Elektrodynamik
FS 2013







Dozierende:


Prof. Dr. Thomas Gehrmann Email


Literatur:
  • Classical Electrodynamics, J.D.Jackson
  • Grundkurs Theoretische Physik 3: Elektrodynamik, W. Nolting
  • Classical Electricity and Magnetism, W.Panofsky & M.Philips
  • Theoretische Physik II: Klassische Feldtheorie,L.D.Landau & E.M.Lifschitz
  • Klassische Elektrodynamik, W.Greiner

Vorlesungen:


Mi 08:45 - 10:30 ETH HPH G3
Fr 10:15 - 12:00 ETH HG F5


Uebungen:


Mi 10:45 - 13:00 ETH HIT H51 Matteo Biondi Email
ETH HIT F31.2 Maximilian Kelm  Email
ETH HIT F32 Carl Vollenweider Email
ETH HIT H42 David Oehri Email
ETH HIT J 51 Kiryl Pakrouski Email
ETH HIT F13 Raffaele Solca Email
Do 08:00 - 09:45 Y16 G05 Andrea Visconti Email
Deniz Gizem Ozturk
Email

Kalender:


Ausgabe: Mi
Vorbesprechung: Mi/Do
Abgabe: Di mittag (Briefkaesten)
Besprechung der Loesungen: Mi/Do
Uebungsklausur: 22.5.2013
Dienststunden im Sommer
Schriftliche Modulpruefung: 27.8.2013, 09:00-12:00


Inhalt der Vorlesung:


1. Einfuehrung
2. Elektrostatik
  2.1 Coulomb-Gesetz
  2.2 Das elektrische Feld
  2.3 Das elektrische Potential
  2.4 Spezielle Ladungskonfigurationen
        2.4.1 Flaechenladung
        2.4.2 Multipolentwicklung
  2.5 Randwertprobleme
        2.5.1 Existenz und Eindeutigkeit der Loesung
        2.5.2 Green'sche Funktion
        2.5.3 Bildladungen
        2.5.4 Separationsansatz
  2.6 Elektrostatische Feldenergie
  2.7 Kapazitaet
  2.8 Elektrostatik in Materie
        2.8.1 Dielektrisches Verschiebungsfeld
        2.8.2 Randwertprobleme mit Dielektrika
        2.8.3 Elektrostatische Energie im Dielektrikum
3. Magnetostatik
  3.1 Elektrischer Strom
  3.2 Ampere'sches Gesetz
  3.3 Magnetische Induktion und Biot-Savart-Gesetz
  3.4 Vektorpotential
  3.5 Magnetisches Moment
  3.6 Magnetostatik in Materie
        3.6.1 Makroskopisches Magnetfeld
        3.6.2 Grenzflaechen und Randwertprobleme
        magnetischer Materialien
4. Elektrodynamik
  4.1 Faraday'sches Induktionsgesetz
  4.2 Maxwell'sche Ergaenzung
  4.3 Maxwell'sche Gleichungen
        4.3.1 Anwesenheit von Materie
  4.4 Potentiale der Elektrodynamik
        4.4.1 Eichtransformationen
        4.4.2 Green'sche Funktionen der Wellengleichung
  4.5 Elektromagnetische Feldenergie
  4.6 Elektromagnetischer Feldimpuls
  4.7 Induktivitaet
5. Relativistische Formulierung der Elektrodynamik
  5.1 Spezielle Relativitaetstheorie
  5.2 Ladungs- und Stromdichte
  5.3 Elektromagnetische Potentiale
  5.4 Feldstaerketensor
  5.5 Maxwell'sche Gleichungen in relativistischer Form
  5.6 Lagrange-Dichte
  5.7 Lorentz-Kraft
6. Elektromagnetische Wellen
  6.1 Wellenloesungen der Maxwell-Gleichungen
  6.2 Ebene Wellen
        6.2.1 Wellenlaenge und Frequenz
        6.2.2 Ebene elektromagnetische Wellen
 6.3 Polarisation
        6.3.1 Lineare Polarisation
        6.3.2 Zirkulare Polarisation
 6.4 Wellenpakete
 6.5 Wellenausbreitung im geraden Hohlleiter
 6.6 Retardierte Potentiale
 6.7 Strahlung einer bewegten Punktladung
        6.7.1 Bremsstrahlung
        6.7.2 Synchrotronstrahlung
 6.8 Hertz'scher Dipol
7. Wellenoptik
 7.1 Wellengleichungen in Materie
 7.2 Brechung und Reflexion an Grenzflaechen
 7.3 Dispersion
        7.3.1 Oszillatormodell
        7.3.2 Kausalzusammenhang von D und E
        7.3.3 Dispersionsrelationen
 7.4 Rayleigh-Streuung