(7ed., Springer, 2001)(ISBN 3540205098)(de)(O)(512s).

Vorwort zu Band 3
Der dritte Band des „Grundkurs Theoretische Physik“ befasst sich mit der Elektrodynamik.
Gegenstand derselben ist die
Analyse der Gesetzmäßigkeiten, denen elektromagnetische Phänomene im
Raum und in der Zeit unterliegen.
Wie die Klassische Mechanik beruht auch die Elektrodynamik auf einem Satz von
Basisdefinitionen und Grunderfahrungstatsachen (Axiomen), die zusammengefasst
die Postulate der Theorie darstellen. Für die Elektrodynamik übernehmen die
Maxwell-Gleichungen
die fundamentale Rolle, die die newtonschen Axiome in der Klassischen Mechanik
spielen. Die Gesamtheit aller elektromagnetischen Phänomene lässt sich auf diese
Gleichungen zurückführen.
Für die Darstellung der Elektrodynamik bieten sich zwei verschiedene Vorgehensweisen
an. In der deduktiven Formulierung werden die Maxwell-Gleichungen
zusammen mit dem lorentzschen Kraftgesetz an den Anfang gestellt und daraus dann
Schritt für Schritt alle experimentell überprüfbaren Aussagen zum Elektromagnetismus
abgeleitet. Die induktive Methode geht von einigen wenigen, grundlegenden
Experimenten aus, um mit diesen die Maxwell-Gleichungen zu begründen. Beide
Wege haben ihre Vor- und Nachteile. Ich habe mich in dem vorliegenden Band für
den induktiven Weg entschieden.
Dabei ergibt sich zunächst dasselbe Problem wie insbesondere auch zu Beginn des
ersten Bandes dieser Reihe (Klassische Mechanik). Es wird die zur Formulierung der
Theoretischen Elektrodynamik unvermeidliche Mathematik bereitzustellen sein. Für
die Klassische Mechanik waren vor allem Kenntnisse der Vektoralgebra vonnöten, die
inKap.1vonBand1deshalbinkompakter,aberauchausführlicherWeiseerarbeitet
wurden. Für die Elektrodynamik von zentraler Bedeutung ist der Begriff des Feldes,
insbesondere der des Vektorfeldes, mit dem wir uns ebenfalls zu Beginn von Band 1
ausführlich beschäftigt haben. Das mathematische Rüstzeug für die Untersuchung
solcherVektorfelderstelltdieVektoranalysis zur Verfügung. Hierzu reicht das im
Mechanik-Band Erlernte allerdings bei weitem nicht aus. Es bedarf einer Vertiefung
und Ergänzung, mit der wir diesen dritten Band deshalb beginnen müssen. Vorausgesetzt
wird für diese mathematischen Vorbereitungen allerdings lediglich das, was
in den Bänden 1 und 2 bereits behandelt wurde.
Der „Grundkurs Theoretische Physik“ ist im Zusammenhang mit Vorlesungen zu
einem „Integrierten Kurs“ aus Experimental- und Theoretischer Physik entstanden,
die ich vor einigen Jahren an der Universität Münster gehalten habe. Das animierende
Interesse der Studenten an meinem Vorlesungsskript hatte mich damals dazu
verleitet, besondere Mühe in die Darstellung zu investieren. Der dritte Band zur
Elektrodynamik ist zunächst beim Verlag Zimmermann-Neufang erschienen und in
den folgenden fünf Auflagen stets durch Korrekturen, die ich aufmerksamen Lesern