Physik für Chemisch-technische Assistenten:
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Veröffentlicht: |
Stuttgart u.a.
Thieme
1984
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
KAPITEL 1 MECHANIK L
1. GRUNDBEGRIFFE UND
MECHANIK DES MASSENPUNKTES 1
1.1 PHYSIK ALS EXPERIMENTELLE WISSENSCHAFT 1
1.2 GRUNDGROESSEN UND GRUNDEINHEITEN IM SI, ABGELEITETE GROESSEN 2
1.3 BEWEGUNGSLEHRE 2
1.3.1 GLEICHFOERMIGE BEWEGUNG 3
1.3.2 GLEICHMAESSIG BESCHLEUNIGTE BEWEGUNG 3
1.3.3 KREISBEWEGUNG 4
1.4 DER KRAFTBEGRIFF 5
1.4.1 MASSE UND KRAFT; DAS GRUNDGESETZ DER MECHANIK 5
1.4.2 FEDERKRAFT 6
1.4.3 REIBUNGSKRAFT 7
1.5 DIE 4 NEWTONSCHEN AXIOME ALS GRUNDLAGE DER MECHANIK 8
1.5.1 DIE AXIOME 8
1.5.2 ANWENDUNGEN; FREIER FALL, SENKRECHTER WURF NACH OBEN 8
1.6 ARBEIT, ENERGIE, LEISTUNG 10
1.7 DER ENERGIEERHALTUNGSSATZ DER MECHANIK 12
1.8 DER IMPULSERHALTUNGSSATZ 14
1.9 DER DREHIMPULSERHALTUNGSSATZ 15
2. MECHANIK DER
RUHENDEN FLUESSIGKEITEN
UND GASE 17
2.1 AUFBAU DER FESTEN KOERPER, FLUESSIGKEITEN UND GASE 17
2.2 DRUCK 17
2.3 HYDROSTATISCHER DRUCK 19
2.3.1 DICHTE 19
2.3.2 HYDROSTATISCHER DRUCK UND ENERGIEERHALTUNG 20
2.3.3 VERBUNDENE GEFAESSE 21
2.4 AUFTRIEB 23
2.4.1 ARCHIMEDISCHES GESETZ 23
2.4.2 DICHTEBESTIMMUNG MIT HILFE DES AUFTRIEBS 24
2.5 LUFTDRUCK 27
2.6 BOYLE-MARIOTTESCHES GESETZ 29
2.7 HOHE UND NIEDERE DRUECKE 30
3. MECHANISCHE SCHWINGUNGEN UND
WELLEN 32
3.1 SCHWINGUNGEN 33
3.1.1 SCHWINGUNGSFAEHIGE SYSTEME 33
3.1.2 ABLAUF EINER SCHWINGUNG 34
3.1.3 ENERGIEUMWANDLUNG BEI EINER SCHWINGUNG 35
3.1.4 HARMONISCHE SCHWINGUNG 35
3.1.5 SCHWINGUNGSDAUER UND FREQUENZ 37
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VIII INHALTSVERZEICHNIS
3.1.6 UNGEDAEMPFTE UND GEDAEMPFTE SCHWINGUNG 37
3.1.7 RUECKKOPPLUNG 38
3.1.8 ERZWUNGENE SCHWINGUNG; RESONANZ 38
3.2 WELLEN 39
3.2.1 ENTSTEHUNG VON WELLEN 39
3.2.2 AUSBREITUNG VON WELLEN 40
3.2.3 TRANSVERSAL- UND LONGITUDINALWELLEN; POLARISATION 41
3.2.4 INTERFERENZ 43
3.2.5 STEHENDE WELLEN 44
3.3 SCHALLWELLEN 45
3.3.1 EINTEILUNG DER SCHALLWELLEN 45
3.3.2 PHYSIKALISCHE SCHALLGROESSEN 46
3.3.3 SCHALLEMPFINDUNG UND SCHALLSCHUTZ 47
3.3.4 ULTRASCHALL UND SEINE ANWENDUNGEN 48
KAPITEL 2 OPTIK
50
1. LICHT ALS ELEKTROMAGNETISCHE WELLE 50
1.1 UNSERE VORSTELLUNG VOM LICHT 50
1.1.1 ENERGIETRANSPORT DURCHS VAKUUM 50
1.1.2 WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS 51
1.2 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN 52
1.2.1 ENTSTEHUNG UND AUSBREITUNG 52
1.2.2 LICHTGESCHWINDIGKEIT 54
1.2.3 SPEKTRUM DER ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN 55
