402-0204-00L Elektrodynamik
Semester | Frühjahrssemester 2018 |
Dozierende | R. Renner |
Periodizität | jährlich wiederkehrende Veranstaltung |
Lehrsprache | Deutsch |
Lehrveranstaltungen
Nummer | Titel | Umfang | Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||
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402-0204-00 V | Elektrodynamik | 4 Std. |
| R. Renner | |||||||||||||||||||||||||||
402-0204-00 U | Elektrodynamik Übungsgruppen werden in deutscher und/oder englischer Sprache angeboten. Beginn in der zweiten Semesterwoche. Die Übungen finden Mi 11-13 (Beginn um 10:45 auch für die Gruppen im HIL-Gebäude) statt (Di 15-17 bzw. Di 16-18 bei Bedarf als Ausweichtermin; ein allfälliger Ersatztermin für den 1. Mai bleibt zu organisieren: evtl. 2. Mai 17-19). | 2 Std. |
| R. Renner |
Katalogdaten
Kurzbeschreibung | 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. |
Lernziel | Physikalisches 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). |
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). |
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) |
Leistungskontrolle
Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird) | |
Leistungskontrolle als Semesterkurs | |
Im Prüfungsblock für | Bachelor-Studiengang Physik 2010; Ausgabe 24.02.2016 (Prüfungsblock 2) Bachelor-Studiengang Physik 2016; Ausgabe 25.02.2020 (Prüfungsblock 2) |
ECTS Kreditpunkte | 7 KP |
Prüfende | R. Renner |
Form | Sessionsprüfung |
Prüfungssprache | Deutsch |
Repetition | Die Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich. |
Prüfungsmodus | schriftlich 180 Minuten |
Zusatzinformation zum Prüfungsmodus | Prüfungsfragen dürfen auf Englisch beantwortet werden / Examination questions may be answered in English |
Hilfsmittel schriftlich | ein beidseitig handbeschriebenes A4-Blatt als Formelsammlung |
Falls die Lerneinheit innerhalb eines Prüfungsblockes geprüft wird, werden die Kreditpunkte für den gesamten bestandenen Block erteilt. Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan. |
Lernmaterialien
Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar. | |
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt. |
Gruppen
Keine Informationen zu Gruppen vorhanden. |
Einschränkungen
Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden. |
Angeboten in
Studiengang | Bereich | Typ | |
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Mathematik Bachelor | Weitere geeignete Fächer im zweiten Studienjahr | W | |
Mathematik Bachelor | Kernfächer aus weiteren anwendungsorientierten Gebieten | W | |
Physik Bachelor | Prüfungsblock II | O |