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Didaktisch optimiertes Lehrbuch der Elektrodynamik als Teil einer vierbändigen Lehrbuchreihe zur theoretischen Physik im Bachelorstudium mit ausführlicher Darstellung des mathematischen Hintergrunds, Verständnisfragen, Aufgaben und Lösungen.

Das vorliegende Buch ist der zweite Teil der vierbändigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Elektrodynamik großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz möglichst umfassend ab.

Aus dem Inhalt:1 Die Maxwell-Gleichungen 1 / 1.1 Aufstellung der fundamentalen Maxwell-Gleichungen 3 / 1.2 Die Lichtgeschwindigkeit in den Maxwell-Gleichungen 17 / 1.3 Maßsysteme 17 / 1.4 Energie- und Impulsbilanz 20 / 1.5 Elektrodynamische Potenziale 24 / Aufgaben 28 / Lösungen zu den Aufgaben 31 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 32 / Literatur 37 // 2 Elektrostatik 39 / 2.1 Das elektrostatische Potenzial 40 / 2.2 Green'sche Funktionen und Randwertprobleme 42 / 2.3 Randbedingungen auf Leiteroberflächen 45 / 2.4 Bildladungsmethode 46 / 2.5 Elektrische Kapazität 51 / 2.6 Elektrostatische Energie 54 / Aufgaben 57 / Lösungen zu den Aufgaben 59 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 60 / Literatur 63 // 3 Vollständige Funktionensysteme: Fourier-Transformation und Multipolentwicklung 65 / 3.1 Das Fourier-Integral 66 / 3.2 Integrale in der komplexen Ebene 70 / 3.3 Vollständige Funktionensysteme 77 / 3.4 Multipolentwicklung in kartesischen Koordinaten 82 / 3.5 Die Kugelflächenfunktionen 86 / 3.6 Multipolentwicklung in Kugelkoordinaten 89 / Aufgaben 94 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 96 / Literatur 104 // 4 Elektrische Felder in Materie 105 / 4.1 Makroskopische Elektrostatik 106 / 4.2 Anschlussbedingungen an Grenzflächen 110 / 4.3 Potenzialgleichung in Dielektrika 112 / 4.4 Elektrostatische Energie in linearen Medien 115 / Aufgaben 119 / Lösungen zu den Aufgaben 122 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 123 / Literatur 129 // 5 Magnetismus und elektrische Ström e 131 / 5.1 Magnetostatik im Vakuum 132 / 5.2 Makroskopische Magnetostatik 135 / 5.3 Lösungsmethoden der Magnetostatik 142 / 5.4 Magnetostatische Energie 146 / 5.5 Bewegung von geladenen Teilchen in Magnetfeldern 150 / 5.6 Elektromotorische Kräfte 153 / 5.7 Makroskopische Elektrodynamik 158 / Aufgaben 164 / Lösungen zu den Aufgaben 166 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 167 / Literatur 172 // 6 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen 173 / 6.1 Ausbreitung im Vakuum 174 / 6.2 Ausbreitung in homogenen, linearen Medien 182 / 6.3 Ausbreitung in Hohlleitern 187 / So geht's weiter 193 / Aufgaben 198 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 201 / Literatur 207 // 7 Optik 209 / 7.1 Wellenoptik kontra geometrische Optik 210 / 7.2 Brechung und Reflexion an Grenzflächen 210 / 7.3 Die Eikonalgleichung 216 / 7.4 Beugung 220 / Aufgaben 229 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 231 / Literatur 236 // 8 Relativistische Formulierung der Elektrodynamik 237 / 8.1 Repetitorium: Spezielle Relativitätstheorie 238 / 8.2 Manifest Lorentz-kovariante Maxwell-Gleichungen 241 / 8.3 Lorentz-Transformation von Feldstärken 244 / 8.4 Elektromagnetische Viererkräfte 249 / 8.5 Relativistische Effekte in der Wellenausbreitung 252 / 8.6 Relativistische Elektrodynamik in Materie 254 / Aufgaben 261 / Lösungen zu den Aufgaben 263 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 264 / Literatur 268 // 9 Abstrahlung elektromagnetischer Wellen 269 / 9.1 Retardierte Potenziale 270 / 9.2 Bewegte Punktladung: Lienard-Wiechert-Potenziale 273 / 9.3 Der Hertz'sche Dipol 280 / 9.4 Multipolstrahlung 282 / 9.5 Abstrahlung durch relativistisch bewegte Teilchen 284 / Aufgaben 291 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 294 / 10 Lagrange- und Hamilton-Formalismus in der Elektrodynamik 303 / 10.1 Bewegtes Punktteilchen - auch relativistisch 304 / 10.2 Das elektromagnetische Feld 309 / 10.3 Das kovariante Noether-Theorem für Felder 312 / So geht's weiter 318 / Aufgaben 323 / Ausführliche Lösungen zu den Aufgaben 324 / Literatur 327 / Abbildungsnachweis 329 / Sachverzeichnis 331