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Frenkel J. Lehrbuch der Elektrodynamik. – 1926. – 505 S.
Inhaltsverzeichnis
Erster Abschnitt. Allgemeine Grundlagen der makroskopischen Theorie
Erstes Kapitel. Die Grundgleichungen des makroskopischen elektromagnetischen Feldes
§ 1. Abhangigkeit der gemittelten Feldgroben von den gemittelten Substanzgroben
1. Definition der Mittelwerte verschiedener Groben
2. Bestimmung der Mittelwerte der Feldgroben
§ 2. Abhangigkeit der gemittelten Substanzgroben von den gemittelten Feldgroben
1. Allgemeine Ansatze und Einfuhrung von Materialkonstanten
2. Behandlung von Schwingungsvorgangen in der quasi — elastischen Theorie
3. Drehbewegung von Dipolmolekulen und fortschreitende Bewegung von Ionen
§ 3. Die Differentialgleichungen des makroskopischen Feldes.
1. Trennung der Beitra ge der freien und der gebundenen Elektronen; Erregungsgroben
2. Unstetigkeitsflachen und Grenzbedingungen
§ 4. Die vierdimensionale Form der Grundgleichungen und ihre Anwendung auf langsam bewegte Korper
§ 5. Die elektromagnetische Polarisation zweiter und hoherer Ordnung
1. Die der elektrischen Polarisation hoherer Ordnung aquivalente Raumund Flachenladung
2. Relativistische Verallgemeinerung
§ 6. Geometrische Deutung der makroskopischen Elektrizitatsverteilung mittels Molekulmodellen
1. Elektrische Polarisation und Ladungsdichte
2. Magnetische Polarisation und relativistische Verallgemeinerung
§ 7. Die einfachste Form der elektromagnetischen Feldgleichungen fur isotrope und anisotrope Korper
1. Die elektromagnetischen Konstanten isotroper Korper
2. Die Grundgleichungen und die Grenzbedingungen
§ 8. Die Verallgemeinerung der Feldgleichungen fur bewegte Korper
1. Direkte Berucksichtigung der relativen Geschwindigkeit
2. Relativistische Verallgemeinerung der elektromagnetischen Materialkonstanten
§ 9. Verschiedene Komplikationen der Theorie bei wirklichen Korpern
1. Die von der Polarisation hoherer Ordnung herruhrenden Komplikationen
2. Komplikationen, welche die Linearitat der Gleichungen aufheben
Zweites Kapitel. Energie und Krafte
§ 1. Vorbemerkungen
1. Physikalische Bedeutung der Energie in der makroskopischen Elektrodynamik
2. Physikalische Bedeutung der makroskopischen elektromagnetischen Krafte
§ 2. Die den freien Ladungen zugehorigen quadratischen Groben (Energie, Krafte, Spannungen)
1. Die auf die freien Elektronen wirkenden (effektiven) Krafte und deren Arbeit
2. Transformation der Arbeit; die den freien Elektronen zugehorige elektromagnetische Energie
3. Transformation der Krafte; der den freien Elektronen zugehorige Spannungstensor
4. Grenzflache und Flachenkrafte
§ 3. Die den gebundenen Elektronen zugehorigen quadratischen Groben
1. Die den gebundenen Elektronen zugehorige Energie
2. Krafte und Spannungen
§ 4. Beziehung zwischen den gemittelten totalen und effektiven Feldstarken im Falle gebundener Elektronen; Berichtigung der Resultate des vorhergehenden Paragraphen
1. Die effektiven Feldstarken im Mittelpunkt eines neutralen Molekuls; Korrektion der Energie- und Strahlungsdichte
2. Gradient der effektiven Feldstarken im Mittelpunkt eines Molekuls; Korrektion der Krafte und Spannungen
3. Effektive Feldstarken im Falle einer Mischung verschiedener Molekule
§ 5. Die vollstandigen quadratischen Groben und die verallgemeinerten Bedingungen ihrer Aufspaltung
1. Der vollstandige Energiespannungstensor
2. Die Mittelwerte der quadratischen Groben im Falle harmonischer Schwingungen; Hermitesche Bedingungen fur die Suszeptibilitatstensoren
3. Gedampfte Schwingungen und Zuruckfuhrung der Dampfung auf eine scheinbare Leitfahigkeit
§ 6. Vierdimensionale Form des Energiespannungstensors
1. Oberflacheneffekte und die aus der Invarianzforderung folgenden Zusatzglieder
2. Aufspaltung des vierdimensionalen Energiespannungstensors in die den gebundenen und den freien Elektronen gehorigen Anteile
3. Relativistische Betrachtung der Lorentzschen Korrektionen
§ 7. Elektromagnetische Energie und Thermodynamik
1. Allgemeine Prinzipien und fundamentale Groben
2. Fundamentale thermodynamische Relationen fur die elektrischen und magnetischen Polarisationserscheinungen
3. Thermodyna mische Relationen fur die von den freien Elektronen abhangigen Kontakterscheinungen
4. Thermodynamik der elektromagnetischen Strahlungserscheinungen
§ 8. Elektromagnetische Krafte und Elastizitatstheorie
1. Elektro- und Magnetostriktion in gasformigen und flussigen Korpern
2. Grundzuge der Elastizitatstheorie fester Korper
3. Elektromagnetische Striktionserscheinungen in festen Korpern
Drittes Kapitel. Quasi-mikroskopische Theorie der elektromagnetischen Eigenschaften materieller Korper
§ 1. Elektrostatische Polarisation (elektrische Suszeptibilitat fur zeitlich konstante Felder)
1. Berechnung der Suszeptibilitat von dielektrischen Korpern mittels des Polarisationstensors der einzelnen Molekule
2. Berechnung des Polarisationstensors der Molekule mittels der Polarisationskoeffizienten der einzelnen Atome
3. Die durch Orientierung von Dipolmolekulen bedingten Polarisationen
4. Orientierungseffekt im Falle nicht-polarer Molekule
§ 2. Magnetostatische Polarisation (dia-, para- und ferromagnetische Erscheinungen)
1. Das Wesen des Diamagnetismus
2. Berechnung der diamagnetischen Suszeptibilitat
3. Paramagnetismus
4. Ferromagnetische Erscheinungen
5. Spontane Magnetisierung
§ 3. Elektrische Polarisation bei harmonisch schwingenden Feldern; Gyration und optische Aktivitat
1. Polarisationstensor und Gyrationsvektor
2. Die durch ein zusatzliches magnetisches Feld bedingte Gyration
3. Die durch ein zusatzliches elektrisches Feld bedingte Anisotropie
4. Einflub der magnetischen Schwingungen auf die elektrische Polarisation
5. Einflub der raumlichen Periodizitat des elektrischen Feldes; optische Aktivitat
§ 4. Elektrische Damfung
1. Formale Theorie der Dampfung und ihr Einflub auf den elektrischen Polarisationstensor fur harmonische Schwingungen
2. Strahlungsdamfung
3. Stobdamfung
§ 5. Die Orientierungspolarisation und die ihr entsprechende Dampfung in harmonisch schwingenden Feldern
1. Allgemeine Theorie der Diffusions- und Reibungsbewegung
2. Anwendung auf die Theorie der Orientierungspolarisation
§ 6. Elektrische Leitfahigkeit
1. Allgemeine Theorie der elektrischen Leitung: Zuruckfuhrung der Leitfahigkeit auf den Diffusionskoeffizienten
2. Elektrische Leitfa higkeit von Gasen
3. Leitfahigkeit von flussigen und festen Elektrolyten
4. Die Leitfahigkeit von Metallen
§ 7. Elektrolytische Polarisation und Kontaktpotentiale
1. Diffusionskrafte und Polarisationsschichten
2. Elektrolytische Polarisation im Falle einer beweglichen Ionengattung (feste Elektrolyten und Metalle)
3. Elektrolytische Polarisation im Falle zweier beweglicher Ionengattungen
4. Kontaktpotentiale
Zweiter Abschnitt. Allgemeine Probleme der makroskopischen Theorie
Viertes Kapitel. Fortpflanzung elektromagnetischer Schwingungen (Wellen) in unbegrenzten Korpern
§ 1. Homogene und isotrope Korper
1. Allgemeine Differentialgleichungen
2. Ebene Wellen: Fortpflanzungsgeschwindigkeit und Absorptionskoeffizient
3. Ebene Wellen: Amplituden und Energie
4. Fortpflanzung ebener Wellen in bewegten Korpern
§ 2. Ebene Wellen in homogenen anisotropen Korpern
1. Wellengeschwindigkeit als Funktion der Wellennormale: (?)-Grundschwingungen
2. Strahlengeschwindigkeit als Funktion der Lichtstrahlenrichtung; (?)- Grundschwingungen
3. Graphische Bestimmung der Grundschwingungsrichtungen mittels der (v, e)- und (u, delta(?)) -Flachen
4. Strahlenflache und Normalenflache
5. Einachsige Kristalle
§ 3. Ebene Wellen in gyrotropen Korpern; Verallgemeinerung fur beliebige homogene Korper
1. Allgemeine Theorie der optischen Gyrotropie; Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen und Grundschwingungstypen
2. Nahere Diskussion der vorhergehenden Resultate
