Overview

Die Grundlagen der Physik, gegliedert in die Teile `Teilchen und Teilchensysteme', `Wechselwirkungen und Felder' und `Wellen und Quanten', werden in diesem Buch so dargestellt, daß die übergreifenden Zusammenhänge zwischen den klassischen und modernen Teilgebieten deutlich werden (Punktmechanik, Schwingungen, starre Körper, statistische Mechanik/Thermodynamik, Transporterscheinungen, Strömungen, Gravitation, elektromagnetische Felder, Stromkreise, Leitungsmechanismen, starke und schwache Wechselwirkung/Atomkerne und Elementarteilchen, Wellen, elektromagnetische Strahlung, geometrische Optik, Interferenz und Beugung, Materiewellen). Das Buch dient den Studenten der Physik und der Ingenieurwissenschaften als Begleittext für die große Experimentalphysik-Vorlesung, in dem der theoretische Hintergrund in konzentrierter, überblickartiger Form nachgelesen werden kann. Aber auch der im Beruf stehende Naturwissenschaftler oder Ingenieur, der sich schnell einen Überblick über bestimmte physikalische Grundlagen verschaffen will, wird hier angesprochen.

Full Product Details

Author:   Heinz Niedrig
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Edition:   1992 ed.
Dimensions:   Width: 15.50cm , Height: 2.70cm , Length: 23.50cm
Weight:   0.820kg
ISBN:  

