Theorie I (WS 2013/2014)


Vorl: Mo 10-12 (H6), Di 10-12 (H6), Do 10-12 (H5)
York Schröder (E6-118; Sprechstunde Di 16-18 u.n.V.)
yorks at physik dot uni-bielefeld dot de
Homepage: http://www.physik.uni-bielefeld.de/~yorks/theo1
Übungen: Team, Doodle, Gruppeneinteilung
Die Übungsgruppen starten am 16-18.10., mit einer Präsenzübung (Übungsblatt 01)
Mi 14-16 in D01-249 (MW)
Do 16-18 in D01-249 (HS); (am 24.10. einmalig in D5-153)
Fr 08-10 in   S2-143 (PG)
Fr 10-12 in D01-249 (PH)
Fr 10-12 in   U2-232 (PN)
Fr 12-14 in   V3-204 (PN) !! neuer Termin !!
Fr 12-14 in   F1-125 (AA)
Vorwissen: Vorkurs (Reimann WS 2012), Rechenmethoden (Akemann SS 2013)
Physik I (Beyer WS 2012), Physik II (Pfeiffer SS 2013)
Analysis / Lineare Algebra für Physiker (oder Mathematik für Naturwissenschaften I/II)
Literatur: siehe auch Semesterapparat und Lehrbuchsammlung
Klassische Mechanik
* Fliessbach I, Mechanik (gute Kapitel über Symmetrien + Erhaltungsgrößen)
* Goldstein/Poole/Safko, Klassische Mechanik (ausführlich; Klassiker)
* Greiner, Klassische Mechanik I,II (incl viel math. Grundlagen)
* Landau/Lifschitz, Theoretische Physik 1 (Klassiker, sehr knapp)
* Nolting, Grundkurs Theoretische Physik, Band 1 Band 2 (pdf's nur aus Uni-Netz)
* Scheck I, Mechanik (modern; Aufgaben mit Lsn)
* Wess, Theoretische Mechanik (knapp und eher theoretisch)
Klassische Elektrodynamik
* Greiner III, Klassische Elektrodynamik
* Jackson, Klassische Elektrodynamik [Teil 1] (international verbreitetes Standardwerk)
* Landau II, Klassische Feldtheorie (relativistisch)
* Nolting, Grundkurs Theoretische Physik, Band 3 (pdf's nur aus Uni-Netz)
* Scheck III, Klassische Feldtheorie
Themen: siehe auch Modulbeschreibung
* Mechanik der Massenpunkte: Newtonsche Axiome, Nichtinertialsysteme, Prinzip der kleinsten Wirkung, Erhaltungssätze, Hamiltonsche Mechanik, Schwingungen
* Elektrodynamik: Maxwell-Gleichungen, Elektro- und Magnetostatik, Multipol-Entwicklung, Elektromagnetische Wellen, Strahlung
Zeitplan: 14.10.: Einleitung/Orga (YS) 11:00 Praktikums-Vorbespr (U.Werner)
15.10.: Mechanik. Newton, Arbeit. Übungsblatt 02
17.10.: konservative Kraft, Energie, Scheinkräfte
21.10.: Mehrteilchensysteme, Erhaltungsgrößen
22.10.: Zentralkraftprobleme, Kepler. Übungsblatt 03 (Lösungsvorschlag [T.Luthe])
24.10.: Streuung im Zentralkraftfeld
28.10.: Variationsrechnung
29.10.: Prinzip der kleinsten Wirkung; Randbedingungen. Übungsblatt 04
31.10.: Symmetrien und Erhaltungssätze
04.11.: Noether-Theorem; Dissipative Systeme
05.11.: Kleine Schwingungen. Übungsblatt 05
07.11.: Hauptachsentrafo; weitere Schwingungstypen
11.11.: Starrer Körper, Trägheitstensor
12.11.: Eigenschaften, Eulerwinkel. Delta-Sonderblatt, Übungsblatt 06
14.11.: Symmetrischer Kreisel
18.11.: Hamilton-Formalismus, Legendre Trafo
19.11.: Poisson-Klammern, kanonische Trafo. Übungsblatt 07
21.11.: Phasenraum, Liouville, Chaos
25.11.: Lorentz-Trafo
26.11.: Vierervektoren. Übungsblatt 08
02.12.: Probeklausur M: Übungsblatt 09 (Lösungsvorschlag [I.Oldengott/T.Luthe])
09.12.: Relativ. Mechanik
10.12.: Elektrodynamik. Grundbegriffe, Ladungen, Strom. Übungsblatt 10
12.12.: Maxwell-Gln, Inhalt
Eval: Auswertung
16.12.: Coulomb, Potentiale
17.12.: Eichfreiheit. Übungsblatt 11
19.12.: Rekapitulation der Max-Versionen, Beispiele
06.01.: em Wellen, Licht
07.01.: retardierte Potentiale. Übungsblatt 12
09.01.: retardierte Potentiale (II)
13.01.: Statik: Biot-Savart
14.01.: Statik: el. Dipol-, Quadrupolmoment; Y-lm. Übungsblatt 13
16.01.: Statik: magn. Dipolmoment
20.01.: Liénard-Wiechert Potentiale
21.01.: Feldenergie, Poynting-Vektor. Übungsblatt 14
23.01.: Feldimpuls, Maxwell'scher Spannungstensor
27.01.: Sender, Strahlungsmultipole
28.01.: beschleunigte Punktladung; Ausblick
             Probeklausur ED: Übungsblatt 15 (Lösungsvorschlag)

alle Seiten des Skripts in einem file (updates laufend) Inhaltsverzeichnis

Werkzeuge: einige Mathematica-Skripte zu Beispielen der Vorlesung
(die Beispiele sind hier alle dimensionslos formuliert)
(zu den einzelnen Funktionen am besten Mathematica-Help benutzen)
Zentralkraftproblem: Kepler-Bahnen
Hamilton-Formalismus: Phasenraum-Trajektorien
Multipolentwicklung: Kugelflächenfunktionen Y-lm
Multipolentwicklung: Dipol-Felder
Klausur: * 21.Feb.2014 (09:30-11:30 in H4) Klausur (Lsg) Ergebnisse
* Nachklausur 04.Apr.2014 (09:30-11:30 in H4)
* 17.Apr.2014 (07:45-09:45 in H3) Nachklausur (Lsg) Ergebnisse
Links: Mal raus aus Bie? International Office (Beratung), RISE (internationale Forschungspraktika), Erasmus (Auslandssemester)
The Feynman Lectures on Physics (free online version): Volume 1 (Mechanics), Volume 2 (Electromagnetism)
Planck- to Hubble-scale (60 orders of magnitude; animation): Scales of the universe
BBC Horizon Video: What is reality?
Relativitätstheorie-Videos: Tempolimit Lichtgeschwindigkeit