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Theoretische Elektrodynamik

Vorlesung

Vortragender: Wolfgang von der Linden

Klausur am 01.02.2017

 

Vortragender: Enrico Arrigoni

Prüfungsfragen:

  1. Impulserhaltung
    1. Herleitung skizzieren, Impulserhaltung hinschreiben
    2. Maxwellscher Spannungstensor – was bedeutet er? Impulsfluss
    3. Strahlungsdruck hinschreiben und erklären was das ist und woher der Ausdruck kommt
  2. Lösung der homogenen Wellengleichung: Wellengleichung hinschreiben, Wie kann man sie lösen?
    1. Greensfuntkion, wofür wird die Wellengleichung gelöst?
    2. Skalar und Vektorpoteltial: Aufschreiben Lösung mit Greensfunktion anschreiben und Greensfunktion hinschreiben Potentiale bewegter Punktladungen: Roh und j hinschreiben, wie schauen Phi und A aus
    3. Lienard-Wichert-Potentiale hinschreiben: Woher kommt das Kappa?
    4. Wie sieht hier die retardierte Zeit aus: Die retardierte Zeit ist nicht so einfach auszuwerten, wegen der impliziten t′-Abhängigkeit in x(t′).
  3. Bedingung für Strahlungsfelder
    1. E und B dürfen mit max. 1/r abfallen, denn der Strahlungsfluss ist: integral(vec(S)*vec(df)) mit S ~ E*B und da die Oberfläche (Kugel) mit r^2 wächst.
    2. Statische Felder (~1/r^2) strahlen nicht!
  4. Lösung der Potentialgleichung für eine bewegte Punktladung
    1. Lösung für phi hinschreiben wo die Greensfunktion schon eingesetzt ist, das entsprechende rho einsetzen und von dem ausgehend ein Lienard-Wichert-Potential herleiten
    2. Wichtig: die retardierte Zeit kann nicht so einfach ausgerechnet werden, da sie in der delta Funktion implizit vorkommt (-> müsste man iterativ ermitteln), -> Unterschied zur retardierten Zeit in Kap 15.2
      Und wichtig: Erwähnen, dass man für die Anwendung von Gl. 15.41 die Anzahl der Nullstellen des Arguments in der delta Distribution wissen muss (in dem Fall nur eine – eben die retardierte Zeit)
    1. Metallischer Hohlleiter: Aufzeichnen, erklären welche Komponenten verschwinden und warum,
      1. Randbedingungen aufschreiben und Lösungsansatz
      2. z-Komponente von E aufschreiben, wie kommt man drauf
      3. wie schaut k aus, wie kommt man von k auf die Frequenz, kurz Ausbreitungsmoden erklären
    2. Relativität: Kurz Vierervektoren, Skalarprodukt, Vierergeschwindigkeit, aufschreiben
      1. warum nach der Eigenzeit ableiten und nicht nach dt? → Muss wie x_mu transformieren, Skalarprodukt u_mu hinschreiben und ausrechnen
      2. Herleitung des B-Felds aus dem Viererpotential
      3. Herleitung der einer Maxwellgleichung (nach Wahl) aus dem Feldstärketensor
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