Physik II. SS 2006 Vorlesung Karsten Danzmann

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1 Physik II SS 2006 Vorlesung Karsten Danzmann Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert Einstein Institut) und Universität Hannover

2 Physik bis zum Vordiplom Physik I RdP I Mechanik, Mathematische Methoden Aero- und Hydrodynamik der Physik Relativität Physik II RdP II Elektrizität und Magnetismus Anfänge der theo. Physik Physik III Wellen, Optik Quantenphysik, Atomphysik Physik IV Atomphysik Kerne und Teilchen Statistische Physik Festkörperphysik Physik II-1 2

3 Physik II Zusammen mit RdP zu genießen im SS 2006! Donnerstag 10:15-12:00 und Freitag 10:15-12:00 Großer Physikhörsaal Dozent: Prof. Dr. Karsten Danzmann Vorlesungsassistent: Dipl.-Phys. Matthias Schlenk Vorlesungsassistenten-Hotline: Hörsaalleitung: Dipl.-Ing. Michaela Pickenpack (-2873) Sekretariat: Kirsten Naceur, Sabine Ruhmkorf (-2229) Sprechstunden: nach Vereinbarung Übungen: Mittwoch 8-10, Freitag 8-10, Beginn und Literatur: Berkeley Physik Kurs (Kittel, Knight, Ruderman) Vieweg Verlag Experimentalphysik (Demtröder) Springer Verlag Lehrbuch der Experimentalphysik (Bergmann-Schaefer) de Gruyter Physik II-1 3

4 Physik II Übungen (19.4. und 21.4): Mittwoch 8-10 ändern! /9 (Appelstr. 2, Seminarraum) Freitag (Appelstr. 2, Seminarraum) Zeiten und Orte werden sich Freie Auswahl! Übungsbetreuer: Alexander Franzen (-19135), Übungsscheine: lassen!) Boris Hage (-2551) 50% Anwesenheit erforderlich (vom Assistenten abzeichnen und Vorrechnen nach Aufforderung! Physik II-1 4

5 Inhalt I Elektrostatik: Ladungserhaltung, Coulomb-Gesetz, Elektrisches Feld, elektrischer Fluss, Satz von Gauss, Faraday-Käfig, Potential, Gradient, Kondensator Ströme Elektrischer Strom, Stromdichte, Ladungserhaltung, Ohmsches Gesetz Leitfähigkeit, Stöße, Drude-Modell, Abweichungen von Ohmschem Gesetz Grenzflächenspannungen, Austrittsarbeit, Kontaktspannung, Elektrophorese, Elektroosmose, Thermospannung, Elektrochemische Spannungsquellen, Batterien, Akkumulator, Van-de-Graaff-Generator, Innenwiderstand, Kirchhoffsche Regeln, Gasentladungen Elektrizitätsleitung in Gasen, Gasentladungen Bogenlampe, Kipp-Schwingungen, RC-Konstante Relaxationszeit Physik II-1 5

6 Inhalt II Elektrodynamik: Relativistische Invarianz der Ladung, Felder bewegter Ladungen Lorentz-Transformation des elektrischen Feldes Feld eines relativistischen Elektrons Kräfte zwischen bewegten Ladungen, magnetisches Feld Rotation, Satz von Stokes, magnetische Spannung Zeitunabhängige Maxwell-Gleichungen Vektorpotential, Felder von Spulen, Oberflächenströme Elektromagnetische Induktion, magnetischer Fluss, Dynamo Lenzsche Regel, Wirbelströme, Selbstinduktion, Verschiebungsstrom Maxwell-Gleichungen im Vakuum Elektromagnetische Wellen Physik II-1 6

7 Inhalt II Wechselströme: RL-Kreis, RC-Kreis, Resonanz-Kreis LRC, Wechselstrom Induktiver und kapazitiver Widerstand, Transformator Elektrische und magnetische Felder in Materie Dipolmoment, induzierte Dipole, Polarisierbarkeit Polarisation, mittleres Feld, Dielektrikum, Verschiebungsdichte Suszeptibilität, freie und gebundene Ladungen Magnetische Dipole, Ströme in Atomen, magnetische Felder in Materie Spin und magnetisches Moment, Permanent-Magnet, Freie Ströme und gebundene Ströme Ferromagnetismus, Diamagnetismus, Paramagnetismus Physik II-1 7

8 Diese Woche: Vorlesungen 1 und 2 1. Elektrostatik 1.1. Ladungserhaltung und Ladungsquantisierung Ladung ist relativistische Invariante 1.2. Coulomb-Gesetz 1.3. Elektrisches Feld Feldlinien 1.4. Elektrischer Fluss 1.5. Gaußscher Satz Beispiele Flächenladung, Linienladung, Kugelladung, Wasserstoff 1.6. Faraday-Becher, Faraday-Käfig 1.7. Elektrisches Potential Potentialdifferenz, Gradient, Feld aus Potential Äquipotentialflächen Beispiele Punktladung, Scheibe Physik II-1 8