9783540544708

ISBN 10:   3540544704
Pages:   521
Publication Date:   05 March 1992
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Physikalische Groessen und Einheiten.- 1.1 Physikalische Groessen.- 1.2 Basisgroessen und -einheiten.- 1.3 Das internationale Einheitensystem.- I Teilchen und Teilchensysteme.- 2 Kinematik.- 2.1 Geradlinige Bewegung.- 2.2 Kreisbewegung.- 2.3 Gleichfoermig translatorische Relativbewegung.- 2.3.1 Galilei-Transformation.- 2.3.2 Lorentz-Transformation.- 2.3.3 Relativistische Kinematik.- 2.4 Geradlinig beschleunigte Relativbewegung.- 2.5 Rotatorische Relativbewegung.- 3 Kraft und Impuls.- 3.1 Tragheitsgesetz.- 3.2 Kraftgesetz.- 3.2.1 Gewichtskraft (Schwerkraft).- 3.2.2 Federkraft.- 3.2.3 Reibungskrafte.- 3.3 Reaktionsgesetz.- 3.3.1 Krafte bei elastischen Verformungen.- 3.3.2 Krafte zwischen freien Koerpern ( innere Krafte ).- 3.4 AEquivalenzprinzip: Schwer- und Tragheitskrafte.- 3.5 Tragheitskrafte bei Rotation.- 3.5.1 Zentripetal- und Zentrifugalkraft.- 3.5.2 Coriolis-Kraft.- 3.6 Drehmoment und. Gleichgewicht.- 3.7 Drehimpuls.- 3.8 Drehimpulserhaltung.- 4 Arbeit und Energie.- 4.1 Beschleunigungsarbeit, kinetische Energie.- 4.2 Potentielle Energie, Hub- und Spannungsarbeit.- 4.3 Energieerhaltung bei konservativen Kraften.- 4.4 Energiesatz bei nichtkonservativen Kraften.- 4.5 Relativistische Dynamik.- 5 Schwingungen.- 5.1 Kinematik der harmonischen Bewegung.- 5.2 Der ungedampfte, harmonische Oszillator.- 5.2.1 Mechanische harmonische Oszillatoren.- 5.2.2 Schwingungsgleichung und Schwingungsenergie des harmonischen Oszillators.- 5.3 Freie gedampfte Schwingungen.- 5.3.1 Periodischer Fall (Schwingfall).- 5.3.2 Aperiodischer Grenzfall.- 5.3.3 Aperiodischer Fall (Kriechfall).- 5.3.4 Abklingzeit.- 5.4 Erzwungene Schwingungen, Resonanz.- 5.4.1 Resonanz.- 5.4.2 Leistungsaufnahme des Oszillators.- 5.5 UEberlagerung von harmonischen Schwingungen.- 5.5.1 Schwingungen gleicher Frequenz.- 5.5.2 Schwingungen verschiedener Frequenz.- 5.6 Gekoppelte Oszillatoren.- 5.6.1 Gekoppelte Pendel.- 5.6.2 N gekoppelte Oszillatoren.- 5.7 Nichtlineare Oszillatoren, chaotisches Schwingungsverhalten.- 6 Teilchensysteme.- 6.1 Schwerpunkt (Massenzentrum), Impuls und Drehimpuls von Teilchensystemen.- 6.1.1 Schwerpunktbewegung ohne aussere Krafte.- 6.1.2 Schwerpunktbewegung bei Einwirkung ausserer Krafte.- 6.1.3 Drehimpuls eines Teilchensystems.- 6.2 Energieinhalt von Teilchensystemen.- 6.2.1 Energieerhaltungssatz in Teilchensystemen.- 6.2.2 Bindungsenergie eines Teilchensystems.- 6.3 Stoesse.- 6.3.1 Zentraler elastischer Stoss.- 6.3.2 Nichtzentraler elastischer Stoss.- 6.3.3 Unelastischer Stoss.- 7 Dynamik starrer Koerper.- 7.1 Translation und Rotation eines starren Koerpers.- 7.2 Rotationsenergie, Tragheitsmoment.- 7.3 Drehimpuls eines starren Koerpers.- 7.4 Kreisel.- 7.5 Vergleich Translation - Rotation.- 7.6 Deformierbare Festkoerper.- 8 Statistische Mechanik.- 8.1 Kinetische Theorie der Gase.- 8.2 Temperaturskalen, Gasgesetze.- 8.3 Freiheitsgrade, Gleichverteilungssatz.- 8.4 Reale Gase, tiefe Temperaturen.- 8.5 Energieaustausch bei Vielteilchensystemen.- 8.5.1 Volumenarbeit.- 8.5.2 Warme.- 8.5.3 Energieerhaltungssatz fur Vielteilchensysteme.- 8.6 Warmemengen bei thermodynamischen Prozessen.- 8.6.1 Spezifische und molare Warmekapazitaten.- 8.6.2 Phasenumwandlungswarmen.- 8.7 Zustandsanderungen bei idealen Gasen.- 8.8 Kreisprozesse.- 8.8.1 Warmekraftmaschine.- 8.8.2 Kaltemaschine und Warmepumpe.- 8.9 Richtungsablauf physikalischer Prozesse.- 9 Transporterscheinungen.- 9.1 Stossquerschnitt, mittlere freie Weglange.- 9.2 Molekulardiffusion.- 9.3 Warmeleitung.- 9.4 Innere Reibung: Viskositat.- 10 Hydro- und Aerodynamik.- 10.1 Stroemungen idealer Flussigkeiten.- 10.2 Stroemungen realer Flussigkeiten.- II Wechselwirkungen und Felder.- UEbersicht uber die fundamentalen Wechselwirkungen.- 11 Gravitationswechselwirkung.