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

Lectures:

• • Theoretische Physik 2: Elektrodynamik (TP-2)
    (Vorlesung, 4 SWS, Martin Eckstein, Tue, Thu, 10:00 - 12:00, HH)
  • Theoretikum zur Theoretischen Physik 2: Elektrodynamik
    (Übung, 3 SWS, Martin Eckstein, Thu, Fri, 13:00 - 16:00, SR 01.332, TL 1.140; Thu, 13:00 - 16:00, SR 02.779; Thu, 14:00 - 17:00, SR 00.103, HC; Thu, 16:00 - 19:00, SR 01.683, SR 01.332; Fri, 13:00 - 16:00, SR 01.683)

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:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2017w | NatFak | Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich) | Ergänzende Modulstudien Physik | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
2. Mathematik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Nebenfach Physik (theoretisch) | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
3. Mathematik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2009 | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Nebenfach Physik (theoretisch) | Module im 2. und 3. Studienjahr | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
4. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Theoretische Physik und Wahlpflichtbereich | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
5. Physik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Wahlpflichtbereich Theoretische Physik 2-4 | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
6. Physik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
7. Physik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2018w | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Theoretische Physik 2: Elektrodynamik)
8. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | 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 2018/2019, 1. Wdh.: WS 2018/2019 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Martin Eckstein

Termin: 09.02.2019, 10:00 Uhr, Ort: HH,HD,HG