Original title: Šíření a přenos elektromagnetického záření v refraktivních a disperzivních prostředích v relativistických prostoročasech
Translated title: Propagation and transfer of electromagnetic radiation in refractive and dispersive media in relativistic spacetimes
Authors: Bezděková, Barbora ; Heyrovský, David (advisor) ; Herdeiro, Carlos (referee) ; Gallo, Emanuel (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2024
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Světelné paprsky šířící se v okolí kompaktních gravitačních objektů v disperzivním a refraktivním prostředí jsou v posledních letech hojně studovány. Jejich popis v přiblížení geometrické optiky se značně zjednoduší použitím Hamiltonovského formalismu. I přesto, že je tento popis velmi efektivní, jsou systémy, které se v tomto přiblížení analyzují, stále poměrně jednoduché. Předkládaná práce představuje výsledky, které jsou založené na uvedeném formalismu, a jejím hlavním cílem je především rozšířit jeho možné použití. Nejdříve je definován obecný osově symetrický objekt ve studeném plazmatu a je nale- zený tvar zobecněné Carterovy konstanty. Dále jsou odvozeny obecné tvary některých veličin, které charakterizují šíření světla v daném systému, např. fotonová oblast nebo ohybový úhel. Trasování paprsků v okolí kompaktních objektů popsaných Kerrovou a Hartle-Thornovou metrikou je diskutováno v další části práce. Refraktivní a disperzivní prostředí pohybující se v radiálním nebo rotačním směru vůči sféricky symetrickému gra- vitačnímu objektu je definováno dále a v dané konfiguraci je vyjádřen odpovídající tvar pro ohybový úhel. Případ pohybujícího se prostředí je také studován ve formě porucho- vého počtu, který je v práci definován dvěma různými způsoby. Přístupové oblasti v okolí Kerrovy černé díry pro... Light rays propagating around a compact gravitating object in a dispersive and re- fractive medium have been frequently studied analytically during recent years. Their description in the geometrical optics approximation is very appropriately performed in the Hamiltonian formalism. Despite the apparent simplifications, systems typically anal- ysed in the field are rather simple. The thesis presents results based on this formalism aimed to extend the current typical applications. First, a general axially symmetric ob- ject is considered and a generalized Carter constant for cold plasma is derived. Next, general expressions characterizing the basic properties of light propagation, such as the photon region or the deflection angle, are derived. Ray trajectories in the vicinity of ob- jects described both by the Kerr and Hartle-Thorne metrics are discussed. A refractive and dispersive medium characterised either by radial or rotational motion is considered and the deflection angles around a spherically symmetric object are calculated. A per- turbative approach to the moving medium is further presented in two distinctive ways. Light rays defined by their impact parameters are also studied in terms of the allowed regions around a Kerr black hole. 1
Keywords: relativistic spacetimes-propagation of electromagnetic waves-geometrical optics-refractive and dispersive media-plasma-rays in media moving with relativistic speeds in special relativity-rays in media around black holes and in cosmological context-gravitational lensing-gravitational Hall effect; relativistické prostoročasy-šíření elektromagnetických vln-geometrická optika-refraktivní a disperzivní prostředí-plazma-paprsky v prostředí s relativistickými rychlostmi-paprsky v prostředí kolem černých děr a v kosmologickém kontextu-gravitační čočkování-gravitační Hallův jev

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/192446

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-623674


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses