Elektrodynamik

Die Neuauflage gibt eine Einführung in die konzeptionell und mathematisch anspruchsvolle Elektrodynamik. Ausgehend von experimentellen Erkenntnissen über elektrische und magnetische Felder werden die Studierenden an die Maxwell-Gleichungen im Vakuum und in Materie herangeführt.

Die Neuauflage gibt eine Einführung in die konzeptionell und mathematisch anspruchsvolle Elektrodynamik. Ausgehend von experimentellen Erkenntnissen über elektrische und magnetische Felder werden die Studierenden an die Maxwell-Gleichungen im Vakuum und in Materie herangeführt.

1 EINLEITUNG1.1 Der Feldbegriff in der Mechanik und der Elektrodynamik1.2 Aufbau des Buches1.3 Gültigkeitsgrenzen der Elektrodynamik2 HEURISTISCHE BEGRÜNDUNG DER MAXWELL-GLEICHUNGEN2.1 Das elektrische Feld (Elektrostatik)2.2 Das magnetische Feld (Magnetostatik)2.3 Maxwell-Gleichungen3 RAUM UND ZEIT3.1 Fundamentale Wechselwirkungen3.2 Das Relativitätsprinzip3.3 Abstände um Raum-Zeit-Kontinuum3.4 Die Eigenzeit3.5 Die Lorentz-Transformation3.6 Tensorkalkül im pseudoeuklidischen Raum4 LADUNGEN IN ELEKTROMAGNETISCHEN FELDERN4.1 Das Konzept der Feldtheorie4.2 Das freie Teilchen4.3 Das Viererpotential4.4 Kovariante Bewegungsgleichungen4.5 Der Anschluss an die Elektrodynamik4.6 Eichinvarianz4.7 Lorentz-Transformationen der Felder4.8 Elektromagnetische Feldinvarianten5 DIE MAXWELL-GLEICHUNGEN5.1 Die erste Gruppe der Maxwell-Gleichungen5.2 Die Feldwirkung5.3 Der Vierervektor des Stroms5.4 Die zweite Gruppe der Maxwell-Gleichungen5.5 Die vollständigen Bewegungsgleichungen5.6 Die Kontinuitätsgleichung5.7 Energiedichte und Energiestrom5.8 Resümee6 ELEKTROSTATIK IM VAKUUM6.1 Die Feldgleichungen der Elektrostatik6.2 Lösung der Feldgleichungen für Punktladungen und Ladungsverteilungen6.3 Felder verschiedener Ladungsverteilungen6.4 Multipolentwicklung und Fernfeld einer lokalisierten Ladungsverteilung6.5 Elektrische Energie von Ladungssystemen6.6 Kräfte im elektrischen Feld7 ELEKTROSTATIK IN MATERIE7.1 Das elektrostatische Feld von Leitern7.2 Das Potential von Leitern7.3 Bestimmung der Green'schen Funktionen7.4 Raumladungsfreie Probleme7.5 Dielektrika8 MAGNETOSTATIK8.1 Das Biot-Savart'sche Gesetz8.2 Magnetisches Moment8.3 Magnetische Multipole8.4 Magnetische Monopole8.5 Lineare Stromschleifen8.6 Magnetische Feldenergie8.7 Kräfte im Magnetfeld8.8 Magnetostatik in Materie8.9 Magnetische Materialien8.10 Verhalten an Grenzflächen8.11 Klassische Theorie des Supraleiters9 ZEITABHÄNGIGE ELEKTROMAGNETISCHE FELDER9.1 Maxwell-Gleichungen in Materie9.2 Materialgleichungen9.3 Bilanzgleichungen9.4 Rand- und Stetigkeitsbedingungen9.5 Freie elektromagnetische Wellen9.6 Quasistationäre Felder9.7 Telegrafengleichung10 AUSSTRAHLUNG ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN10.1 Inhomogene Wellengleichungen10.2 Lösung der inhomogenen Wellengleichung10.3 Klassische Dipolstrahlung10.4 Antennen10.5 Ausstrahlung eines zeitlich variablen mathematischen Dipols10.6 Dipolstrahlung freier Ladungen10.7 Nichtrelativistische Elektronen im Magnetfeld10.8 Die klassische atomare Katastrophe10.9 Streuung an Elektronen10.10 Ausstrahlung einer bewegten Punktladung10.11 Bremsstrahlung10.12 Cerenkov-Strahlung11 OPTIK11.1 Kirchhoff'sche Wellenformel11.2 Fraunhofer'sche Beugung11.3 Geometrische Optik