3. Drehung der Polarisationsebene: Faradayeffekt
4. Allgemeine Theorie durchsichtiger Korper
5. Einflub der Damfung
§ 4. Nicht-harmonische Schwingungsvorga nge in homogenen Korpern; lineare und ra umliche Wellengruppen
1. Darstellung beliebiger elektromagnetischer Vorga nge durch Superposition ebener sinusoidaler Elementarwellen
2. Lineare (ebene) Wellengruppen
3. Dispersion von ebenen Wellen
4. Stehende Wellen
5. Raumliche Wellengruppen; Wellenpakete, monochromatische Strahlenbundel
6. Erganzungen
§ 5. Elektromagnetische Wellen in quasi-homogenen Korpern
1. Allgemeine Diskussion der Wellengleichung
2. Kurze Wellen; geometrische Optik und ihre Analogie mit der Mechanik
3. Erganzungen; Wellenoptik und Huyghenssche Elementarwellen
§ 6. Streuung der elektromagnetischen Wellen in truben Korpern
1. Bestimmung der Streustrahlung durch angenaherte Losung der gestorten" Wellengleichung
2. Elementare Bestimmung der von den Dichteschwankungen herruhrenden Streustrahlung und ihrer Polarisation
3. Die von den Orientierungsschwankungen herruhrende Streustrahlung und ihre depolarisierende Wirkung
4. Dichteschwankungen in flussigen und festen Korpern
§ 7. Behandlung der Wellenfortpflanzung in homogenen Korpern nach der direkten Methode der Fernwirkungstheorie
1. Vorbemerkungen
2. Die durch eine den primaren Wellen parallele Schicht bedingte sekunda re Strahlung
3. Angenaherte Form der Gesetze der Wellenfortpflanzung in homogenen Korpern und ihre anschauliche Deutung
4. Die exakte Losung des Problems mittels einer Integralgleichung
Funftes Kapitel. Elektromagnetische Schwingungen in begrenzten Korpern
§ 1. Reflexion und Durchgang ebener Wellen bei senkrechtem Einfallen auf eine ebene Trennungsflache zweier homogener Korper
1. Behandlung des Problems nach der Methode der Fernwirkungstheorie
2. Behandlung des Problems nach der ublichen Methode; isotrope Korper
3. Anisotrope und gyrotrope Korper
§ 2. Reflexion und Brechung ebener Wellen beim schiefen Einfallen auf eine ebene Grenzflache
1. Isotrope durchsichtige Korper
2. Vollstandige Polarisation, Totalreflexion, Absorption
3. Anisotrope Korper; Doppelbrechung und konische Refraktion; graphische Konstruktion der gebrochenen Wellen und Strahlen
§ 3. Reflexion und Brechung von Kugelwellen an einer ebenen Grenzflache; Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie
1. Vollkommen leitende Ebene
2. Elektrische und magnetische Antenne bei der Annahme einer ideal leitenden Erde
3. Zylindrische Elementarwellen und Darstellung beliebiger Wellenvorgange durch ihre Superposition
4. Anwendung auf den Fall einer elektrischen Vertikalantenne; zylindrische Oberfla chenwellen
5. Ubersicht der anderen Typen von Sendeantennen
§ 4. Drahtwellen und Oberflachenwellen
1. Vollkommen leitende Drahte
2. Unvollkommen leitende Drahte
3. Draht von unendlich grobem Radius (ebene Oberfla chenwellen)
4. Draht von endlichem Radius; Kabel
§ 5. Elektromagnetische Schwingungen in allseitig begrenzten Korpern; allgemeine Theorie der Eigenschwingungen
1. Mechanismus der elektrischen Eigenschwingungen in Metallkorpern
2. Feld und Substanztheorie der Eigenschwingungen
3. Einige allgemeine Eigenschaften der Eigenschwingungen; Orthogonalitat der Eigenfunktionen beim inneren Problem
§ 6. Wichtigste Spezialfalle von Eigenschwingungen
1. Kugel
2. Geradliniger Draht von endlicher Lange
3. Hohlraum (rechtwinkliger Kasten)
§ 7. Erzwungene Schwingungen und Beugungserscheinungen
1. Allgemeine Behandlungsweise
2. Qualitative Betrachtung zweier Grenzfalle
3. Die einfachsten Diffraktionsprobleme; Beugung des Lichtes an Schirmen und offnungen
4. Elementare Diffraktionstheorie fur den Fall paralleler primarer und sekundarer Strahlenbundel
5. Die Beugungsgitter als physikalische und mathematische Instrumente
Sechstes Kapitel. Theorie der strahlungslosen (quasistationa ren und quasistatischen) Erscheinungen in begrenzten Korpern
§ 1. Grundlagen der angenaherten Theorie der quasistationa ren (strahlungslosen) Vorgange
