Module 28-VKME_ub Advanced classical mechanics and electrodynamics (ungraded)

Faculty

Person responsible for module

Regular cycle (beginning)

Every winter semester

Credit points and duration

10 Credit points

For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.

Competencies

Die Studierenden lernen in diesem Modul die grundlegenden Konzepte und Methoden der klassischen theoretischen Physik kennen und verstehen. Es geht in diesem Modul insbesondere um ein tieferes Verständnis der Axiome, die der klassischen Mechanik und Elektrodynamik zu Grunde liegen. Die Studierenden lernen diese zu verstehen, sehen, wie die klassische Physik aus diesen Axiomen hervorgeht, und beginnen physikalische Theorien zu analysieren.

Content of teaching

Vertiefung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik
• Lagrangeformalismus: Variationsprinzip
• Symmetrien und Noether-Theorem
• Hamiltonformalismus: Kanonische Formulierung der Mechanik
• Phasenraum und Liouvillesches Theorem
• Dynamik starrer Körper
• Spezielle Relativitätstheorie, relativistische Bewegung geladener Teilchen
• Minkowskiraum, 4er-Vektoren
• Kovariante Formulierung der Maxwell’schen Gleichungen, U(1) – Eichtheorie
• Maxwell’sche Gleichungen in Medien
• Ableitung von Polarisation und Magnetisierung aus der mikroskopischen Elektrodynamik
• Vertiefende Probleme zu Lösungen der Feldgleichungen, Multipolentwicklung
• Felder bewegter Ladungen
• Antennen
• Lichtausbreitung: Geometrische Optik und Wellenoptik
• weitere Themen nach Wahl, z.B. Systeme mit Zwangsbedingungen in der kanonischen Formulierung, Grundlagen der Plasmaphysik, etc.

Recommended previous knowledge

28-EKME_ub

Necessary requirements

Explanation regarding the elements of the module

Module structure: 1 SL, 1 uPr 1

Courses

Vertiefung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik
Type lecture
Regular cycle WiSe
Workload5 120 h (60 + 60)
LP 4 [Pr]
Übungen zu Vertiefung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik
Type exercise
Regular cycle WiSe
Workload5 90 h (30 + 60)
LP 3 [SL]

Study requirements

Allocated examiner Workload LP2
Teaching staff of the course Übungen zu Vertiefung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik (exercise)

Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben (i.d.R. 50%), jeweils mit erkennbarem und zielführendem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen (in Betracht kommen insbesondere: Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der physikalischen Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen).
Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben. Die/Der Dozent*in legt die genauen Kriterien zu Veranstaltungsbeginn fest und gibt diese bekannt.

see above see above

Examinations

written examination
Allocated examiner Teaching staff of the course Vertiefung der klassischen Mechanik und Elektrodynamik (lecture)
Weighting without grades
Workload 90h
LP2 3

in der Regel ca. 2-3 Stunden.

The module is used in these degree programmes:

Degree programme Profile Recom­mended start 3 Duration Manda­tory option 4
Chemistry / Master of Science [FsB vom 02.09.2013 mit Änderungen vom 02.02.2015 und 31.03.2023 und Berichtigungen vom 02.12.2013 und 01.07.2015] Theory and Computer Applications 3. one semester Compul­sory optional subject
Informatics for the Natural Sciences / Master of Science [FsB vom 01.04.2025] 1. o. 3. one semester Compul­sory optional subject

Automatic check for completeness

The system can perform an automatic check for completeness for this module.


Legend

1
The module structure displays the required number of study requirements and examinations.
2
LP is the short form for credit points.
3
The figures in this column are the specialist semesters in which it is recommended to start the module. Depending on the individual study schedule, entirely different courses of study are possible and advisable.
4
Explanations on mandatory option: "Obligation" means: This module is mandatory for the course of the studies; "Optional obligation" means: This module belongs to a number of modules available for selection under certain circumstances. This is more precisely regulated by the "Subject-related regulations" (see navigation).
5
Workload (contact time + self-study)
SoSe
Summer semester
WiSe
Winter semester
SL
Study requirement
Pr
Examination
bPr
Number of examinations with grades
uPr
Number of examinations without grades
This academic achievement can be reported and recognised.