1.3 SPEKTROSKOPIE UND IHRE BEDEUTUNG 57
1.4 BEREICHE DER SPEKTROSKOPIE 58
1.4.1 RESONANZSPEKTROSKOPIE 59
1.4.2 OPTISCHE SPEKTROSKOPIE 59
1.4.3 ROENTGENSPEKTROSKOPIE 59
1.5 SPEKTRALFARBEN UND FARBEMPFINDUNG 60
1.5.1 FARBE ALS SINNESEMPFINDUNG 60
1.5.2 SPEKTRALFARBEN UND MISCHFARBEN 60
1.5.3 ADDITIVE FARBMISCHUNG 61
1.5.4 KOERPERFARBEN 61
1.5.5 SUBTRAKTIVE FARBMISCHUNG 62
1.5.6 DREIFARBENTHEORIE 62
1.6 PHOTOMETRIE 63
2. GEOMETRISCHE OPTIK (STRAHLENOPTIK) 65
2.1 GUELTIGKEITSBEREICH 65
2.2 REFLEXION 66
2.2.1 SPIEGELUNG UND DIIFUSE REFLEXION 66
2.2.2 REFLEXIONSGESETZ; ABBILDUNG DURCH EBENE SPIEGEL 67
2.3 GEKRUEMMTE SPIEGEL 68
2.3.1 HOHLSPIEGEL; BRENNPUNKT UND BRENNWEITE 68
2.3.2 PARABOLSPIEGEL 69
2.3.3 ABBILDUNG DURCH HOHLSPIEGEL 69
2.4 BRECHUNG 73
INHALTSVERZEICHNIS IX
2.4.1 SNELLIUSSCHES BRECHUNGSGESETZ 75
2.4.2 BEGRUENDUNG DES BRECHUNGSGESETZES 77
2.4.3 TOTALREFLEXION 84
2.4.4 WELLENLAENGENABHAENGIGKEIT DER BRECHZAHL 87
2.5 FARBZERLEGUNG DURCH PRISMEN 90
2.6 LINSEN 91
2.6.1 ABBILDUNG DURCH LINSEN 93
2.6.2 ABBILDUNGSGLEICHUNG 95
2.6.3 LINSENFEHLER 96
2.7 OPTISCHE INSTRUMENTE 99
2.7.1 MENSCHLICHES AUGE 99
2.7.2 LUPE 101
2.7.3 MIKROSKOP 102
2.7.4 REFRAKTOMETER 104
2.7.5 PRISMENMONOCHROMATOR 106
3. WEUENOPTIK 108
3.1 INTERFERENZ DES LICHTS 108
3.1.1 KOHAERENTE UND INKOHAERENTE WELLENSYSTEME 108
3.1.2 INTERFERENZ VON LICHTWELLEN 110
3.1.3 INTERFERENZ DES LICHTS AN DUENNEN SCHICHTEN 111
3.2 BEUGUNG DES LICHTS 113
3.2.1 ENTSTEHUNG DER BEUGUNG 114
3.2.2 AUFLOESUNGSVERMOEGEN OPTISCHER INSTRUMENTE 115
3.2.3 TYNDALL-EFFEKT 117
3.2.4 BEUGUNG AM OPTISCHEN GITTER; GITTERMONOCHROMATOR 117
3.3 POLARISIERTES LICHT 120
3.3.1 OPTISCHE AKTIVITAET 120
3.3.2 ERZEUGUNG POLARISIERTEN LICHTS 120
3.3.3 POLARIMETER 123
4. LICHT UND
MATERIE 124
4.1 STRAHLUNGSGESETZE 124
4.2 QUANTENHAFTE ABSORPTION UND EMISSION VON LICHT 126
4.2.1 PHOTOEFFEKT (LICHTELEKTRISCHER EFFEKT) 126
4.2.2 LICHTQUANTEN (PHOTONEN) 128
4.2.3 ABSORPTION UND EMISSION DES LICHTS DURCH ATOME
BZW. MOLEKUELE 130
4.2.4 LASER 131
KAPITEL 3 WAERMELEHRE
134
1. TEMPERATUR UND
WAERMEAUSDEHNUNG 134
1.1 TEMPERATUR UND IHRE MESSUNG 134
1.1.1 CELSIUS-UND KELVIN-SKALA 134
1.1.2 TEMPERATURMESSVERFAHREN 135
1.2 WAERMEAUSDEHNUNG 137
1.2.1 LAENGEN- UND VOLUMENAUSDEHNUNG FESTER KOERPER 137
1.2.2 VOLUMENAUSDEHNUNG VON FLUESSIGKEITEN 138
1.2.3 VOLUMENAUSDEHNUNG VON GASEN; IDEALES GASGESETZ 139
X INHALTSVERZEICHNIS
2. WAERME ALS ENERGIEFORM 141
2.1 WAERME ALS ENERGIE DER UNGEORDNETEN MOLEKULARBEWEGUNG 141
2.2 MISCHUNGSVERSUCHE; SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET 142
2.3 PHASENUMWANDLUNGEN 146
