๐ผ+๐ฝ๐ฝ =๏ฟฝ ๐๐โ ๐ด๐ด๐ฟ๐ฟ.๐๐. (๐๐, ๐ก๐ก) = 4๐๐โ 〈๐๐〉 = 2 ๐๐โ 2 sin ๐๐ ๏ฟฝ [๐๐ฬ ( )] ๐ก๐ก ๏ฟฝ ๏ฟฝ ๐๐ ๐๐ 16๐๐2 ๐๐ ๐๐ 2 ๐๐1 ๐๐2 ๐ฝ๐ฝ ≡ ๏ฟฝ = −๐๐โ ๐ฑ๐ฑ ⇒๏ฟฝ โก2 ๐จ๐จ = −๐๐โ ๐ฑ๐ฑ ๐ฌ๐ฌ = − ๐๐โ ๐๐ฬ (๐ก๐ก๐๐ ) 4๐๐ ๐ ๐ ≡ โก2 ๐๐ = − ๏ฟฝ sin(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐๐โ ๐๐โ2 ๐๐4 sin2 ๐๐ ๏ฟฝ 2 ๐๐๏ฟฝ 32๐๐2 ๐๐ 3 ๐๐ (1 + ๐ฅ๐ฅ)±๐๐ ≈ 1 ± ๐๐๐๐ + ๐๐(๐๐ โ 1)๐ฅ๐ฅ 2 ± ๐๐(๐๐ โ 1)(๐๐ โ 2)๐ฅ๐ฅ 3 + ๐ช๐ช(๐ฅ๐ฅ 4 ) 2 ๏ฟฝ ๐๐โ ๐๐โ ๐๐2 sin ๐๐ 〈๐บ๐บ〉 = ๏ฟฝ ๐๐ ๐๐ [๐ป๐ป 4๐๐๐๐โ (๐ป๐ปโ๐๐)3 1 4๐๐๐๐โ ๐๐ ๐๐โ ๐๐โ ๐๐ sin ๐๐ ๏ฟฝ ๏ฟฝ ๏ฟฝ sin(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐๐ ๐๐ 4๐๐๐๐ ๐๐โ ๐๐โ ๐๐2 sin ๐๐ ๏ฟฝ ๏ฟฝ ๏ฟฝ cos(๐๐๐ก๐ก๐๐ ) ๐ฝ๐ฝ 4๐๐๐๐ 2 ๐๐ Arbitrary source: Math: ๐ฉ๐ฉ = − ๐๐๐๐ 4๐๐๐๐โ [1−(๐ฃ๐ฃ 2 ⁄๐๐ 2 ) sin2 ๐๐]3⁄2 ๐ ๐ 2 ๐๐โ ๐๐ ๐๐(๐๐, ๐๐, ๐ก๐ก) = − 1 ๐๐ ๐ธ๐ธ 2 ๐๐๏ฟฝ 2๐๐ โ โ 1 ๐๐ = ๐๐๐ฌ๐ฌ + ๐ฑ๐ฑ × ๐ฉ๐ฉ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ = 2 ๐๐ = 0) ~I---~ ๏ฟฝ − ๐๐ ๐ข๐ข ≡ ๐๐๐ป๐ป ๐๐ ๐๐๐๐ 1 tan ๐๐๐ต๐ต ≅ ๐๐2 ๐ฑ๐ฑ๏ฟฝ๐๐′ ,๐ก๐ก๐๐ ๏ฟฝ .____=---=-------'I - - ๐ฌ๐ฌ(๐๐, ๐ก๐ก) = ๐๐๐๐ ๐๐ = ๐๐โ ๐๐โ ๐บ๐บ ๐ธ๐ธโ๐ผ๐ผ − ๐ธ๐ธโ๐ ๐ = ๐ฝ๐ฝ๐ธ๐ธโ๐๐ โ I๐จ๐จ(๐๐, ๐ก๐ก) = -4๐๐ ∫ - _I ๐๐=0 〈๐๐〉 = ๏ฟฝ − ๐๐ ๏ฟฝ๐๐ โ ๐จ๐จ + ๐๐โ ๐๐โ ๐๐ ๐๐ 3 ๐ฅ๐ฅ ๐๐๐๐ − ๐ป๐ป โ ๐๐ = ๏ฟฝ(๐๐ 2 ๐ก๐ก − ๐๐ โ ๐๐)2 + (๐๐ 2 − ๐ฃ๐ฃ 2 )(๐๐ 2 − ๐๐ 2 ๐ก๐ก 2 ) ๐๐ 2 ๐๐1 ≅๐๐2 1−๐ฝ๐ฝ 2 ๏ฟฝ๏ฟฝ๏ฟฝ๏ฟฝ๏ฟฝ 2 2 1 ⁄๐๐2 ) −๐ฝ๐ฝ ๐๐2 ๐จ๐จ = −๐๐ โ ๐บ๐บ ( ๐ผ๐ผ ≡ 〈๐๐〉 = ๐๐๐๐โ ๐ธ๐ธโ2 cos ๐๐๐ผ๐ผ ๏ฟฝ∇2 ๐จ๐จ − ๐๐โ ๐๐โ ๐๐โ 1 ๏ฟฝ1−[(๐๐1 ⁄๐๐2 ) sin ๐๐๐ผ๐ผ ]2 = Lorenz gauge: ๐๐ โ ๐จ๐จ = −๐๐โ ๐๐โ ๐๐โ ~-1 ๐ก๐ก๐๐ ≡ ๐ก๐ก − cos ๐๐๐ผ๐ผ sin2 ๐๐๐ต๐ต = (๐๐ = ๏ฟฝ- Chapter 10 – Potentials and Fields ๐ฌ๐ฌ = −๐๐๐๐ − cos ๐๐๐๐ ๐๐๐๐ 〈๐ข๐ข〉 = ๐๐โ ๐ธ๐ธโ2 ๏ฟฝ=0 ๏ฟฝ โ ๐๐ ๐๐ ๐๐ ~ I- ๐๐๐๐ ๐๐ = ๐๐โ ๐๐โ ∫๐ฑ๐ฑ ๐บ๐บ๐๐ 3 ๐ฅ๐ฅ ๐๐๐๐ ๏ฟฝ ๐ฌ๐ฌ(๐๐, ๐ก๐ก) = ๐ธ๐ธโ ๐๐ ๐๐(๐๐โ๐๐−๐๐๐๐) ๐๐ 1 ๏ฟฝ ๐ฉ๐ฉ(๐๐, ๐ก๐ก) = ๐๐ × ๐ฌ๐ฌ ๐ต๐ตโ = ๐ธ๐ธโ ๐ฃ๐ฃ = - ; ๐๐ ≡ ๏ฟฝ- -I โโ − ๐๐โ ๐๐โ ๐๐๐บ๐บ ๐๐ = ๐๐ โ ๐ป๐ป 2 Chapter 9 – Electromagnetic Waves ๐๐ = ๐๐ = − ๐๐๐๐ ๏ฟฝ∫๐ฑ๐ฑ ๐ข๐ข๐๐3 ๐ฅ๐ฅ๏ฟฝ − โฎ๐ฎ๐ฎ ๐บ๐บ โ ๐๐๐๐ ๐ฌ๐ฌ)