Physik für Ingenieure: mit 138 Versuchen, 49 Beispielen, 299 Aufgaben und einer mehrfarbigen Spektraltafel
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Stuttgart
Teubner
1976
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| adam_text | Inhalt
Formelzeichen........................... IX
1 Mechanik
11 Kinematik der geradlinigen Bewegung I
1.1.1 Beschreibung einer Bewegung 1
1.1.2 Gleichförmige Bewegung 6
1.1.3 Ungleichförmige Bewegung 7
1.1.4 Richtung von Bewegungen II
1.2 Kinematik der Drehbewegung in
1.2.1 Gleichförmige Kreisbewegung IM
1.2 2 Ungleichförmige Kreisbewegung 22
1.2. Vergleich zwischen geradliniger und Kreisbewegung
1.3 Dynamik der geradlinigen Bewegung 26
1.3.1 Erstes Newtonsches Axiom 26
1.3.2 Zweites Newtonsches Axiom . 27
1.3.3 Drittes Newtonsches Axiom......... 34
1.3.4 Übergeordnete Begriffe.......... 42
1.4 Massenanziehung oder Gravitation 5R
1.4.1 Schwere Masse , 58
1.4.2 GravitationsgeseU................ 59
1.4.3 Schwerefeld oder Gravitationsfeld .61
1.5 Dynamik der Drehbewegungen......... 65
1.5.1 Massenpunkt.................... 65
1.5.2 Starrer Körper..................... 67
1.5.3 Planetenbewegung.................... S4
1.6 Mechanik der Flüssigkeiten und Gase................. S7
1.6.1 Ruhende Flüssigkeiten . . . 87
1.6.2 Ruhende Gase................ 96
1.6.3 Strömende Flüssigkeiten und Gase . . . 99
2 Wärmelehre
2.1 Temperatur................................ 117
2.1.1 Größe und Einheiten.......................... 117
2.1-2 Temperaturabhängige Erscheinungen - Thermometer........... 119
2.2 Verhalten der Kdrper bei Temperaturänderung.......... ..... 119
2.2.1 Feste Körper............................ 119
2.2.2 Flüssigkeiten............................ 122
2.2.3 Gase................................. 123
VI Inhalt
2.3 Energie und Wärme............................ 128
2.3.1 Kinetische Gastheorie........................ 129
2.3.2 Wärmeenergie............................ 133
2.4 Erster Hauptsatz der Wärmelehre...................... 140
2.4.1 Geschichtliche Entwicklung...................... 140
2.4.2 Erster Hauptsatz........................... 141
2.4.3 Allgemeine Zustandsänderung idealer Gase............... 142
2.4.4 Zustandsgieichung realer Gase und Dämpfe............... 147
2.4.5 Aggregatzustände.......................... 150
2.5 Luftfeuchtigkeit............................... 156
2.6 Transportvorgänge............................ 158
2.6.1 Konvektion oder Wärmeströmung................... 158
2.6.2 Wärmeleitung............................ 159
2.6.3 Strahlung.............................. 161
2.6.4 Diffusion.............................. 163
2.7 Entropie und zweiter Hauptsatz der Wärmelehre............... 165
2.7.1 Reversible und irreversible Vorgänge, Entropie.............. 165
2.7.2 Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre................... 170
2.7.3 Thermische Maschinen........................ 171
3 Elektrizität und Magnetismus
3.1 Ladung und elektrisches Feld........................ 173
3.1.1 Elektrische Ladung.......................... 174
3.1.2 Elektrisches Feld........................... 176
3.1.3 Materie im elektrischen Feld...................... 188
3.2 Elektrischer Strom............................ 195
3.2.1 Grundlegende Versuche........................ 195
3.2.2 Elektrische Leitung in Festkörpern................... 198
3.2.3 Elektrische Leitung in Flüssigkeiten.................. 207
3.2.4 Galvanische Elemente........................ 209
3.2.5 Thermoelektrische Erscheinungen................... 212
3.2.6 Elektrische Leitung im Vakuum und in Gasen.............. 213
3.3 Das magnetische Feld........................... 225
3.3.1 Grundlegende Erscheinungen..................... 225
3.3.2 Größen des magnetischen Feldes.................... 226
3.3.3 Kraftwirkung magnetischer Felder................... 234
3.3.4 Elektromagnetische Induktion..................... 237
3.3.5 Materie im magnetischen Feld..................... 245
3.3.6 Verknüpfung von elektrischen und magnetischen Feldern - Maxwellsche
Gleichungen............................. 255