2.3.1 SCHMELZWAERME UND VERDAMPFUNGSWAERME 146
2.3.2 GEFRIERPUNKT UND SIEDEPUNKT 148
2.3.3 MOLEKULARE VORGAENGE; OBERFLAECHENSPANNUNG UND DAMPFDRUCK 149
2.4 MECHANISCHES WAERMEAEQUIVALENT UND ENERGIEERHALTUNG 151
2.5 WAERMEERZEUGUNG 152
2.6 WAERMEAUSBREITUNG 153
KAPITEL 4 ELEKTRIZITAETSLEHRE
155
1. GRUNDBEGRIFFE UND
BEZIEHUNGEN ZWISCHEN
DEN
ELEKTRISCHEN GROESSEN 155
1.1 AUFBAU DES ELEKTRISCHEN STROMKREISES; GRUNDBEGRIFFE 155
1.2 ELEKTRISCHE LADUNG UND ELEKTRISCHES FELD 156
1.2.1 ELEKTRISCHE LADUNG 156
1.2.2 DER FELDBEGRIFF 159
1.2.3 ELEKTRISCHES FELD 159
1.3 ELEKTRISCHE SPANNUNG 162
1.4 ELEKTRISCHER STROM 164
1.5 ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT 166
1.5.1 STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG 166
1.5.2 OHMSCHES GESETZ; SPEZIFISCHER WIDERSTAND
UND LEITFAEHIGKEIT 167
1.5.3 REIHENSCHALTUNG VON VERBRAUCHERN 170
1.5.4 PARALLELSCHALTUNG VON VERBRAUCHERN;
KIRCHHOFFSCHE GESETZE 173
1.5.5 ERWEITERUNG DES MESSBEREICHS VON STROM- UND
SPANNUNGSMESSERN 176
1.6 ELEKTRISCHE ARBEIT UND LEISTUNG 178
1.7 DER KONDENSATOR; MATERIE IM ELEKTRISCHEN FELD 180
1.7.1 DER KONDENSATOR; KAPAZITAET 180
1.7.2 DER KONDENSATOR ALS ENERGIESPEICHER 183
1.7.3 MATERIE IM ELEKTRISCHEN FELD; VERSCHIEBUNGS- UND
ORIENTIERUNGSPOLARISATION 184
1.7.4 MESSUNG DER DIELEKTRIZITAETSZAHL (DEKAMETRIE) 186
2. MECHANISMEN DER
ELEKTRIZITAETSLEITUNG 187
2.1 ELEKTRIZITAETSLEITUNG IN METALLEN, ELEKTROLYTEN,
GASEN UND IM HOCHVAKUUM 188
2.1.1 METALLISCHE LEITUNG 188
2.1.2 ELEKTROLYSE, FARADAYSCHE GESETZE 189
2.1.3 ELEKTRIZITAETSLEITUNG IN GASEN 190
2.1.4 BEWEGUNG ELEKTRISCHER LADUNGEN IM HOCHVAKUUM; ANWENDUNGEN 192
2.2 ELEKTRIZITAETSLEITUNG IN HALBLEITERN. . 195
2.2.1 ISOLATOREN, HALBLEITER UND LEITER 195
2.2.2 EIGENLEITUNG UND STOERSTELLENLEITUNG VON HALBLEITERN 196
INHALTSVERZEICHNIS XI
2.2.3 P-N-UEBERGANG; HALBLEITERDIODE UND TRANSISTOR 197
2.2.4 INNERER PHOTOEFFEKT; PHOTOWIDERSTAND UND PHOTODIODE 198
3. MAGNETISCHE ERSCHEINUNGEN;
WECHSELSTROMKREIS 200
3.1 DAUERMAGNETE UND MAGNETFELD 200
3.2 MATERIE IM MAGNETFELD; MAGNETOCHEMIE 201
3.3 KRAFT AUF BEWEGTE LADUNGEN IM MAGNETFELD 202
3.4 ELEKTROMAGNETISCHE INDUKTION 204
3.5 DER WECHSELSTROMKREIS 207
KAPITEL 5 RADIOAKTIVITAET UND KERNENERGIE
209
1. RADIOAKTIVITAET 209
1.1 RADIOAKTIVE STRAHLUNG 209
1.2 NATUERLICHE RADIOAKTIVITAET 210
1.3 KUENSTLICH ERZEUGTE RADIOAKTIVITAET 211
2. KERNENERGIE
T
211
2.1 KERNREAKTIONEN 211
2.2 BAU DES ATOMKERNS 212
2.3 KERNSPALTUNG 213
2.4 KERNFUSION 214
ANHANG
216
SI-EINHEITEN 216
SACHVERZEICHNIS
218
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