402-0204-00L  Elektrodynamik

SemesterFrühjahrssemester 2012
DozierendeC. Anastasiou
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch


KurzbeschreibungHerleitung und Diskussion der Maxwellgleichungen, vom statischen Fall zur Elektrodynamik. Wellengleichung, Wellenleiter, Kavitäten. Erzeugung elektromagnetischer Strahlung, Streuung und Beugung von Licht. Struktur der Maxwellgleichungen, Lorentz-Invarianz, Relativitätstheorie und Kovarianz, Lagrange Formulierung. Dynamik relativistischer Teilchen im Feld und deren Strahlung.
LernzielPhysikalisches Verständnis statischer und dynamischer Phänomene (bewegter) geladener Objekte, und der Struktur der klassischen Feldtheorie der Elektrodynamik (transversale versus longitudinale Physik, Invarianzen (Lorentz-, Eich-)). Erkennen des Zusammenhangs von elektrischen, magnetischen und optischen Phänomenen und Einfluss von Medien. Verständnis klassischer Phänomene der Elektrodynamik und Fähigkeit zur selbständigen Lösung einfacher Probleme. Anwendung mathematischer Fertigkeiten (Vektoranalysis, vollständige Funktionensysteme, Green'sche Funktionen, ko- und kontravariante Koordinaten, etc.). Vorbereitung auf die Quantenmechanik (Eigenwertprobleme, Lichtleiter und Kavitäten).
InhaltKlassische Feldtheorie der Elektrodynamik: Herleitung und Diskussion der Maxwellgleichungen, ausgehend vom statischen Fall (Elektrostatik, Magnetostatik, Randwertprobleme) im Vakuum und in Medien und Verallgemeinerung zur Elektrodynamik (Faraday Gesetz, Ampere/Maxwell; Potentiale, Eichinvarianz). Wellengleichung und Lösungen im vollen Raum, Halbraum (Snellius Gesetz), Wellenleiter, Kavitäten. Erzeugung elektromagnetischer Strahlung, Streuung und Beugung von Licht (Optik). Erarbeitung von Beispielen. Diskussion zur Struktur der Maxwellgleichungen, Lorentz-Invarianz, Relativitätstheorie und Kovarianz, Lagrange Formulierung. Dynamik relativistischer Teilchen im Feld und deren Strahlung (Synchrotron).
SkriptDeutsch, wird abgegeben.
LiteraturJ.D. Jackson, Classical Electrodynamics
W.K.H Panovsky and M. Phillis, Classical electricity and magnetism
L.D. Landau, E.M. Lifshitz, and L.P. Pitaevskii, Electrodynamics of continuus media
A. Sommerfeld, Elektrodynamik, Optik (Vorlesungen über theoretische Physik)
M. Born and E. Wolf, Principles of optics
R. Feynman, R. Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures of Physics, Vol II
Voraussetzungen / BesonderesTestatbedingung: 70% der Übungsblätter müssen sinnvoll bearbeitet und rechtzeitig abgegeben werden. Die Übungen dürfen in Gruppen von bis zu drei Studenten gemeinsam gelöst werden. Die Zusammensetzung der Gruppen gilt für das ganze Semester.