Elektrodynamik – FS 2014
Dozent: Prof. Niklas Beisert
Mittwochs 8:45–10:30, HPH G3
Freitags 10:15–12:00, HG E5
Übungsleiter: Dr. Stefan Kallweit
Übungsgruppen:
Dienstags 15:30–17:00, HIT F31.2/E41, Simone Lionetti (E)
Mittwochs 10:45–12:30, HIT F13, Aleksejs Fomins (E)
Mittwochs 10:45–12:30, HIT F31.2, Sandra Rankovic (E)
Mittwochs 10:45–12:30, HIT F32, Andrei Plamada (E)
Mittwochs 10:45–12:30, HIT H42, Reimar Hecht (D)
Mittwochs 10:45–12:30, HIT H51, Falko Dulat (D)
Donnerstags 08:00–09:45, Y16 G 05, Hayk Sargsyan (E)
Ausserordentliche Termine:
Freitag 21.03., 9:00–10:30, HPH G3: Kapitel 5.3/5.4
Mittwoch 26.03.: keine Vorlesung (Übungen nach Plan)
Freitag 28.03., 10:15–12:00, HG E5: Wiederholung Statik / Übung Blatt 6
Mittwoch 02.04.: Vorlesung fällt aus
Donnerstag 10.04., 15:45–17:30, HPV G5: Ausweichtermin für 02.04.
Freitag 11.04., 8:15–10:00, HG E5: alternativer Ausweichtermin für 02.04., vor regulärer Vorlesung
Klausur FS14:
Montag, 11.08., ab 14:00, HPV G5: allgemeine Fragestunde
Montag, 25.08., 9:00–12:00, HIL G15: Klausur
Donnerstag/Freitag, 28./29.08.: mündliche Nachprüfungen
Beschreibung
Herleitung 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.
Inhalt
- Klassische 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).
- Grundlagen der Elektrostatik
- Randwertprobleme der Elektrostatik
- Elektrostatik in Kugelkoordinaten
- Magnetostatik
- Elektro- und Magnetostatik in Materie
- Maxwell-Gleichungen
- Lösungen der freien Wellengleichung
- Erhaltungsgroßen und Symmetrien
- Erzeugung Elektromagnetischer Wellen
- Wellenleiter
- Elektrodynamik mit Materie
- Wellenoptik
- Spezielle Relativitätstheorie
Literatur
- J.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
- W. Nolting, Elektrodynamik (Grundkurs Theoretische Physik 3)
Prüfung
- 180-minütige schriftliche Prüfung
- erlaubte Hilfsmittel: ein handgeschriebenes, beidseitig beschriebenes A4-Blatt
- Wer die schriftliche Prüfung nicht besteht, hat die Möglichkeit, noch in derselben Prüfungssession eine 20-minütige mündliche Prüfung zu absolvieren (gilt nicht als Repetition der Prüfung). Durch eine mündliche Prüfung kann die Note auf maximal 4 verbessert werden.
- Empfehlung: 70% der Übungsblätter sinnvoll bearbeiten (ggf. in Gruppen von maximal 3 Studenten)
- Empfehlung: eine Aufgabe in der Übungsgruppe präsentieren
Materialien
Übungsblätter
Problem Sets
Inhaltsangaben
Hier wird der Inhalt der Kapitel skizziert und auf ähnliche Inhalte in anderen Quellen verwiesen: