Klassische Theoretische Physik II
Winter 2013/14
Di, 10.00 - 11.30 | HS II 
Do, 12.00 - 13.30 | HS III
Überblick
Gegenstand der Vorlesung sind weiterführende Kapitel der Elektrodynamik und der klassischen Mechanik. In der Elektrodynamik werden dabei u.a. dynamische Phänomene, wie elektromagnetische Wellen, behandelt; in der klassischen Mechanik wird die Lagrangesche und die Hamiltonsche Formulierung eingeführt.Übungen
Die Übungen finden am Donnerstag statt; die Einteilung der Übungsgruppen finden Sie in dieser Übersicht.Übungsblätter
- Übungsblatt 0: Maxwellgleichungen, Kontinuitätsgleichung, Spiegelladungen, Helmholtzspulen
- Übungsblatt 1: Rotierendes Rad, Dickes Kabel, Kugelwellen, Eindimensionale Wellengleichung
- Übungsblatt 2: Vektoridentitäten, Elliptisch polarisiertes Licht, Stehende elektromagnetische Welle, Satz von Poynting
- Übungsblatt 3: Gaußintegrale, Wellenpaket, Energiestrom, Strahlungsdruck
- Übungsblatt 4: Maxwell'scher Spannungstensor, Drehimpuls, Levi-Civita-Tensor, Eichfelder
- Übungsblatt 5: Fouriertransformation, Bestimmung der Greenfunktion durch zweifache Fouriertransformation (in zwei Teilen)
- Übungsblatt 6: Helmholtz-Gleichung, Multipolentwicklung, Elektrische Dipolfelder, Magnetische Dipolfelder
- Übungsblatt 7: Sonnenlicht, Antenne, Nabla- und Laplaceoperator in Zylinderkoordinaten, Instabilität des klassichen Atoms
- Übungsblatt 8: Makroskopische ED I+II, Dielektrikum im Kondensator, Dispersion
- Übungsblatt 9: Konduktivität, Skin-Effekt, Galilei-Varianz einer Wellengleichung, Nicht inertiale Systeme
- Übungsblatt 10: Gruppeneigenschaften der Lorentz-Transformation, Lorentz-Invarianz der Wellengleichung, Längenkontraktion, Raum- und zeitartige Abstände
- Übungsblatt 11: Zwillingsparadox, Relativistischer Dopplereffekt, Raum-Zeit Diagramme, GPS
- Übungsblatt 12: Compton-Effekt, Lorentz-Tranformation des Feldstärketensors, Kovariante Formulierung der Elektrodynamik, Tscherenkow Strahlung
- Übungsblatt 13: Brachistochrone, Seifenhaut, Entropie, Isoperimetrisches Problem
- Übungsblatt 14: Doppelpendel, Bewegung im Zentralfeld, Gekoppelte Schwingungen, Atwoods Maschine
- Übungsblatt 15: Relativistisches Teilchen, Poissonklammern, Freies Teilchen, Harmonischer Oszillator, Perle auf rotierendem Draht [Lösungshilfen]
Syllabus / Vorlesungen
- Woche 1: Maxwell Gleichungen, Wellengleichung, ebene Wellen
- Woche 2: Polarisation, endliche Wellenpakete, Erhaltungssätze und Kontinuitätsgleichungen
- Woche 3: Poynting-Vektorfeld/Energiestromdichte, Impulssatz, Maxwellscher Spannungstensor, skalares und Vektorpotential
- Woche 4: Eichtransformationen, Lorenzeichung, Lösung der Maxwell-Gleichungen für Potentiale, Greensche Funktionen
- Woche 5: Helmholtz-Gleichung, retardierte und avancierte Greensche Funktionen, Strahlungsphänomene
- Woche 6: Dipolstrahlung
- Woche 7: Makroskopische Elektrodynamik
- Woche 8: Elektromagnetische Wellen in Materie
- Woche 9: Inertialsysteme, Galilei-Invarianz, Lorentz-Transformation
- Woche 10: Spezielle Lorentz-Transformation, Längenkontraktion, Zeitdilatation, relativistische Mechanik
- Woche 11: Kovariante Formulierung der Elektrodynamik
- Woche 12: Analytische Mechanik, Zwangsbedingungen, Variationsprinzipien
- Woche 13: Variationsrechnung (mit Nebenbedingungen), Euler-Lagrange Gleichung
- Woche 14: Lagrange Mechanik, Noether Theorem, Legendre-Transformation
- Woche 15: Hamilton-Formalismus, Poisson-Klammern, Phasenraum
Literatur
- Fliessbach, Elektrodynamik. Lehrbuch zur Theoretischen Physik II (Spektrum)
ebook (UzK intern) - Jackson, Klassische Elektrodynamik (Gruyter)
- Fliessbach, Mechanik. Lehrbuch zur Theoretischen Physik I (Spektrum)
ebook (UzK intern) - Scheck, Theoretische Physik 1, Mechanik (Springer)
ebook (UzK intern)
Klausuren
Klausur: Freitag, 21. Februar 2014 | 14.30 - 17.30 | HS INachklausur: Donnerstag, 27. März 2014 | 9.00 - 12.00 | HS I
Mailing-Liste
Wir haben für alle TeilnehmerInnen der Vorlesung eine Mailing-Liste eingerichtet, über welche wir weiterführende Informationen zu Vorlesung, Übungen und Übungsbetrieb verschicken werden:Wir bitten alle Studierenden, sich auf dieser Mailing-Liste einzutragen.