- 11.1 Der Feldbegriff.- 11.2 Planetenbewegung: Kepler-Gesetze.- 11.3 Newtons Gravitationsgesetz.- 11.4 Das Gravitationsfeld.- 11.5 Satellitenbahnen im Zentralfeld.- 12 Elektrische Wechselwirkung.- 12.1 Elektrische Ladung, Coulomb-Gesetz.- 12.2 Das elektrostatische Feld.- 12.3 Elektrisches Potential.- 12.4 Quantisierung der elektrischen Ladung.- 12.5 Energieaufnahme im elektrischen Feld.- 12.6 Elektrischer Strom.- 12.7 Elektrische Leiter im elektrostatischen Feld, Influenz.- 12.8 Kapazitat leitender Koerper.- 12.9 Nichtleitende Materie im elektrischen Feld, elektrische Polarisation.- 13 Magnetische Wechselwirkung.- 13.1 Das magnetostatische Feld, stationare Magnetfelder.- 13.2 Die magnetische Kraft auf bewegte Ladungen.- 13.3 Die magnetische Kraft auf stromdurchflossene Leiter.- 13.4 Materie im magnetischen Feld, magnetische Polarisation.- 14 Zeitveranderliche elektromagnetische Felder.- 14.1 Zeitveranderliche magnetische Felder: Induktion.- 14.2 Selbstinduktion.- 14.3 Energieinhalt des Magnetfeldes.- 14.4 Wirkung zeitveranderlicher elektrischer Felder.- 14.5 Maxwellsche Gleichungen.- 15 Elektrische Stromkreise.- 15.1 Ohmsches Gesetz.- 15.2 Gleichstromkreise, Kirchhoffsche Satze.- 15.3 Wechselstromkreise.- 15.3.1 Wechselstromarbeit.- 15.3.2 Transformator.- 15.3.3 Scheinwiderstand von R, L und C.- 15.4 Elektromagnetische Schwingungen.- 15.4.1 Freie, gedampfte elektromagnetische Schwingungen.- 15.4.2 Erzwungene elektromagnetische Schwingungen, Resonanzkreise.- 15.4.3 Selbsterregung elektromagnetischer Schwingungen durch Ruckkopplung.- 16 Transport elektrischer Ladung: Leitungsmechanismen.- 16.1 Elektrische Struktur der Materie.- 16.1.1 Atomstruktur.- 16.1.2 Elektronen in Festkoerpern.- 16.2 Metallische Leitung.- 16.3 Supraleitung.- 16.4 Halbleitung.- 16.4.1 Eigenleitung.- 16.4.2 Stoerstellenleitung.- 16.4.3 Hall-Effekt in Halbleitern.- 16.4.4 PN-UEbergange.- 16.5 Elektrolytische Leitung.- 16.6 Stromleitung in Gasen.- 16.6.1 Unselbstandige Gasentladung.- 16.6.2 Selbstandige Gasentladung.- 16.6.3 Der Plasmazustand.- 16.7 Elektrische Leitung im Hochvakuum.- 16.7.1 Elektronenemission.- 16.7.2 Bewegung freier Ladungstrager im Vakuum.- 17 Starke und Schwache Wechselwirkung Atomkerne und Elementarteilchen.- 17.1 Atomkerne.- 17.2 Massendefekt, Kernbindungsenergie.- 17.3 Radioaktiver Zerfall.- 173.1 Alpha-Zerfall.- 173.2 Beta-Zerfall.- 17.4 Kunstliche Kernumwandlungen, Kernergiegewinnung.- 17.5 Elementarteilchen.- III Wellen und Quanten.- 18 Wellenausbreitung.- 18.1 Beschreibung von Wellenbewegungen, Wellengleichung.- 18.2 Elastische Wellen, Schallwellen.- 18.3 Doppler-Effekt, Kopfwellen.- 19 Elektromagnetische Wellen.- 19.1 Erzeugung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen.- 19.2 Elektromagnetisches Spektrum.- 20 Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit Materie.- 20.1 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Materie, Dispersion.- 20.2 Emission und Absorption des Schwarzen Koerpers, Plancksches Strahlungsgesetz.- 20.3 Quantisierung des Lichtes, Photonen.- 20.4 Stationare Energiezustande, Spektroskopie.- 20.5 Induzierte Emission, Laser.- 21 Reflexion und Brechung, Polarisation.- 21.1 Reflexion, Brechung, Totalreflexion.- 21.2 Optische Polarisation.- 22 Geometrische Optik.- 22.1 Optische Abbildung.- 22.2 Abbildungsfehler.- 22.3 Kontrastentstehung.- 23 Interferenz und Beugung.- 23.1 Huygenssches Prinzip.- 23.2 Fraunhofer-Beugung an Spalt und Gitter.- 23.3 Interferenzen an dunnen Schichten.- 24 Wellenaspekte bei der optischen Abbildung.- 24.1 Abbesche Mikroskoptheorie.- 24.2 Holographie.- 25 Materiewellen.- 25.1 Teilchen, Wellen, Unscharferelation.- 25.2 Die de-Broglie-Beziehung.- 25.3 Die Schroedinger-Gleichung.- 25.4 Elektronenbeugung, Elektroneninterferenzen.- 25.5 Elektronenoptik, Elektronenmikroskopie.- 26 Literatur.- 27 Stichwortverzeichnis.

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