Elektrodynamik und spezielle Relativitätstheorie - SS 2008

Veranstaltungs-Nr. 111049

Dozent

Prof. Dr. C. Falter
Institut für Festkörpertheorie
IG 1, R. 710, Tel. 33585

Termine

Mi 08-10 TP, HS 404
Fr 12-14 TP, HS 404

Inhalt der Vorlesung

  • Elektro- und Magnetostatik
  • Axiomatischer Aufbau der Elektrodynamik (ED)
  • Elektrodynamik in Materie und Response Theorie
  • Energie-Impuls-Drehimpuls Bilanz in der ED
  • Eichtransformation und Lösung der Maxwell-Gleichungen
  • Mikroskopische und makroskopische Maxwell-Gleichungen und Wellenausbreitungen in der Materie
  • Retardierte Lösungen und elektromagnetische Multipolstrahlung
  • Überblick über die Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie und relativistischen Mechanik
  • kovariante Formulierung der Elektrodynamik
  • Erhaltungssätze

Literatur

  • T. Fließbach: Elektrodynamik, Spektrum
  • J.D. Jackson: Classical Electrodynamics, J. Wiley/de Gruyter
  • R.J. Jelitto: Theoretische Physik Band 3, Elektrodynamik, Aula
  • W. Nolting: Band 3, Elektrodynamik, Springer
  • U.E. Schröder: Spezielle Relativitätstheorie, Harri Deutsch

Skript zur Vorlesung

Elektrodynamik und Relativitätstheorie

Kap. 1 Über die Wahl des Messsystems - Coulomb-Gesetz - Ladung und Strom als Messgrößen
Kap. 2 Das statische elektrische und magnetische Feld als Messgrößen
Kap. 3 Die Maxwell'schen Gleichungen der Elektrostatik und Magnetostatik
Kap. 4 Axiomatischer Aufbau der Elementardynamik - Maxwell-Gleichungen
Kap. 5 Die neuen Elemente der Dynamik
Kap. 6 Energie-Impuls-Drehimpuls Bilanz für das System "elektromagnetisches Feld und geladene Teilchen"
Skript

Ergänzungen zur Elektrodynamik

Kap. 1 Elektrostatische Randwertprobleme: Dirichlet, von Neumann
Kap. 2 Von den mikroskopischen zu den makroskopischen Maxwell Gleichungen
Kap. 3 Wellenausbreitung in Materie - Dispersion - Dämpfung - Linearer Response in Isolatoren und Metallen
Kap. 4 Die Bedeutung der Kausalität im Response Verhalten - Die Kramers-Kronig Relation
Kap. 5 Ein klassisches Modell zum Diagmagnetismus der Materie
Kap. 6 Stetigkeitsbedingungen für das elektromagnetische Feld an Grenzflächen
Kap. 7 Die quasistatische Näherung der Maxwell'schen Gleichungen
Kap. 8 Energieströmung in Wellenfeldern - Das elektrische Dipolfeld
Kap. 9 Fourierzerlegung des elektromagnetischen Feldes - Photonenaspekt des elektromagnetischen Feldes
Kap. 10 Die inhomogene Wellengleichung - Methode der Green'schen Funktionen
Kap. 11 Liénard-Wiechert Potentiale: Abstrahlung beschleunigter Ladungen - Strahlungskraft
Kap. 12 Der Michelson-Morley Versuch
Kap. 13 Gruppeneigenschaften der Lorentz- bzw. Poincaré-Transformation
Kap. 14 Kovariante und kontravariante Tensoren
Kap. 15 Ableitung der Lorentz Transformation
Kap. 16 Charakterisierung  von Ereignissen im Minkowski Raum - kinematische Effekte
Kap. 17 Diskussion der Einstein'schen Formeln für die Energie
Kap. 18 Kovariante Formulierung der Elektrodynamik
Kap. 19 Transformation der elektromagnetischen Felder unter Lorentz Transformation - Dopplereffekt - Aberration
Kap. 20 Zerlegung der Energie des elektromagnetischen Feldes in longitudinale und transversale Anteile - Prinzip der minimalen Kopplung
Kap. 21 Thomson- und Rayleighsteuung elektromagnetischer Wellen - Resonanzfluoreszenz - Elastische Streuung - Wirkungsquerschnitt
Kap. 22 Wirkungsfunktion eines freien relativistischen Teilchens - Geometrie und Dynamik - Bewegungsgleichung aus dem Hamilton'schen Prinzip
Kap. 23 Wirkungsfunktion und Bewegungsgleichung eines geladenen relativistischen Teilchens im elektromagnetischen Feld
Kap. 24 Elektrodynamik mit magnetischen Ladungen
Kap. 25 Photonen und geladene Teilchen - Compton Streuung - Paarerzeugung und Paarvernichtung
Kap. 26 Der (relativistische) Dopplereffekt
Skript