Kapitel 1
Einleitung
Coulomb-Gesetz (~ 1785):
Magnetismus (Lithors magnetes):
Feldstärken:
- BErde
0,3 - 0,6Gauß (Gauß-System)
- BErde (0,3 - 0,6) . 10-4 Tesla (SI-System)
- Beschleunigermagnete: 5-20 Tesla
Biot-Savart (1820), Amp`e re (1820-1825):
Strom -
Magnetfeld
Kräfte zwischen stromdurchflossenen Leitern
Wir betrachten einen Zusammenhang zwischen E und B und deren zeitlichen
Änderungen („Dynamik“).
Faraday:
Eine zeitliche Änderung des magnetischen Feldes durch eine Leiterschleife induziert
Spannung und Strom.
Generator, Dynamo, Elektrotechnik
Maxwell (1865):
Zeitliche Änderung des E-Feldes führt zu rot
. Dies beinhalten die
Maxwell-Gleichungen . In
diesen Gleichungen stecken folgende Erkenntnisse:
- Vereinheitlichung von elektrischen und magnetischen Wechselwirkungen
zu einheitlichen Phänomenen
für relativ bewegte Beobachter.
- Kovarianz der Maxwell-Gleichungen unter Lorentz-Transformationen
spezielle Relativitätstheorie
Praktische Konsequenzen:
- Elektromagnetische Wellen
- Abstrahlung
- Absorption
Klassische Elektrodynamik:
Es handelt sich um ein „abgeschlossenes Gebiet“, ähnlich wie die klassische
Mechanik.
Quantenelektrodynamik:
In der gegenwärtige Forschung verbinden sich die
beiden Gebiete Elektrodynamik und Quantenmechanik zur sogenannten
Quantenelektrodynamik. Dies führt zu folgenden Forschungsgebieten:
- Quantenfeldtheorie
- Teilchenphysik
- Vereinheitlichung von Wechselwirkungen
Statistische Mechanik, Festkörperphysik:
Dieses Gebiet behandelt die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von
Materie. Folgende Teilgebiete sind ihr zuzuordnen:
- Halbleiterphysik
- Supraleitung
Plasma-Physik:
Die Plasmaphysik beschreibt das Verhalten von leitenden Flüssigkeiten und
Gasen.
Inhalts-Verzeichnis:
- Einleitung
- Elektrostatik, allgemeine Konzepte
- Randwertprobleme in der Elektrostatik
- Multipole
- Magnetostatik
- Zeitabhängige Felder; Maxwell-Gleichungen
- Elemente der speziellen Relativitätstheorie
- Abstrahlung; Lösung der Maxwell-Gleichungen mit zeitabhängigen
Quellen
- Strahlung einer bewegten Punktladung
- Elektrodynamik kontinuierlicher Medien
Literatur:
- Ausgewählte Kapitel aus JACKSON: Classical Electrodynamics (oder
deutsche Übersetzung)
- PURZELL: Berkeley Physics Course
Dies ist nützlich für einfache Erklärungen.
- HONERKAMP+RÖMER: Grundlagen der klassischen theoretischen Physik