Torsten Fließbach

This book on Quantum Mechanics starts with the known field equation of Electrodynamics. Then comes the following steps: in the case of very weak fields the electromagnetic field equation becomes the quantum mechanical wave equation for single photons. This equation is generalized for massive particles (Klein-Gordon equation). The non-relativistic limit of this is the free Schrödinger equations. In this way the correspondence rules (leading from the Hamilton function to the Hamilton operator) are motivated.On the whole, this book concentrates on applications, and on how things can be calculated . The formal structures are treated to the necessary extent.The applications include all standard topics (including alpha-decay, the hydrogen atom including relativistic correction, angular moment coupling, the Stark effect) and proceed to many-body problems. This includes an introduction of the shell model of the atom and that of the atomic nucleus.

The book starts with a vivid explanation of the mathematical prerequisites (in particular the operations gradient, divergence and curl). Next, are parts on Electrostatics and Magnetostatics where the handling of field equations is practiced in detail.The book then introduces Maxwell's equations with emphasis on their relativistic structure. The relativistic form of these equations are then exploited for various applications, like waves and radiation phenomena.For the quasi-static approximation, it is shown that the neglect of the displacement current and the induction term are complementary to each other.The presentation of electrodynamics in matter follows the modern concept that an external perturbation leads to a response (induced field) of the system. The dielectric function (ratio between the induced and the external field) is thus a response function. The dielectric functions of various materials, such as water and metals, are discussed in detail.A final part discusses basic elements of optics, including Huygens' principle, interference, diffraction, refraction and reflection.

This textbook introduces the field of mechanics, commonly offered at universities in Germany as part of structured courses in theoretical physics.Within the framework of elementary Newtonian mechanics, the basic concepts — such as trajectory curves, mass point, equations of motion, reference frames — are introduced. The focus is placed on the Lagrangian formalism (Lagrangian equations of the first and second kind, Hamilton's principle, conservation laws, Noether's theorem, etc.) and its most important applications (e.g.: motion in a central potential, dynamics of a rigid body and harmonic oscillations). The Hamilton formalism is then introduced in a compact way and continuum mechanics is presented through illustrative examples, such as string vibrations, beam bending, elementary hydrodynamics, sound waves, and more. The book also deals in detail with special relativity (principle of relativity by Einstein, length contraction, time dilation, relativistic equation of motion, production of heavy particles, twin paradox, etc.), and is supplemented with an appendix that examines the relation between the Newtonian force and the Minkowksi force.

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Elektrodynamik und richtet sich an Studierende der Physik, die diese Vorlesung besuchen. Besonderen Wert hat Torsten Fließbach auf eine gut lesbare, verständliche und prägnante Darstellung gelegt. So werden die einzelnen Schritte ausführlich dargestellt und besprochen. Als Erstes werden die mathematischen Hilfsmittel für die Elektrodynamik kompakt zusammengefasst. Der zweite Teil behandelt die Elektrostatik, der dritte die Magnetostatik. Ausgehend vom Experiment werden die Feldgleichungen motiviert und unterschiedliche Lösungsmethoden diskutiert. Im vierten Teil wird die Maxwellsche Theorie behandelt, die die Kopplung von elektrischen und magnetischen Feldern zeitabhängig beschreiben. Besonderer Fokus liegt auf der relativistischen Struktur der Elektrodynamik, die ausführlich besprochen wird. Im fünften Teil werden Anwendungen wie beispielsweise Hohlraumwellen, die Strahlung beschleunigter Ladungen, Streuung von Licht und der Schwingkreis besprochen. Der sechste Teil beschäftigt sich mit der Aufstellung der mikroskopischen Maxwellgleichungen in Materie und der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Materie. Im anschließenden Teil sind die grundlegenden Prinzipien der Optik zusammengefasst. Torsten Fließbachs Lehrbuchreihe zur Theoretischen Physik umfasst die folgenden Bände: Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik, Statistische Physik und ein begleitendes Arbeitsbuch. Außerdem ist von ihm das Buch „Die relativistische Masse“ erschienen.

Das vorliegende Buch bietet Musterlösungen für die Aufgaben aus der beliebten Lehrbuchreihe von Torsten Fließbach an. Es werden die Gebiete Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik und Statistische Physik abgedeckt. Jedes Kapitel beginnt mit einem kurzen Repetitorium, in dem knapp und prägnant der Vorlesungsstoff des jeweiligen Themas wiederholt wird. Die zentralen Aussagen und Formeln helfen Studierenden dabei, sich effektiv und intensiv auf Prüfungen vorzubereiten. Anschließend werden die Aufgabenstellungen der eigentlichen Lehrbücher wiederholt, gefolgt von ausführlichen Lösungen. Zum einen können Studierende damit ihre eigenen Antworten überprüfen, zum anderen vertieft die ausführliche Diskussion der Lösungswege das Verständnis. Dieses Buch spricht damit alle Studierenden der Physik an, die eine klare und knappe Darstellung des Vorlesungsstoffes zur Theoretischen Physik 1–4 und eine hervorragende Zusammenstellung der Aufgaben und deren ausführlicheLösungen suchen.

Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die Theoretische Mechanik und richtet sich an Studierende der Physik, die diese Vorlesung besuchen. Als Erstes werden die grundlegenden Konzepte wie Massenpunkt, Bahnkurve und Bezugssystem sowie die Newtonschen Axiome eingeführt. Im Fokus stehen der Lagrangeformalismus, Erhaltungsgrößen, das Hamiltonprinzip, das Noethertheorem und die wichtigsten Anwendungen (Bewegung im Zentralpotenzial, Dynamik des starren Körpers, harmonische Schwingungen). Der Hamiltonformalismus wird später für die Quantenmechanik benötigt. Das umfangreiche Gebiet der Kontinuumsmechanik wird anhand einiger exemplarischer Anwendungen (Saitenschwingung, Balkenbiegung, Schallwellen) vorgestellt. Die letzten 70 Seiten des Buchs sind der Speziellen Relativitätstheorie gewidmet. Die Stärken dieses Buches liegen in seiner prägnanten und kompakten Darstellung des Vorlesungsstoffes, die immer verständlich ist. Die Neuauflage wird durch eine klare und ausführlicheBesprechung der richtigen Relation zwischen der Newtonschen Kraft und der Minkowskikraft bereichert. Der Autor gibt die formale Ableitung der korrekten Relation wieder und diskutiert die praktische und logische Relevanz der unterschiedlichen Angaben in der Literatur.

Der vorliegende vierte Band der beliebten Reihe zur Theoretischen Physik von Professor Fließbach gibt eine Einführung in die Statistische Physik. Das Buch zeichnet sich durch eine klare und strukturierte Diskussion der Materie und die verständliche Behandlung der anspruchsvollen Mathematik aus. Die einzelnen Kapitel sind, soweit möglich, in sich abgeschlossen, wodurch der Studierende die für ihn relevanten Kapitel leichter nachlesen kann. Jedes Kapitel entspricht in etwa einer Vorlesungsdoppelstunde. Über 100 Aufgaben regen zum eigenständigen Arbeiten an. Der Inhalt umfasst: Einführung in die mathematische Statistik mit Gesetz der großen Zahlen und zentralem Grenzwertsatz Grundlagen der Statistischen Physik Thermodynamik und Zustandsgrößen Statistische Ensembles Spezielle Systeme:Ideale Quantengase und mehr Phasenübergänge Nichtgleichgewichts-Prozesse Das Buch wird von Studierenden und Dozenten, die sich im Rahmen einer Vorlesung mit der Statistischen Physik auseinandersetzen, für die anschauliche, knappe und gut strukturierte Darstellung geschätzt und empfohlen. In der sechsten Auflage wurden zahlreiche Korrekturen vorgenommen.

Ist es richtig, für den Übergang zur relativistischen Mechanik die Masse m durch die relativistische Masse m_rel zu ersetzen? Dieser Frage widmet sich dieses Buch. Für die Diskussion werden knapp alle relevanten Konzepte der relativistischen Mechanik eingeführt. Auf dieser Grundlage beantwortet der Autor dann die Frage nach der Relevanz der relativistischen Masse.Aus dem Inhalt:RelativitätsprinzipRelativistische BewegungsgleichungenNewtonsche Kraft und MinkowskikraftBedeutung der relativistischen Masse Torsten Fließbach habilitierte sich 1977 an der TU München in Theoretischer Kernphysik. Seit 1979 ist er Professor für Theoretische Physik an der Universität Siegen. Seine Lehrbücher zur Theoretischen Physik I bis IV (ergänzt durch das Arbeitsbuch zur Theoretischen Physik, zusammen mit H. Walliser) sind im selben Verlag erschienen.

Das vorliegende Buch zur Quantenmechanik ist der dritte Band der beliebten Reihe zur Theoretischen Physik von Professor Fließbach. Der Autor liefert eine klare physikalische Diskussion der Materie und behandelt die anspruchsvolle Mathematik verständlich. Die einzelnen Kapitel sind möglichst abgeschlossen, wodurch eine Auswahl von Kapiteln für einen bestimmten Kurs erleichtert wird und der Studierende die für ihn relevanten Kapitel pragmatisch nachlesen kann. Jedes Kapitel entspricht in etwa einer Vorlesungsdoppelstunde, wodurch das Buch in sinnvolle, knappe Einheiten untergliedert ist. Über 100 Aufgaben regen zum eigenständigen Arbeiten an. Der Inhalt umfasst: Schrödingers Wellenmechanik Eigenwerte und Eigenfunktionen Ein- und mehrdimensionale Probleme Hilbertraum Operatorenmethode Näherungsmethoden Mehrteilchensysteme Das Buch wird von Studierenden und Dozenten, die sich im Rahmen einer Vorlesung mit der Quantenmechanik auseinandersetzen, für die anschauliche, knappe und gut strukturierte Darstellung geschätzt und empfohlen. In der vorliegenden sechsten Auflage wurden zahlreiche Korrekturen und kleinere Ergänzungen vorgenommen.

Das vorliegende Buch ergänzt die beliebte Reihe zur Theoretischen Physik von Professor Fließbach. Leser finden in diesem Buch die Grundlagen der Allgemeinen Relativitätstheorie, angefangen bei der Speziellen Relativitätstheorie und den physikalischen und mathematischen Grundlagen der ART. Besprochen werden anschließend statische Gravitationsfelder, Gravitationswellen, Sternmodelle. Die letzten Kapitel widmen sich der Kosmologie.Dieses Buch wird von Studierenden und Dozenten, die sich mit der Theoretischen Physik im Rahmen einer Kursvorlesung auseinandersetzen, für die anschauliche und gut strukturierte Darstellung des Stoffes geschätzt und empfohlen. Der Autor liefert eine klare physikalische Diskussion der Materie und behandelt auch die anspruchsvolle Mathematik verständlich. Im Buch sind mehr als 40 Übungsaufgaben mit Lösungen enthalten.In der siebten Auflage wurde das vorliegende Buch aktualisiert und korrigiert, insbesondere die Themen Gravitationswellen und Dunkle Energie im Rahmen der Kosmologie wurden auf den neuesten Stand der Forschung gebracht. Der AutorTorsten Fließbach habilitierte sich 1977 an der TU München in Theoretischer Kernphysik. Seit 1979 ist er Professor für Theoretische Physik an der Universität Siegen.