Elektrodynamik WS 2009/2010 Martin E. Garcia Fachbereich Naturwissenschaften, Universität Kassel Email: garcia@physik.uni-kassel.de Raum 1279, Telefon: 804 4480, Fax: 804 4006

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht I. Einführung - Die Coulomb-Wechselwirkung und das elektrische Feld - Warum ist eine Feldtheorie erforderlich?

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht II. Elektrostatik - Ladungsdichte. Ladungsverteilungen. Elektrisches Potential.Elektrisches Feld. Rotation und Wirbel des E-Feldes. Feldlinien. - Quellen des E-Feldes. Divergenz. Der Gaußsche Integralsatz. Differentielle Form. - Laplace- und Poisson-Gleichungen. - Randwertprobleme in kartesischen, Kugel- und Zylinderkoordinaten

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht II. Elektrostatik - Elektrische Leiter. Oberflächenladungen. - Lösung des Randwert-Problem: die Methode der Spiegelladungen. Die Methode der konformen Abbildung. Entwicklung nach orthogonalen Funktionen: Fourier-Reihe, Kugelfunktionen, Bessel-Funktionen. - Dirichletsche und Neumannsche Randbedingungen: Lösung mit der Greenschen Funktion. - Elektrostatische Feldenergie.

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht II. Elektrostatik - Multipolentwicklungen. Polarisation. Dielektrika. Die dielektrische Verschiebung. Grenzflächen. - Modelle für die molekulare Polarisierbarkeit. - Bindungsenergie in ionischen Kristallen. Madelung Energie.

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht III. Magnetostatik - Das Biot-Savartsche Gesetz - Zweites Ampèresches Gesetz - Differentialgleichungen der Magnetostatik. - Das Vektorpotential. - Das magnetische Moment. - Kreisförmige Stromschleifen. Lokalisierte Stromverteilungen - Makroskopische Gleichungen. Kraft und Drehmoment. Magnetische Abschirmung

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht IV. Die Maxwell-Gleichungen - Das Faradaysche Induktionsgesetz - Maxwellscher Verschiebungsstrom. Maxwell- Gleichungen - Eichtransformationen: Coulomb- und Lorenz-Eichung - Wellengleichung - Energie- und Impulserhaltung. Der Poynting-Vektor - Erhaltungssätze für makroskopische Materie - Der Spannungstensor

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht V. Elektromagnetische Wellen - Ebene Wellen in nichtleitenden Medien - Lineare und zirkulare Polarisation - Reflexion und Brechung elektromagnetischer Wellen - Wellen in dissipativen Medien - Wellenpakete. Phasen- und Gruppengeschwindigkeit - Kausalität und Kramers-Kronig-Relationen - Retardierte Greensche Funktion. Retardierte Potentiale

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht VI. Spezielle Relativitätstheorie - Infinitesimale Lorenz-Transformationen. Matrixdarstellung - 4-Vektoren, Transformation der EM-Felder - Lagrange- und Hamiltondichte für die Teilchen-Feld- Wechselwirkung. - Kovarianz der Elektrodynamik.

Elektrodynamik: Vorlesungsübersicht VII. Anwendungen - Herzscher Dipol: Fernfeld-Näherung - Suszeptibilitäten: Ohmsches Gesetz. Hall-Effekt - Wellenleiter - Skalare Beugungstheorie

Elektrodynamik: Literatur 1) J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, (Wiley) 2) W. Panofsky, M. Phillips, Classisal Electricity and Magnetism, (Addison-Wesley, Reading) 3) W. Nolting, Elektrodynamik, (Zimmermann-Neufang, Ulmen, 1993) 4) W. Greiner, Klassische Elektrodynamik, (Harri Deutsch, Thun, 1982) 5) R. Becker, F. Sauter, Theorie der Elektrizität 1,(Teubner, Stuttgart, 1973) 6) L. D. Landau, E. M. Lifschitz, Klassische Feldtheorie, (Akademie-Verlag, Berlin, 1973)