Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Elektrodynamik, wie sie an der Universität im Zyklus "Theoretische Physik" angeboten wird. Besonderen Wert hat der Autor auf eine gut lesbare, verständliche und überschaubare Darstellung gelegt. Die einzelnen Schritte sind so ausführlich dargestellt, dass der Leser sie ohne größere Schwierigkeiten nachvollziehen kann.
Der vorbereitende Teil I stellt die für das Folgende benötigten mathematischen Hilfsmittel in kompakter Form zusammen. Es schließen sich die Behandlung der Elektrostatik (Teil II) und der Magnetostatik (Teil III) an. Dabei werden ausgehend von experimentellen Befunden die Feldgleichungen motiviert und die verschiedenen Methoden zu ihrer Lösung ausführlich diskutiert. Hierauf aufbauend behandelt der Teil IV die Maxwellsche Theorie, die die Kopplung von elektrischen und magnetischen Feldern im zeitabhängigen Fall beschreibt. Die Eigenschaften der Maxwellgleichungen werden untersucht, insbesondere die allgemeine Lösung und das Verhalten unter Lorentztransformationen sowie die Lagrangeformulierung. Der Teil V befasst sich mit Anwendungen wie beispielsweise den Hohlraumwellen, der Strahlung beschleunigter Ladungen, der Streuung von Licht an Elektronen und dem Schwingkreis. Teil VI beginnt mit der Aufstellung der mikroskopischen Maxwellgleichungen in Materie, und zwar unter dem Gesichtspunkt der Reaktion der Materie auf zusätzliche elektromagnetische Felder. Auf der Grundlage der makroskopischen Maxwellgleichungen wird danach die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Materie untersucht. Im Teil VII sind in dieser Auflage erstmals die grundlegenden Prinzipien der Optik an einer Stelle zusammengeführt und abgerundet dargestellt.
Inhaltsverzeichnis:
Einleitung
Teil I Tensoranalysis
1 Gradient, Divergenz und Rotation
2 Tensorfelder
3 Distributionen
4 Lorentztensoren
Teil II Elektrostatik
5 Coulombgesetz
6 Feldgleichungen
7 Randwertprobleme
8 Anwendungen
9 Legendrepolynome
10 Zylindersymmetrische Probleme
11 Kugelfunktionen
12 Multipolentwicklung
Teil III Magnetostatik
13 Magnetfeld
14 Feldgleichungen
15 Magnetischer Dipol
Teil IV Maxwellgleichungen: Grundlagen
16 Maxwellgleichungen
17 Allgemeine Lösung
18 Kovarianz
19 Lagrangeformalismus
Teil V Maxwellgleichungen: Anwendungen
20 Ebene Wellen
21 Hohlraumwellen
22 Transformation der Felder
23 Beschleunigte Ladung
24 Dipolstrahlung
25 Streuung von Licht
26 Schwingkreis
Teil 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
Teil 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
Der vorbereitende Teil I stellt die für das Folgende benötigten mathematischen Hilfsmittel in kompakter Form zusammen. Es schließen sich die Behandlung der Elektrostatik (Teil II) und der Magnetostatik (Teil III) an. Dabei werden ausgehend von experimentellen Befunden die Feldgleichungen motiviert und die verschiedenen Methoden zu ihrer Lösung ausführlich diskutiert. Hierauf aufbauend behandelt der Teil IV die Maxwellsche Theorie, die die Kopplung von elektrischen und magnetischen Feldern im zeitabhängigen Fall beschreibt. Die Eigenschaften der Maxwellgleichungen werden untersucht, insbesondere die allgemeine Lösung und das Verhalten unter Lorentztransformationen sowie die Lagrangeformulierung. Der Teil V befasst sich mit Anwendungen wie beispielsweise den Hohlraumwellen, der Strahlung beschleunigter Ladungen, der Streuung von Licht an Elektronen und dem Schwingkreis. Teil VI beginnt mit der Aufstellung der mikroskopischen Maxwellgleichungen in Materie, und zwar unter dem Gesichtspunkt der Reaktion der Materie auf zusätzliche elektromagnetische Felder. Auf der Grundlage der makroskopischen Maxwellgleichungen wird danach die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Materie untersucht. Im Teil VII sind in dieser Auflage erstmals die grundlegenden Prinzipien der Optik an einer Stelle zusammengeführt und abgerundet dargestellt.
Inhaltsverzeichnis:
Einleitung
Teil I Tensoranalysis
1 Gradient, Divergenz und Rotation
2 Tensorfelder
3 Distributionen
4 Lorentztensoren
Teil II Elektrostatik
5 Coulombgesetz
6 Feldgleichungen
7 Randwertprobleme
8 Anwendungen
9 Legendrepolynome
10 Zylindersymmetrische Probleme
11 Kugelfunktionen
12 Multipolentwicklung
Teil III Magnetostatik
13 Magnetfeld
14 Feldgleichungen
15 Magnetischer Dipol
Teil IV Maxwellgleichungen: Grundlagen
16 Maxwellgleichungen
17 Allgemeine Lösung
18 Kovarianz
19 Lagrangeformalismus
Teil V Maxwellgleichungen: Anwendungen
20 Ebene Wellen
21 Hohlraumwellen
22 Transformation der Felder
23 Beschleunigte Ladung
24 Dipolstrahlung
25 Streuung von Licht
26 Schwingkreis
Teil 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
Teil 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