Theoretische Physik fur Studierende des Lehramts 2 : Elektrodynamik und Spezielle Relativitatstheorie PDF

Die Grundlagen der Elektrodynamik und Speziellen Relativitatstheorie werden in systematischer Weise eingefuhrt. Dabei stehen die physikalischen Prinzipien im Vordergrund und nicht so sehr die mathematischen Methoden, um Studierenden, deren zweites Fach nicht die Mathematik ist, einen leichteren Zugang zur Theorie zu bieten. Didaktische Anmerkungen und praxisnahe Ubungsaufgaben helfen hierbei. Ausfuhrlichere Rechnungen finden sich in den Anhangen des Buches. Es wird konsequent das Internationale Einheitensystem verwendet, um mit den Lehrbuchern der Experimental- und Schulphysik kompatibel zu sein.

Wichtige physikalische Begriffsbildungen werden ausfuhrlich diskutiert und mit einer Vielzahl von Abbildungen illustriert: beispielsweise das Konzept des elektrischen Feldes und die Unterscheidung zwischen Fern- und Nahwirkung, die Rolle der Felder E und B sowie D und H oder die Bedeutung des Verschiebungsstroms. Querverbindungen zur Quantentheorie sind die Eichinvarianz und der Aharonov-Bohm-Effekt.

In der Relativitatstheorie werden folgende Themen behandelt: Inertialsysteme, Lorentz-Transformation, Zeitdilatation und Zwillingsparadoxon (mit Beispielen), Addition von Geschwindigkeiten, relativistische Masse und Energie, Doppler-Effekt, Vierervektoren, Anwendungen in der Beschleuniger- und Elementarteilchenphysik. Die enge Verknupfung der elektromagnetischen Erscheinungen mit der Relativitatstheorie wird herausgearbeitet. Besonders wichtig ist die Erkenntnis, dass die Lorentz-Kraft als relativistische Erganzung der Coulomb-Kraft gedeutet werden kann.

Im letzten Kapitel wird ein Ausblick auf die Dirac-Gleichung gegeben als relativistische Verallgemeinerung der Schrodinger-Gleichung. Die fundamentalen neuen Vorhersagen werden diskutiert: Existenz der Antiteilchen, Spin 1/2 und anomales magnetisches Moment des Elektrons.