Elektrodynamik

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Elektrodynamik und richtet sich an Studierende der Physik, die diese Vorlesung besuchen. Besonderen Wert hat Torsten Fließbach auf eine gut lesbare, verständliche und prägnante Darstellung gelegt. So werden die einzelnen Schritte ausführlich dargestellt und besprochen.

Als Erstes werden die mathematischen Hilfsmittel für die Elektrodynamik kompakt zusammengefasst. Der zweite Teil behandelt die Elektrostatik, der dritte die Magnetostatik. Ausgehend vom Experiment werden die Feldgleichungen motiviert und unterschiedliche Lösungsmethoden diskutiert. Im vierten Teil wird die Maxwellsche Theorie behandelt, die die Kopplung von elektrischen und magnetischen Feldern zeitabhängig beschreiben. Besonderer Fokus liegt auf der relativistischen Struktur der Elektrodynamik, die ausführlich besprochen wird.

Im fünften Teil werden Anwendungen wie beispielsweise Hohlraumwellen, die Strahlung beschleunigter Ladungen, Streuung von Licht und der Schwingkreis besprochen. Der sechste Teil beschäftigt sich mit der Aufstellung der mikroskopischen Maxwellgleichungen in Materie und der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Materie. Im anschließenden Teil sind die grundlegenden Prinzipien der Optik zusammengefasst.

Torsten Fließbachs Lehrbuchreihe zur Theoretischen Physik umfasst die folgenden Bände: Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik, Statistische Physik und ein begleitendes Arbeitsbuch. Außerdem ist von ihm das Buch Die relativistische Masse erschienen.

Autorentext
Torsten Fließbach habilitierte sich 1977 an der TU München in Theoretischer Kernphysik. Seit 1979 ist er Professor für Theoretische Physik an der Universität Siegen. Sein Lehrbuchkanon umfasst die Theoretische Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik, Statistische Physik, Allgemeine Relativitätstheorie, ein begleitendes Arbeitsbuch und den Band Die relativistische Masse. Seine Bücher werden aufgrund ihrer Verständlichkeit, Klarheit und Prägnanz geschätzt.

Inhalt

Einleitung.- I Tensoranalysis.- 1 Gradient, Divergenz und Rotation.- 2 Tensorfelder.- 3 Distributionen.- 4 Lorentztensoren.- II Elektrostatik.- 6 Feldgleichungen.- 7 Randwertprobleme.- 8 Anwendungen.- 9 Legendrepolynome.- 10 Zylindersymmetrische Probleme.- 11 Kugelfunktionen.- 12 Multipolentwicklung.- III Magnetostatik .- 13 Magnetfeld.- 14 Feldgleichungen.- 15 Magnetischer Dipol.- IV Maxwellgleichungen: Grundlagen.- 16 Maxwellgleichungen.- 17 Allgemeine Lösung.- 18 Kovarianz.- 19 Lagrangeformalismus.- V Maxwellgleichungen: Anwendungen.- 20 Ebene Wellen.- 21 Hohlraumwellen.- 22 Transformation der Felder.- 23 Beschleunigte Ladung.- 24 Dipolstrahlung.- 25 Streuung von Licht.- 26 Schwingkreis.- VI Elektrodynamik in Materie.- 27 Mikroskopische Maxwellgleichungen.- 28 Linearer Response.- 29 Makroskopische Maxwellgleichungen.- 30 Erste Anwendungen.- 31 Dielektrische Funktion.- 32 Permeabilitätskonstante.- 33 Wellenlösungen.- 34 Dispersion und Absorption.- VII Elemente der Optik .- 35 Huygenssches Prinzip.- 36 Interferenz und Beugung.- 37 Reflexion und Brechung.- 38 Geometrische Optik.- Anhänge .- A MKSA-System.- B Physikalische Konstanten.- C Vektoroperationen.- Register.