Elektrodynamik

این کتاب شامل مطالب سخنرانی منتخب از فیزیک نظری: الکترودینامیک برای دانشجویان مقطع کارشناسی است. پس از مقدمه ای بر اصطلاحات اساسی و معادلات ماکسول، فصل هایی در مورد الکترواستاتیک و مغناطیس استاتیک در ادامه می آید. سپس نظریه نسبیت خاص ارائه شده است تا در فصل بعدی فرمول چهار بعدی الکترودینامیک با تانسور شدت میدان، تانسور انرژی- تکانه و فرمول لاگرانژ معرفی شود. امواج الکترومغناطیسی در خلاء و در ماده، و همچنین بسته های موج و بازتاب و شکست در رابط ها مورد مطالعه قرار می گیرند. زمینه‌های بارهای متحرک، پتانسیل‌های Liénard-Wiechert برای بارهای نقطه‌ای متحرک و فرمول Larmor به دوقطبی هرتزی منتهی می‌شوند. میدان‌های ایجاد شده توسط دوقطبی نوسانی از پتانسیل‌های وابسته به زمان پیروی می‌کنند.

تمرین‌های تستی در انتهای کتاب خواننده را برمی‌انگیزد تا خودش مطالب را محاسبه کند و آموخته‌های خود را تثبیت کند. برای اکثر 41 کار، فقط نتایج لیست شده است، اما برای برخی از آنها راه حل های کامل نیز نشان داده شده است.

Dieses Buch umfasst ausgewählten Vorlesungsstoff der Theoretischen Physik: Elektrodynamik für Studierende im Grundstudium. Nach einer Einführung in die Grundbegriffe und die Maxwell’schen Gleichungen folgen Kapitel über Elektrostatik und Magnetostatik. Anschließend wird die spezielle Relativitätstheorie vorgestellt, so dass im folgenden Kapitel die vierdimensionale Formulierung der Elektrodynamik mit Feldstärketensor, Energie-Impuls-Tensor sowie die Lagrange-Formulierung eingeführt werden kann. Elektromagnetische Wellen werden im Vakuum und in Materie untersucht, sowie Wellenpakete und die Reflexion und Brechung an Grenzflächen studiert. Die Felder bewegter Ladungen, die zugehörigen Liénard-Wiechert Potenziale für bewegte Punktladungen und die Larmor-Formel leiten über zum Hertz’schen Dipol. Die durch den schwingenden Dipol erzeugten Felder folgen hier aus den zeitabhängigen Potenzialen.

Anhand von Testaufgaben am Ende des Buchs wird der Leser dazu motiviert, den Stoff selbst beispielhaft nachzurechnen und das Gelernte zu festigen. Für die meisten der 41 Aufgaben sind nur die Ergebnisse aufgeführt, bei einigen jedoch auch die kompletten Lösungswege dargestellt.