1. Angena herte Feldgleichungen
2. Grenzbedingungen
3. Energie
§ 2. Elektrische Schwingungen in einem linearen Leiter
1. Krafte und Strom in einem nicht vollkommen geschlossenen Leiter
2. Die Eigenschwingungen und die erzwungenen Schwingungen eines fast geschlossenen Leiters
3. Fortpflanzung der elektromagnetischen Schwingungen in Draht-und Kabelleitungen
§ 3. Elektrische Schwingungen in einem System von linearen Leitern (quasistationare lineare Strome)
1. Induktiv gekoppelte Leiter
2. Elektrostatische und galvanische Koppelung
3. Anwendung auf Stromnetze des allgemeinen Hamiltonschen Variationsprinzips
4. Mechanische Krafte zwischen Wechselstromen; bewegte Stromleiter; Dynamomaschinen
§ 4. Theorie der Induktionsstrome in korperlichen (dreidimensionalen) und plattenformigen Leitern
1. Angena herte Methode zur Bestimmung der Induktionsstrome
2. Axiales (meridionales) magnetisches Wechselfeld
3. Transversales magnetisches Wechselfeld; Drehfelder und Drehstrommotoren
4. Relativitat der Drehbewegung; dunne Scheiben im transversalen und longitudinalen Magnetfeld
5. Unbegrenzte ebene Platte in einem beliebigen magnetischen Wechselfeld
§ 5. Stationare (galvanische) Strome und ubergang zur Elektrostatik
1. Stromverteilung in Elektrolyten (unvollkommen leitenden Korpern) bei Anwesenheit von metallischen (vollkommen leitenden) Elektroden
2. Elektrostatische Potentialverteilung und ihre Beziehung zur galvanischen
3. Der Fall eines homogenen Elektrolyten
4. Der Fall zweier verschiedener Elektrolyten
5. Thermoelektrische Erscheinungen und Einflub der freien Volumladung auf die elektrostatische Potentialverteilung
§ 6. Allgemeine Prinzipien der Elektro- und Galvanostatik
1. Eindeutigkeit der Losung des elektrostatischen Problems und Minimalsatze
2. Galvanostatisches Problem und seine Verknupfung mit dem elektrostatischen im Falle von zwei Elektroden
3. Nahere Betrachtung der elektrostatischen Energie und der Induktions- bzw. der Kapazitatskoeffizienten
4. Die elektrostatischen Krafte
§ 7. Grundprobleme und allgemeine Methoden der Elektro-, Galvano- und Magnetostatik
1. Leitende Korper von beliebiger Gestalt (ra umliche Probleme)
2. Zylindrische Leiter (ebene Probleme)
3. Dielektrische und magnetisierbare Korperim gegebenen primaren Feld
4. Magnetische Ketten
§ 8. Elementar losbare elektrostatische Aufgaben
1. Ladungsverteilung auf einem leitenden Ellipsoid
2. Das Potential eines Rotationsellipsoids
3. Elliptischer Zylinder
4. Zwei leitende Kugeln; die Methode der elektrischen Bilder
5. Anwendung der Bildermethode auf zylindrische Leiter
6. Dielektrische Korper; unvollkommene Spiegelung in einer Ebene; Ellipsoid im homogenen Felde
Anhang. Mathematische Erganzungen
§ 1. Krummungslinige orthogonale Koordinaten
1. Zylindrische Koordinaten
2. Raumliche Polarkoordinaten oder Kugelkoordinaten
3. Konform abbildende Koordinaten
4. Rotationssymmetrische Koordinaten
5. Ellipsoidales (konfokales) Koordinatensystem
§ 2. Statische Probleme; Entwicklung nach den harmonischen Grundfunktionen
1. Fragestellung und einfachste Losungsmethode
2. Allgemeine Eigenschaften der harmonischen Grundfunktionen
3. Losung der elektrostatischen Probleme durch Entwicklung des Potentials nach harmonischen Grundfunktionen
4. Die harmonischen Grundfunktionen fur spharoidale und zylindrische Koordinaten
5. Ebene Probleme und analytische Funktionen
6. Raumliche Probleme und Greensche Funktionen
§ 3. Schwingungsprobleme; Entwicklung nach den Eigenfunktionen
1. Die Gestalt der Eigenfunktionen fur rotationssymmetrische (spha rische und spha roidale) Koordinaten
2. Rotationssymmetrische Eigenschwingungen
3. Allgemeine Theorie der freien elektrischen Schwingungen einer nicht vollkommen leitenden Kugel
4. Erzwungene Schwingungen einer Kugel im Felde ebener elektromagnetischer Wellen
5. Bestimmung der erzwungenen Schwingungen durch Quadratur
Namen- und Sachverzeichnis