Experimentalphysik 3: Elektrizitätslehre und Optik - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Experimentalphysik 1 und 2

Die Studierenden erhalten einen Einblick in die Grundlagen des Elektromagnetismus. Durch die Formulierung der Maxwellschen Gleichungen erkennen Sie Zusammenhänge zwischen Elektro- und Magnetostatik. Durch die Wellenoptik können die Studenten z.B. Interferenzerscheinungen erklären und damit das Auflösungsvermögen optischer Instrumente.
Die Kombination aus Vorlesung und Übung versetzt sie in die Lage, eigenständig Probleme zu lösen. Idealerweise habwen die Studierenden eine Intuition für die physikalischen Vorgänge entwickelt.

Die Vorlesung behandelt die Elektro- und Magnetostatik. Das Coulombsche Kraftgesetz und das Gaußsche Gesetz der Elektrostatik sind zentrale Ergebnisse. Magnetfelder bewegter Ladungen werden durch das Ampèresche und Biot-Savart-Gesetz beschrieben. Ein herausragendes Ergebnis stellt die Erscheinung der elektromagnetischen Induktion und das sie beschreibende Faradaysche Gesetz dar. Eine Zusammenfassung der Gesetze führt zur Formulierung der Maxwellschen Gleichungen. Es schließt sich die Wellenoptik an. Das Huygensche und Fermatsche Prinzip für die Lichtausbreitung stehen am Anfang dieses Kapitels. Es werden dann Interferenzerscheinungen und das Auflösungsvermögen optischer Instrumente behandelt. Zeitliche und räumliche Kohärenz werden diskutiert. Doppelbrechung, Phasenverschiebungsplättchen, Laser und Holographie bilden den Abschluss der Vorlesung.

Tafel, Computer-Präsentation

Berkeley Physik-Kurs Band 2, Elektrizität und Magnetismus (Vieweg, 1989)

Berkeley Physik-Kurs Band 3, Schwingungen und Wellen (Vieweg, 1989)

A. Recknagel: Elektrizität und Magnetismus (VEB, 1986) und Schwingungen und Wellen (VEB, 1988) und Optik (VEB, 1988)

R. Feynman: Mainly electromagnetism and matter (Volume 2, Addison-Wesley, 1964)

E. Hecht: Optics (Addison-Wesley, 2002)