Overview
- Elektrodynamik und Relativitätstheorie weniger mathematisch-formal
- Mit vielen didaktischen Anmerkungen, Übungen und Lösungen
- Genau abgestimmt auf die Bedürfnisse der Studierenden des Lehramts
- Includes supplementary material: sn.pub/extras
Part of the book series: Springer-Lehrbuch (SLB)
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About this book
Die Grundlagen der Elektrodynamik und Speziellen Relativitätstheorie werden in systematischer Weise eingeführt. 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 Übungsaufgaben helfen hierbei. Ausführlichere Rechnungen finden sich in den Anhängen des Buches. Es wird konsequent das Internationale Einheitensystem verwendet, um mit den Lehrbüchern der Experimental- und Schulphysik kompatibel zu sein.
Wichtige physikalische Begriffsbildungen werden ausführlich 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 Relativitätstheorie 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 Verknüpfung der elektromagnetischen Erscheinungen mit der Relativitätstheorie wird herausgearbeitet. Besonders wichtig ist die Erkenntnis, dass die Lorentz-Kraft als relativistische Ergänzung der Coulomb-Kraft gedeutet werden kann.
Im letzten Kapitel wird ein Ausblick auf die Dirac-Gleichung gegeben als relativistische Verallgemeinerung der Schrödinger-Gleichung. Die fundamentalen neuen Vorhersagen werden diskutiert: Existenz der Antiteilchen, Spin 1/2 und anomales magnetisches Moment des Elektrons.
Authors and Affiliations
About the author
Peter Schmüser: Studium der Physik in Hamburg, Diplomarbeit 1964 in Festkörperphysik, Dissertation 1967 in Elementarteilchenphysik.
Mehrjähriger Forschungsaufenthalt an der University of
Michigan. Von 1973 bis 2004 Professor für Experimentalphysik
an der Universität Hamburg, Schwerpunkte Elementarteilchen-
und Beschleunigerphysik.
Bibliographic Information
Book Title: Theoretische Physik für Studierende des Lehramts 2
Book Subtitle: Elektrodynamik und Spezielle Relativitätstheorie
Authors: Peter Schmüser
Series Title: Springer-Lehrbuch
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-25395-9
Publisher: Springer Berlin, Heidelberg
eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)
Copyright Information: Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013
Softcover ISBN: 978-3-642-25394-2Published: 06 December 2012
eBook ISBN: 978-3-642-25395-9Published: 12 December 2012
Series ISSN: 0937-7433
Series E-ISSN: 2512-5214
Edition Number: 1
Number of Pages: XII, 258
Number of Illustrations: 5 b/w illustrations, 100 illustrations in colour
Topics: Theoretical, Mathematical and Computational Physics, Teaching and Teacher Education, Classical and Quantum Gravitation, Relativity Theory, Magnetism, Magnetic Materials