Cover	1
	Widmung	7
	Inhaltsverzeichnis	9
	Abbildungsverzeichnis	15
	Tabellenverzeichnis	19
	Vorwort	21
	Vorwort der Vorauflage	23
	1 Einleitung	25
	1.1 Felder in Mechanik und Elektrodynamik	25
	1.2 Aufbau des Bands ,,Elektrodynamik“	27
	1.3 Gültigkeitsgrenzen der Elektrodynamik	29
	2 Experimentelle Begründung der Maxwell-Gleichungen	31
	2.1 Elektrostatik	31
	2.1.1 Ladung und elektrisches Feld	31
	2.2 Magnetostatik	39
	2.2.1 Ladungserhaltung und Kontinuitätsgleichung	39
	2.2.2 Wechselwirkung zwischen Strömen: Ampère'sches Gesetz	42
	2.2.3 Die Wirkung mehrerer Ströme: Superposition der Kräfte bzw. Felder	46
	2.2.4 Differential- und Integraldarstellung	48
	2.2.5 Vektorpotential	50
	2.3 Maxwell-Gleichungen	52
	2.3.1 Faraday'sches Induktionsgesetz	52
	2.3.2 Ampère'sches Gesetz und Ladungsverteilung	55
	2.3.3 Quasistationäre Ströme und Maxwell'sche Verschiebungsströme	55
	2.3.4 Maxwell-Gleichungen im Vakuum	57
	2.3.5 Potentiale und Eichung	59
	Kontrollfragen	65
	Aufgaben	66
	3 Ladungen in elektromagnetischen Feldern	71
	3.1 Fundamentale Wechselwirkungen	71
	3.2 Relativitätsprinzip	73
	3.3 Das Konzept der Feldtheorie	74
	3.4 Freies Teilchen	76
	3.5 Viererpotential	80
	3.6 Kovariante Bewegungsgleichungen	81
	3.7 Anschluss an die Elektrodynamik	82
	3.8 Eichinvarianz	87
	3.9 Lorentz-Transformation der Felder	89
	3.10 Feldinvarianten	91
	Kontrollfragen	92
	Aufgaben	93
	4 Maxwell-Gleichungen	95
	4.1 Homogene Feldgleichungen	95
	4.2 Feldwirkung	97
	4.3 Vierervektor des Stroms	100
	4.4 Inhomogene Maxwell-Gleichungen	102
	4.5 Vollständige Bewegungsgleichungen	104
	4.6 Kontinuitätsgleichung	105
	4.7 Energiedichte und Energiestrom	106
	4.8 Resümee	108
	Kontrollfragen	109
	Aufgaben	110
	5 Elektrostatik im Vakuum	113
	5.1 Elektrostatische Feldgleichungen	113
	5.2 Felder von Punktladungen und Ladungsverteilungen	116
	5.2.1 Elektrisches Feld	116
	5.2.2 Skalares Potential	118
	5.2.3 Green'sche Funktion	118
	5.3 Beispiele der Feldberechnung	119
	5.3.1 Gleichförmig bewegte Punktladung	119
	5.3.2 Dipol aus ungleichnamigen Ladungen	121
	5.3.3 Radialsymmetrische Ladungsverteilungen	124
	5.3.4 Geladene Flächen	126
	5.4 Fernfeld lokalisierter Ladungsverteilungen	129
	5.4.1 Kartesische Multipolentwicklung	129
	5.4.2 Sphärische Multipolentwicklung	130
	5.5 Elektrische Energie von Ladungssystemen	133
	5.5.1 Wechselwirkende diskrete Ladungen	133
	5.5.2 Wechselwirkende Dipole	135
	5.6 Kräfte im elektrischen Feld	137
	5.6.1 Kräfte auf Einzelladungen	137
	5.6.2 Kräfte auf Ladungssysteme	138
	5.6.3 Dipole in externen Feldern	139
	Kontrollfragen	140
	Aufgaben	141
	6 Elektrostatik in Materie	145
	6.1 Elektrostatisches Feld von Leitern	145
	6.2 Potential von Leitern	147
	6.2.1 Leiter bei vorgegebenem Potential	147
	6.2.2 Green'sche Sätze	148
	6.2.3 Leiter bei vorgegebener Ladung	150
	6.3 Green'sche Funktion	151
	6.3.1 Generelle Problemstellung	151
	6.3.2 Spiegelladungsmethode	152
	6.3.3 Reihenentwicklungsmethode	155
	6.3.4 Variationsverfahren	158
	6.4 Raumladungsfreie Probleme	160
	6.4.1 Plattenkondensator	160
	6.4.2 Kapazitätskoeffizienten	163
	6.4.3 Kanten	164
	6.4.4 Inversionsmethode	166
	6.4.5 Konforme Abbildungen	167
	6.5 Dielektrika	177
	6.5.1 Potential	177
	6.5.2 Verschiebungsfeld	178
	6.5.3 Materialgleichungen	179
	6.5.4 Stetigkeitsbedingungen an Grenzflächen	180
	6.5.5 Beispiele	182
	Kontrollfragen	193
	Aufgaben	194
	7 Magnetostatik	197
	7.1 Biot-Savart'sches Gesetz	197
	7.2 Magnetisches Moment	200
	7.3 Magnetische Multipole	203
	7.4 Magnetische Monopole	204
	7.5 Lineare Stromschleifen	206
	7.6 Magnetische Feldenergie	208
