Theoretische Physik 2 (Forschungsstudiengang): Feldtheorie (TPF-2)10 ECTS
(englische Bezeichnung: Theoretical Physics 2 (Elite Degree Program): Field Theory)
(Prüfungsordnungsmodul: Theoretische Physik 2: Feldtheorie)

Lectures:

• • Theoretische Physik 2: Elektrodynamik
    (Vorlesung, 4 SWS, Thomas Thiemann, Tue, Thu, 10:00 - 12:00, HH; für Lehramtstudierende nur erste Hälfte der Vorlesungszeit! Erste Vorlesung am 22.10. Vorlesung beginnt 10:00 s.t.)
  • Theoretikum zur Theoretischen Physik 2: Elektrodynamik
    (Übung, 3 SWS, Thomas Thiemann, Thu, Fri, 13:00 - 16:00, SR 01.332; Thu, 13:00 - 16:00, SR 02.779; Thu, Fri, 13:00 - 16:00, TL 1.140, (außer Thu 23.1.2020); Thu, 14:00 - 17:00, SR 00.103, HC; Thu, 16:00 - 19:00, SR 01.683, SR 01.332; Fri, 12:30 - 16:00, SR 01.683; single appointment on 23.1.2020, 13:00 - 16:00, SR 00.732)

Inhalt:

• Elektrostatik und Magnetostatik:

Grundgleichungen der Elektro- und Magnetostatik, Elektrostatisches Potential, Randwertproblem für die Poisson Gleichung, Multipolentwicklung,

• Dielektrische und magnetische Materialien:

H- und D-Feld. Permeabilität. magnetische Suszeptibilität, Randbedingungen

• Maxwell-Gleichungen und Erhaltungssätze:

Maxwell-Gleichungen, Lorentz-Kraft, Energie und Impuls des Elektromagnetischen Feldes, Energiebilanz, Maxwellscher Spannungstensor

• Elektromagnetische Potentiale und Eichinvarianz:

Elektromagnetische Potentiale, Eichtransformationen, Lorentz- und Coulombeichung

• Elektromagnetische Wellen und Dispersion:

Wellengleichung, Ebene Wellen, Polarisation

• Feld bewegter Ladungen und Retardierung:

Kugelwellen, Greensfunktionen der Wellengleichung

• Ausstrahlung:

elektrische Dipolstrahlung

• Relativistische Elektrodynamik:

Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie, Symmetrien der Maxwellgleichungen, Vierertensoren, Minkowski-Metrik, kovariante Form der Maxwellgleichung

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erläutern und erklären die theoretisch-physikalische Beschreibung der Elektrodynamik und reflektieren vorgestellte Theorien gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis

• strukturieren Probleme mathematisch und lösen sie eigenständig
  

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2018w | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Theoretische Physik 2: Feldtheorie)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Theoretische Physik: Feldtheorie (Prüfungsnummer: 61411)

(englischer Titel: Theoretical physics: Field theory)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 10 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: SS 2020

1. Prüfer:

Thomas Thiemann

Termin: 25.02.2020, 12:00 Uhr, Ort: HG, HH