Die Studierenden erwerben Kenntnisse über weiterführende Kapitel der theoretischen Mechanik und Elektrodynamik und zum Zusammenhang mit den erworbenen Kenntnissen aus den Modulen Theoretische Physik I-III. Außerdem findet eine Abrundung und Systematisierung der Kenntnisse in theoretischer Physik statt. Sie erlangen Fertigkeiten zur Anwendung fortgeschrittener Methoden der klassischen theoretischen Physik und zur Kombination analytischer und numerischer Näherungsverfahren. Sie erwerben die Kompetenzen zum Erkennen übergreifender Zusammenhänge der theoretischen Physik und zur Entwicklung einer theoretisch-physikalischen Denk- und Arbeitsweise und werden damit auf ein Masterstudium in Physik vorbereitet.

Inhalte:
In der Vorlesung werden theoretische Konzepte aus vorherigen Vorlesungen weitergeführt und ausgebaut. Dabei geht es speziell um folgende Themen: (i) Die Dynamik von Punktteilchen unter Randbedingungen. Dabei werden Systeme in schnell veränderlichen Feldern betrachtet. Außerdem werden wir auch einen Ausflug in die Theorie der elliptischen Funktionen machen, mit denen viele dynamische Systeme analytisch gelöst werden können. Auch werden die Begriffe Stabilität und Chaos eingeführt. (ii) Der Hamiltonsche Formalismus, der ausgehend vom Lagrange-Formalismus hergeleitet wird und mit dem man eine weitere sehr effektive Methode zur Hand hat, dynamische Probleme zu lösen. Außerdem stellt dieser Formalismus den Übergang zur Feldtheorie und ganz besonders zur Quantentheorie dar. (iii) Spezielle Probleme der Elektrodynamik wie die Multipolentwicklung und elektromagnetische Felder in Medien.