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Autor: Rudolf Langkau
ISBN-13: 9783540431404
Einband: Book
Seiten: 468
Gewicht: 702 g
Format: 235x155x25 mm
Sprache: Deutsch

Physik kompakt 2

Elektrodynamik und Elektromagnetische Wellen
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Kompakte Darstellung, die sich am Stoffkatalog der Kursvorlesungen der Physik II orientiertBezug auf typische Demonstrationsexperimente
Physik kompakt konzentriert sich in drei Bänden auf das Wesentliche und ist ideal zur Vor- und Nachbereitung der Vorlesungen.
I Elektrodynamik.- 1 Gravitationswechselwirkung.- 1.1 Gravitationsgesetz.- 1.2 Gravitationskraft und potentielle Energie.- 1.3 Gravitationspotential und Gravitationsfeldstärke.- 1.4 Ergänzung: Planetenbahnen und Rutherfordstreuung.- 2 Elektrische Wechselwirkung.- 2.1 Elektrische Ladung und Coulombsches Gesetz.- 2.2 Elektrisches Feld, Feldstärke und Potential.- 2.3 Ergänzung: Potential einer Ladungswolke in Multipol-Darstellung.- 2.3.1 Mathematische Grundlagen.- 2.3.2 Wolke aus Punktladungen.- 2.3.3 Ein einfaches Beispiel.- 2.3.4 Kontinuierliche Ladungswolke.- 2.3.5 Axialsymmetrische Ladungswolke.- 2.3.6 Ein Beispiel: Homogen geladenes Rotationsellipsoid.- 2.3.7 Tensoren; Erinnerung an ein bekanntes Beispiel aus der Mechanik.- 2.4 Ergänzung: Wechselwirkung zwischen Dipolen.- 2.4.1 Feld eines elektrischen Dipols.- 2.4.2 Dipolfeld in großer Entfernung (r ? l, Fernfeld).- 2.4.3 Dipol mit dem Moment p im Feld eines Dipols mit dem Moment p0.- 2.5 Quantelung der Ladung, Ladungserhaltung, atomarer Aufbau der Materie.- 3 Magnetische Wechselwirkung.- 3.1 Magnetische Kraftwirkung auf elektrische Ladungen.- 3.2 Ergänzung: Potential für das Magnetfeld.- 3.2.1 Mathematischer Rückblick.- 3.2.2 Rückblick auf die Elektrostatik.- 3.2.3 Magnetisches Feld.- 3.2.4 Allgemeines Beispiel.- 3.2.5 Konkretes Beispiel und lehrreicher Sonderfall.- 3.3 Das Magnetfeld bewegter Ladungen (nicht relativistisch).- 3.4 Magnetische Wechselwirkung zwischen bewegten Ladungen.- 4 Elektrische Leitung.- 4.1 Strom als Ladungstransport; Ohmsches Gesetz; elektrische Leitfähigkeit.- 4.2 Mechanismus der elektrischen Leitung.- 4.3 Elektrische Netzwerke.- 4.4 Ergänzung: Elektrische und magnetische Felder um einen unendlich langen, geraden und stromdurchflossenen Leiter.- 4.4.1 Feld einer Linienladung.- 4.4.2 Feld einer Linienladung aus der Sicht eines bewegten Beobachters.- 4.4.3 Feld eines geraden und stromdurchflossenen (Metall-) Drahtes aus der Sicht eines ruhenden Beobachters.- 4.4.4 Feld eines geraden und stromdurchflossenen Drahtes aus der Sicht eines bewegten Beobachters.- 4.4.5 Kräfte auf eine Ladung.- 5 Materie im statischen elektrischen und magnetischen Feld.- 5.1 Gaußscher Satz des elektrischen Feldes.- 5.2 Materie im elektrischen Feld.- 5.3 Ergänzung: Potential und Feldstärke polarisierter Materie.- 5.3.1 Homogen polarisierte, unendlich ausgedehnte Platte.- 5.3.2 Ursprünglich unpolarisierte, unendlich ausgedehnte Platte im äußeren homogenen Feld.- 5.3.3 Mit einem Dielektrikum ausgefüllter Plattenkondensator.- 5.3.4 Geschichtete, unendlich ausgedehnte Platte im homogenen Feld.- 5.3.5 Homogen polarisierte Kugel.- 5.3.6 Ursprünglich unpolarisierte Kugel im äußeren homogenen Feld.- 5.4 Amperescher Satz des Magnetfeldes.- 5.5 Materie im Magnetfeld.- 5.6 Zusammenfassung der Gesetzmäßigkeiten des statischen elektrischen und magnetischen Feldes.- 6 Zeitabhängige elektromagnetische Felder.- 6.1 Elektromagnetische Induktion, FARADAY-HENRY-Satz.- 6.2 Ampere-Maxwell-Satz.- 6.3 Maxwell-Gleichungen.- 6.4 Ergänzung: Hochfrequente Wechselströme in Drähten.- 6.5 Ergänzung: Selbsterregte Oszillatoren für elektrische Schwingungen.- 7 Anhang: Notizen und simple Beispiele zur Vektoranalysis.- 7.1 Radialkraftfeld.- 7.2 Temperaturverteilung.- 7.3 Druckverteilung.- 7.4 Zentralkraftfeld.- 7.5 Kraftfeld.- 7.6 Rotation eines Vektorfeldes. Einfache Beispiele aus der Mechanik.- 7.7 Zum Begriff der "Divergenz" eines Vektorfeldes.- 7.8 Welche Zentralkraftfelder sind quellenfrei?.- II Elektromagnetische Wellen.- 1 Harmonische Wellen im Raum.- 1.1 Grundlagen und Definitionen.- 1.2 Das HUYGENS'sche Prinzip der Wellenausbreitung.- 1.3 Reflexion und Brechung.- 1.4 Beugung.- 1.4.1 Vorbemerkung.- 1.4.2 Beugung am Spalt.- 1.4.3 Beugung an einer Kreisblende.- 1.5 Interferenz.- 1.5.1 Vorbemerkung.- 1.5.2 Überlagerung zweier Kugelwellen.- 1.5.3 Überlagerung mehrerer ebener Wellen.- 1.5.4 Beugung am Gitter.- 1.6 Ergänzung: Das BABINETsche Theorem bei der Beugung am Gitter
Physik kompakt 2. Elektrodynamik und Elektromagnetische Wellen enthält die Einführung in die Grundlagen der Wechselwirkungen am Beispiel der Gravitation, der Elektrizitätslehre und des Magnetismus, wie sie üblicherweise im zweiten Semester angeboten werden. Die Grundlagen der elektrischen Leitung und die Betrachtungen zu den Erscheinungen des Elektromagnetismus im stofferfüllten Raum sowie die Einführung der zeitabhängigen elektromagnetischen Felder bereiten auf die Vorlesungen zur Wechselstromlehre und Festkörperphysik des Hauptstudiums vor. Zudem werden einfache Gesetze der Vektoranalysis rekapituliert. Der zweite Teil vertieft die Darstellungen um die Wellenlehre und führt hin zur Wellenoptik und der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im Raum. Ergänzt und aufgelockert um Beispiele der praktischen Strahlenoptik und Interferenzerscheinungen liegt die Behandlung von Wellengleichungen den Autoren besonders am Herzen.

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Rezensionen

Autor: Rudolf Langkau
ISBN-13 :: 9783540431404
ISBN: 3540431403
Erscheinungsjahr: 07.03.2002
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Gewicht: 702g
Seiten: 468
Sprache: Deutsch
Auflage 02002, 2. Aufl. 2002
Sonstiges: Taschenbuch, 235x155x25 mm