Theoretische Physik 2: Elektrodynamik (TP-2)10 ECTS
(englische Bezeichnung: Theoretical Physics 2: Elektrodynamics)
(Prüfungsordnungsmodul: Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)

Lectures:

• • Theoretische Physik 2: Elektrodynamik (TP-2)
    (Vorlesung, 4 SWS, Eric Lutz, Tue, Thu, 10:00 - 12:00, HH)
  • Theoretikum zur Theoretischen Physik 2: Elektrodynamik
    (Übung, 3 SWS, Eric Lutz, Thu, Fri, 13:00 - 16:00, SR 01.332, TL 1.140; Thu, 13:00 - 16:00, SR 01.779, SR 02.729, SR 02.779; Thu, 14:00 - 17:00, SRLP 0.179, SR 00.103; Fri, 14:00 - 17:00, HF; Thu, 16:00 - 19:00, SR 01.332; Wed, 12:00 - 14:00, 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
  

Literatur:

eines der Standardlehrbücher zur Theoretischen Physik

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur zur Theoretischen Physik 2: Elektrodynamik (Prüfungsnummer: 61401)

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

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Freiwillige Zwischenprüfung: Die Darstellung (Vorrechnen) von gelösten Hausaufgaben in den Übungsstunden (Theoretikum zur Statistischen Physik) kann zu einem Notenbonus für die Modulnote führen. Die Präsentation von zwei vollständig, überwiegend richtig gelösten Aufgaben während des Semesters führt zu einer Verbesserung um eine Notenstufe (0.3 oder 0.4 Notenpunkte); die Präsentation von insgesamt vier vollständig, überwiegend richtig gelösten Aufgaben zu einer Verbesserung um zwei Notenstufen (0.6 oder 0.7 Notenpunkte).

Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: WS 2017/2018 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Eric Lutz