Felder in Materie

In Materie reagieren Atome und Moleküle auf äußere Felder: Sie werden polarisiert oder magnetisiert und erzeugen dadurch selbst Felder. Statt alle mikroskopischen Ladungen zu verfolgen, beschreibt man diese Antwort makroskopisch durch die Polarisation $\mathbf{P}$ und die Magnetisierung $\mathbf{M}$.

Kernidee: Man trennt freie von gebundenen Quellen. Die Hilfsfelder $\mathbf{D}$ und $\mathbf{H}$ haben nur freie Ladungen bzw. Ströme als Quellen,

$\nabla \cdot \mathbf{D}={\rho }_{\text{frei}},\nabla \times \mathbf{H}={\mathbf{J}}_{\text{frei}},$

und an Grenzflächen bestimmen die Stetigkeitsbedingungen, wie Felder „gebrochen“ werden. Elektrische und magnetische Materie laufen dabei fast parallel.

Lesereihenfolge: Elektrostatik in Materie (Überblick) → Dielektrika (Elektrostatik) → Magnetische Felder in Materie → Materialgesetze Magnetik. Geführt: Lernpfad 3.

In der Vorlesung Theoretische Physik III: VL 8–10 und 13–14.