	7.7 Kräfte im Magnetfeld	209
	7.8 Magnetostatik in Materie	212
	7.8.1 Magnetisierung	212
	7.8.2 Magnetische Suszeptibilität und Permeabilität	214
	7.8.3 Magnetisierungsstromdichte	216
	7.8.4 Magnetfeld und magnetische Induktion	217
	7.9 Magnetische Materialien	218
	7.9.1 Diamagnetische Materialien	218
	7.9.2 Paramagnetische Materialien	218
	7.9.3 Ferromagnetische Materialien	218
	7.10 Verhalten an Grenzflächen	220
	7.11 Klassische Supraleitertheorie	222
	Kontrollfragen	225
	Aufgaben	226
	8 Zeitabhängige elektromagnetische Felder	229
	8.1 Maxwell-Gleichungen in Materie	229
	8.2 Materialgleichungen	231
	8.2.1 Suszeptibilität und lineare Antwort	231
	8.2.2 Atomare Modelle für die Suszeptibilität	239
	8.2.3 Leitfähigkeiten	241
	8.2.4 Das klassische Drude-Modell für die Leitfähigkeit	242
	8.2.5 Plasmaschwingungen	243
	8.2.6 Magnetische Suszeptibilität	245
	8.3 Bilanzgleichungen	247
	8.3.1 Energiebilanz	247
	8.3.2 Impulsbilanz und Spannungstensor	250
	8.3.3 Drehimpulsbilanz	254
	8.4 Rand- und Stetigkeitsbedingungen	255
	8.5 Freie elektromagnetische Wellen	256
	8.5.1 Wellen im Vakuum und in dispersionsfreier Materie	256
	8.5.2 Monochromatische Wellen	262
	8.5.3 Wellen in dielektrischen Medien	265
	8.5.4 Wellen in leitfähigen Materialien	268
	8.5.5 Komplexe Wellenvektoren	269
	8.5.6 Brechung und Reflexion	276
	8.5.7 Klassischer Tunneleffekt	285
	8.6 Quasistationäre Felder	285
	8.6.1 Felddiffusion	285
	8.6.2 Skineffekt	288
	8.6.3 Wirbelstromverluste	290
	8.7 Telegrafengleichung	291
	Kontrollfragen	292
	Aufgaben	292
	9 Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen	295
	9.1 Inhomogene Wellengleichungen	295
	9.2 Lösung der inhomogenen Wellengleichung	297
	9.2.1 Konstruktiver Zugang	297
	9.2.2 Green'sche Funktion der Wellengleichung	299
	9.2.3 Green'schen Funktion in Fourier-Darstellung	302
	9.3 Klassische Dipolstrahlung	306
	9.3.1 Fernfeldnäherung	306
	9.3.2 Nahfeldnäherung	310
	9.4 Antennen	311
	9.5 Ausstrahlung eines zeitlich variablen mathematischen Dipols	312
	9.5.1 Ladungs- und Stromdichte des mathematischen Dipols	312
	9.5.2 Potentiale des zeitabhängigen mathematischen Dipols	313
	9.5.3 Berechnung der Felder	313
	9.5.4 Poynting-Vektor und abgestrahlte Leistung	317
	9.6 Dipolstrahlung freier Ladungen	318
	9.7 Nicht relativistische Elektronen im Magnetfeld	318
	9.8 Klassische atomare Katastrophe	320
	9.9 Streuung an Elektronen	321
	9.10 Ausstrahlung einer bewegten Punktladung	323
	9.10.1 Ladungs- und Stromdichten, Potentiale	323
	9.10.2 Bestimmung der Feldstärken	325
	9.10.3 Berechnung des Poynting-Vektors	326
	9.11 Bremsstrahlung	327
	9.11.1 Lineare Bremsbeschleunigung	327
	9.11.2 Kreisbewegung	328
	9.12 Cerenkov-Strahlung	329
	Kontrollfragen	334
	Aufgaben	335
	10 Optik	337
	10.1 Kirchhoff'sche Wellenformel	337
	10.1.1 Die reduzierte Wellengleichung und ihre Lösung	337
	10.1.2 Große optische Weglängen	340
	10.1.3 Ebener Schirm mit kleinen Öffnungen	341
	10.2 Fraunhofer'sche Beugung	343
	10.2.1 Grundformel	343
	10.2.2 Beugung am Rechteck	343
	10.2.3 Beugung am Gitter	345
	10.2.4 Beugung an der Kreisblende	346
	10.2.5 Streuung an statistisch verteilten Zentren	348
	10.3 Geometrische Optik	349
	Kontrollfragen	354
	Aufgaben	355
	Lösungen zu den Aufgaben	357
	Anhang A Naturkonstanten, Einheiten	457
	Anhang B Fundamentallösung der Poisson-Gleichung	459
	Anhang C Dreidimensionale Vektoranalysis	461
	C.1 Nabla-Kalkül	461
	C.2 Allgemeine orthogonale Koordinaten	462
	C.3 Zylinderkoordinaten	463
	C.4 Kugelkoordinaten	464
	Anhang D Kugelflächenfunktionen	465
	Literaturverzeichnis	469
	Stichwortverzeichnis	471
	EULA	482