3.3.7 Vergleich der Größen des Gravitationsfeldes sowie des elektrischen und magne-
tischen Feldes............................ 258
3.3.8 Anwendungen der elektromagnetischen Induktion............ 259
4 Strahlenoptik
4.1 Abweichungen von der geradlinigen Lichtausbreitung............. 272
4.1.1 Reflexion.............................. 272
4.1.2 Brechung.............................. 275
Inhalt VII
4.2 Abbildende Systeme............................ 282
4.2.1 Das Auge.............................. 282
4.2.2 Optische Instrumente......................... 283
4.3 Lichtgeschwindigkeit............................ 287
5 Schwingungs- und Wellenlehre
5.1 Schwingungen.............................. 289
5.1.1 Grundbegriffe............................ 289
5.1.2 Ungedämpfte elastische Sinusschwingungen............... 291
5.1.3 Quasielastische Schwingungen..................... 295
5.1.4 Gedämpfte Schwingungen....................... 299
5.1.5 Erzwungene Schwingungen...................... 303
5.1.6 Andere Schwingungsformen...................... 309
5.1.7 Überlagerung von Schwingungen.................... 311
5.1.8 Gekoppelte Schwingungssysteme.................... 313
5.2 Wellen.................................. 317
5.2.1 Grundbegriffe............................ 317
5.2.2 Beschreibung einer Sinuswelle..................... 321
5.2.3 Reflexion von eindimensionalen Wellen................. 327
5.2.4 Überlagerung von eindimensionalen Wellen............... 329
5.2.5 Dreidimensionale Wellen....................... 332
5.2.6 Anwendungen des Huygensschen Prinzips auf dreidimensionale Wellen . . . 352
5.2.7 Polarisation............................. 372
5.2.8 Absorption von Wellen........................ 376
5.3 Der Dualismus von Wellen und Teilchen................... 377
6 Atomphysik
6.1 Atomhülle................................ 382
6.1.1 Bohrsches Modell.......................... 383
6.1.2 Wellenmodell des Atoms....................... 396
6.2 Atomkerne................................ 399
6.2.1 Natürliche Radioaktivität....................... 399
6.2.2 Meßverfahren............................ 402
6.2.3 Aufbau und Umwandlung von Kernen................. 405
6.2.4 Anwendung von Kernenergie..................... 411
6.2.5 Strahlenwirkung........................... 414
7 Festkörperphysik
7.1 Auf bau der Festkörper.......................... 418
7.1.1 Amorphe Stoffe........................... 418
7.1.2 Kristalle.............................. 418
7.1.3 Bindungsarten............................ 424
7.2 Mechanische Eigenschaften......................... 427
7.3 Energie-Bändennodell........................... 429
7.4 Elektrische Leitung............................ 430
7.4.1 Metallische Leiter.......................... 430
7.4.2 Isolatoren.............................. 431
7.4.3 Halbleiter.............................. 431
7.4.4 Supraleitung............................. 452
VIII Inhalt
7.5 Lumineszenz............................... 454
7.5.1 Grundlegende Erscheinungen..................... 454
7.5.2 Deutung der Festkörper-Lumineszenz.................. 457
7.5.3 Anwendungen............................ 461
8 Relativitätstheorie
8.1 Relativität in der Newtonschen Mechanik.................. 463
8.1.1 Zwei Beobachter bewegen sich relativ zueinander geradlinig und gleichförmig.
Galileitransformation......................... 463
8.2 Spezielle Relativitätstheorie......................... 465
8.2.1 Lorentztransformation........................ 466
8.2.2 Relativistische Dynamik....................... 472
8.2.3 Relativistische Effekte in der Elektrodynamik.............. 475
Anhang
Lösungen der Aufgaben............................ 479
Einheiten und Maßsysteme........................... 491
Tafeln.................................... 493
Physikalische Konstanten........................... 499
Verzeichnis weiterführender Literatur...................... 500
Spektraltafel................................. 501
Sachverzeichnis................................. 503
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