Elektromagnetische Wellen (141372-WiSe 2024/25)

ZIELE:

Die Stu­die­ren­den be­herr­schen die Theo­rie elek­tro­ma­gne­ti­scher Wel­len und kön­nen Pro­ble­me aus dem Be­reich der Hoch­fre­quenz­tech­nik, Pho­to­nik oder Plas­ma­tech­nik lösen.

IN­HALT:

A. Elek­tro­sta­tik

• Wie­der­ho­lung des Cou­lomb-Ge­set­zes, der Pois­son-Glei­chung und des Gauss-Ge­set­zes; In­ter­pre­ta­ti­on mit­tels Helm­holtz-Zer­le­gungs­satz fur Vek­tor­fel­der
• Satz von Green, Lö­sung der Pois­son-Glei­chung mit Hilfe der Green-Funk­ti­on
• La­place-Glei­chung in kar­te­si­schen und sphä­ri­schen Ko­or­di­na­ten und Ku­ge­lä­chen­funk­tio­nen; Green-Funk­ti­on in sphä­ri­schen Ko­or­di­na­ten, Mul­ti­pol-Ent­wick­lung

B. Ma­gne­to­sta­tik

• Wie­der­ho­lung des Bi­ot-Sa­vart-Ge­set­zes und des Durch­flu­tungs­ge­set­zes; Kon­ti­nuitats­glei­chung, Vek­tor­po­ten­ti­al und Eich­t­rans­for­ma­ti­on
• Wie­der­ho­lung des In­duk­ti­ons­ge­set­zes, Zei­ta­blei­tung des Fluss­in­te­grals

C. Elek­tro­dy­na­mik (Grund­la­gen)

• Wie­der­ho­lung der Max­well-Glei­chun­gen: Ver­schie­bungs­strom, Kon­ti­nuitats­glei­chung; Elek­tro­dy­na­mi­sche Po­ten­tia­le, Eich­t­rans­for­ma­ti­on mit­tels skala­rer Eich­funk­ti­on
• Cou­lomb und Lo­renz-Ei­chung, skala­re Wel­lenglei­chung
• Green-Funk­ti­on der Wel­lenglei­chung, re­tar­dier­te Po­ten­tia­le
• d'Alem­bert-Losun­gen der Wel­lenglei­chung
• Er­hal­tungs­glei­chun­gen: La­dungs-, Im­puls- und Dre­h­im­pul­ser­hal­tung, Poyn­ting-Theo­rem
• Wie­der­ho­lung: Über­gangs­be­din­gun­gen an Me­di­en und ebene Wel­len in nicht­lei­ten­den Me­di­en; Leit­fä­hi­ge Me­di­en und in­ho­mo­ge­ne ebene Wel­len

D. Elek­tro­dy­na­mik

• Po­la­ri­sa­ti­on elek­tro­ma­gne­ti­scher Wel­len, Sto­kes-Pa­ra­me­ter
• Wie­der­ho­lung des Su­per­po­si­ti­ons­prin­zips fur EM-Wel­len, Pha­sen-/Grup­pen­ge­schwin­dig­keit; Wel­len­pa­ke­te und Aus­brei­tung in dis­per­si­ven Me­di­en
• Wie­der­ho­lung der Schwin­gungs­ty­pen in Wel­len­lei­tern; Zy­lin­dri­sche Hohl-/Wel­len­lei­ter
• Strah­lung lo­ka­li­sier­ter os­zil­lie­ren­der Quel­len, Nah- und Fern­feld­nä­he­rung

SONS­TI­GES:

PRÜFUNG:

mündlich (30-45 min), Anmeldung: FlexNow

Termin nach Absprache mit Dozent*in