Maxwell in Ketten - Universität zu Köln

Universität zu Köln
Institut für Theoretische Physik
Vorlesungsankündigung für SS 2016
Maxwell in Ketten
(Elektrodynamik für Fortgeschrittene)
M. Zirnbauer
Gegenstand dieser Vorlesung, die sich vor allem an Hörer im 4. Semester des BachelorStudiengangs Physik richtet, sind in erster Linie mathematische Strukturen und Techniken,
die in den ersten drei Semestern meines Theorie-Kurses (WS14/15: Mathematische
Methoden, SS15: Klassische Theoretische Physik I, WS15/16: Klassische Theoretische
Physik II) ausgeklammert wurden, aber die mathematische Ausbildung der Studierenden
sinnvoll ergänzen. Eine kurze Inhaltsangabe der mathematischen Themen lautet:
1.
2.
3.
4.
5.
Maßtheorie und Lebesgue-Integral,
Distributionen und distributionswertige Differentialformen (sog. deRham-Ströme),
Fourier-Transformation von Distributionen,
Schwache Lösungen von Differentialgleichungen,
Grundbegriffe der Topologie (insbesondere deRham-Kohomologie).
Zur Illustration des mathematischen Formalismus sind u.a. die folgenden physikalischen
Themen (hauptsächlich aus dem Bereich der Maxwell-Elektrodynamik) vorgesehen:
1.
2.
3.
4.
Visualisierung singulärer Lösungen („Maxwell in Ketten“ mit deRham-Strömen),
Multipolentwicklung der Strahlung punktförmiger Quellen,
Liénard-Wiechert-Potentiale einer beschleunigten Punktladung,
Geometrische Optik.
Die Teilnahme an dieser mathematisch geprägten Veranstaltung wird im Studiengang
Bachelor Physik als Wahlfach Mathematik (mit 9 Leistungspunkten für Vorlesung plus
Übungen) anerkannt.
Köln, 16.03.2016,
gez. M. Zirnbauer