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.

1 EINLEITUNG
1. 1 Der Feldbegriff in der Mechanik und der Elektrodynamik
1. 2 Aufbau des Buches
1. 3 Gültigkeitsgrenzen der Elektrodynamik

2 HEURISTISCHE BEGRÜNDUNG DER MAXWELL-GLEICHUNGEN
2. 1 Das elektrische Feld (Elektrostatik)
2. 2 Das magnetische Feld (Magnetostatik)
2. 3 Maxwell-Gleichungen

3 RAUM UND ZEIT
3. 1 Fundamentale Wechselwirkungen
3. 2 Das Relativitätsprinzip
3. 3 Abstände um Raum-Zeit-Kontinuum
3. 4 Die Eigenzeit
3. 5 Die Lorentz-Transformation
3. 6 Tensorkalkül im pseudoeuklidischen Raum

4 LADUNGEN IN ELEKTROMAGNETISCHEN FELDERN
4. 1 Das Konzept der Feldtheorie
4. 2 Das freie Teilchen
4. 3 Das Viererpotential
4. 4 Kovariante Bewegungsgleichungen
4. 5 Der Anschluss an die Elektrodynamik
4. 6 Eichinvarianz
4. 7 Lorentz-Transformationen der Felder
4. 8 Elektromagnetische Feldinvarianten

5 DIE MAXWELL-GLEICHUNGEN
5. 1 Die erste Gruppe der Maxwell-Gleichungen
5. 2 Die Feldwirkung
5. 3 Der Vierervektor des Stroms
5. 4 Die zweite Gruppe der Maxwell-Gleichungen
5. 5 Die vollständigen Bewegungsgleichungen
5. 6 Die Kontinuitätsgleichung
5. 7 Energiedichte und Energiestrom
5. 8 Resümee

6 ELEKTROSTATIK IM VAKUUM
6. 1 Die Feldgleichungen der Elektrostatik
6. 2 Lösung der Feldgleichungen für Punktladungen und Ladungsverteilungen
6. 3 Felder verschiedener Ladungsverteilungen
6. 4 Multipolentwicklung und Fernfeld einer lokalisierten Ladungsverteilung
6. 5 Elektrische Energie von Ladungssystemen
6. 6 Kräfte im elektrischen Feld

7 ELEKTROSTATIK IN MATERIE
7. 1 Das elektrostatische Feld von Leitern
7. 2 Das Potential von Leitern
7. 3 Bestimmung der Green' schen Funktionen
7. 4 Raumladungsfreie Probleme
7. 5 Dielektrika

8 MAGNETOSTATIK
8. 1 Das Biot-Savart' sche Gesetz
8. 2 Magnetisches Moment
8. 3 Magnetische Multipole
8. 4 Magnetische Monopole
8. 5 Lineare Stromschleifen
8. 6 Magnetische Feldenergie
8. 7 Kräfte im Magnetfeld
8. 8 Magnetostatik in Materie
8. 9 Magnetische Materialien
8. 10 Verhalten an Grenzflächen
8. 11 Klassische Theorie des Supraleiters

9 ZEITABHÄNGIGE ELEKTROMAGNETISCHE FELDER
9. 1 Maxwell-Gleichungen in Materie
9. 2 Materialgleichungen
9. 3 Bilanzgleichungen
9. 4 Rand- und Stetigkeitsbedingungen
9. 5 Freie elektromagnetische Wellen
9. 6 Quasistationäre Felder
9. 7 Telegrafengleichung

10 AUSSTRAHLUNG ELEKTROMAGNETISCHER WELLEN
10. 1 Inhomogene Wellengleichungen
10. 2 Lösung der inhomogenen Wellengleichung
10. 3 Klassische Dipolstrahlung
10. 4 Antennen
10. 5 Ausstrahlung eines zeitlich variablen mathematischen Dipols
10. 6 Dipolstrahlung freier Ladungen
10. 7 Nichtrelativistische Elektronen im Magnetfeld
10. 8 Die klassische atomare Katastrophe
10. 9 Streuung an Elektronen
10. 10 Ausstrahlung einer bewegten Punktladung
10. 11 Bremsstrahlung
10. 12 Cerenkov-Strahlung

11 OPTIK
11. 1 Kirchhoff' sche Wellenformel
11. 2 Fraunhofer' sche Beugung
11. 3 Geometrische Optik