Theorie IV  (Mechanik und Elektrodynamik kontinuierlicher Medien)




Zeit/Ort: Vorlesung:  Di 10:00-12:00 (U2-200), Do 10:00-12:00 (T2-227)
Übung:  Gruppe 1 Fr 8:30-10:00 (T2-208)
              Gruppe 2 Fr 10:00-12:00 (U0-101)
Prüfungstermine nach Absprache

Dozent:  Nicolas Borghini (borghini at physik dot uni-bielefeld dot de) E6-123
Tutor:  Anthony Francis (afrancis at physik dot uni-bielefeld dot de) D6-136,
            Alexander Wiegand (wiegand at physik dot uni-bielefeld dot de) D6-146

Homepage:   http://www.physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-IV_10
→ neueste Iteration der Vorlesung: 
     http://www.physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-IV_13
 
News: Evaluationsergebnisse
 
Voraussetzungen:  Theoretische Physik I, Theoretische Physik III
 
Literatur: * Faber: Fluid dynamics for physicists
* Fließbach: Lehrbuch zur theoretischen Physik:
              Band I: Mechanik
              Band II: Elektrodynamik
* Jackson: Klassische Elektrodynamik / Classical electrodynamics
* Landau & Lifschitz: Lehrbuch der theoretischen Physik,
              Band 2: Klassische Feldtheorie,
              Band 6: Hydrodynamik,
              Band 8: Elektrodynamik der Kontinua
* Nolting: Grundkurs theoretische Physik, Band 3: Elektrodynamik

Inhalt:   A. Hydrodynamik
     I. Grundbegriffe über kontinuierliche Medien
         Mechanik der kontinuierlichen Medien. Kontinuierliche Medien. Klassifizierung der Fluide
     II. Geschwindigkeitsfelder in einem kontinuierlichen Medium
         Lagrangesche & Eulersche Betrachtungsweisen. Definitionen. Beschleunigung in einem Punkt.
         Lokale Verteilung der Geschwindigkeit. Klassifizierung der Strömungen
     III. Grundgleichungen der nicht-relativistischen Hydrodynamik
         Reynolds'scher Satz. Kontinuitätsgleichung. Euler-Gleichung & Navier-Stokes-Gleichung. Energieerhaltung
     IV. Hydrodynamik des relativistischen idealen Fluids
         Grundgleichungen der relativistischen Fluiddynamik. Nicht-relativistischer Limes
     V. Strömungen eines idealen Fluids
         Hydrostatik. Stationäre Lösungen. Erhaltung der Zirkulation. Potentialströmung. Wellen
     VI. Viskose Fluide
         Grundgleichungen. Stationäre Lösungen. Strömungen mit kleiner Reynolds-Zahl
     VII. Grundlagen der Turbulenz in Fluiden
         Turbulenz in der Fluiddynamik. Das Modell der turbulenten Viskosität.
         Statistische Beschreibung der Turbulenz
 B. Elektrodynamik einer Punktladung
     VIII. Wiederholung zum Elektromagnetismus
         Grundlagen. Kovariante Formulierung
     IX. Lagrange-Formulierung der Elektrodynamik
         Freie Punktladung. Punktladung in einem elektromagnetischen Feld. Elektromagnetisches Feld mit Quellen
     X. Klassische Theorie der Strahlung
         Green'sche Funktion. Retardierte Potentiale. Bewegte Punktladung
C. Elektrodynamik in Materie
     XI. Elektrostatik und Magnetostatik in Materie
           Elektrostatik von Leitern. Elektrostatik von Dielektrika. Magnetostatik in Materie. Energie.
     XII. Maxwell-Gleichungen und Wellen in Materie
           Maxwell-Gleichungen. Energiebilanz. Elektromagnetische Wellen in Materie.
     XIII. Elektrodynamik eines Plasmas
           Klassifikation von Plasmen. Elektrostatik eines Plasmas. Plasmaschwingungen
     XIV. Makroskopische Aspekte der Supraleitung
           wird später ins Skript integriert werden
 
Links: * Online Version vom NIST Handbook of mathematical functions (erschienen Mai 2010!)