Physikalisches Praktikum:
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| Language: | German |
| Published: |
Stuttgart [u.a.]
Teubner
1998
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| Edition: | 11., neubearb. Aufl. |
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Physikalisches Praktikum
Begründet von
W Ilberg f
Weitergeführt von
M Krötzsch, Leipzig
Herausgegeben von
D Geschke, Leipzig
Autoren
H Ernst, Leipzig
D Geschke, Leipzig
P Kirsten, Freiberg
W Schenk, Leipzig
11 , neubearbeitete Auflage
ES B G Teubner Stuttgart • Leipzig 1998
Inhalt
Einführung 13
1 1 Größen und Einheiten 13
1 2 Internationales Einheitensystem (SI) 14
1 3 Erfassung von Meßwerten 16
131 Sensoren und Meßgeräte 16
132 Rechentechnische Meßwerterfassung 17
133 Meßwertdarstellung 17
1 4 Verarbeitung von Meßwerten 18
141 Ausgleichsrechnung 19
142 Rechnergestützte Versuchsdurchführung 20
1 5 Meßgenauigkeit 20
151 Meßabweichungen 21
1511 Systematische Meßabweichungen 21
1512 Zufällige Meßabweichungen 22
1513 Meßunsicherheit 23
152 Meßunsicherheit einer Einzelmessung 23
1521 Direkte Meßgröße 23
1522 Fehlerfortpflanzung (Größtfehlergleichung) 24
153 Meßunsicherheit von Meßreihen (statistische Theorie) 25
1531 Direkte Messungen 25
1532 Fehlerfortpflanzung für Größen mit zufälligen Meßabweichungen 27
1533 Meßunsicherheit beim linearen Ausgleich 28
154 Angabe des Meßergebnisses 28
1 6 Statistische Tests 29
161 Ermittlung von Häufigkeitsverteilungen '? 29
162 Verteilungen und Prüfverfahren 30
1 7 Regression und Korrelation 35
1 8 Versuchs Vorbereitung und Protokollführung 36
Mechanik
1 Wägung und Dichte 38
1 0 Allgemeine Grundlagen 38
1 1 Mohr-Westphalsche Waage 40
1 2 Pyknometer 41
1 3 Schwingrohr 43
1 4 Stimmgabeldichtemesser 45
1 5 Dampfdichte nach Menzies 47
2 Schwingungen 50
2 0 Allgemeine Grundlagen 50
201 Bewegungsgleichungen 50
202 Satz von Steiner 54
203 Reduzierte Pendellänge 54
2 1 Fadenpendel 55
Inhalt
2 2 Reversionspendel
2 3 Gekoppelte Pendel
2 4 Drehtisch
3 Deformationsverhalten
3 0 Allgemeine Grundlagen
3 1 Elastizitätsmodul
311 Dehnung
312 Biegung
3 2 Torsionsmodul
321 Statische Meßmethode
322 Dynamische Meßmethode
3 3 Schraubenfeder
3 4 Poissonsche Zahl
4 Schall
4 0 Allgemeine Grundlagen
401 Wellengleichung
402 Schallwandler
4 1 Schallgeschwindigkeit in'Festkörpern
4 2 Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten und Gasen
421 Phasenbeziehungen
422 Lichtbeugung (Debye-Sears-Effekt)
5 Oberflächenspannung
5 0 Allgemeine Grundlagen
5 1 Abreißmethode - '
5 2 Steighöhenmethode
6 Viskosität und Strömung
6 0 Allgemeine Grundlagen
601 Bernoullische Gleichung ’
602 Gesetz von Hagen und Poiseuille
6 1 Kugelfallmethode nach Stokes
6 2 Höppler-Viskosimeter
6 3 Ubbelohde-Viskosimeter
6 4 Strömung im Rohr (Reynoldssche Zahlen)
Wärmelehre
1 Temperaturmessung
1 0 Allgemeine Grundlagen
101 Temperatur, Maßeinheit und Temperaturskalen
102 Ausdehnungsthermometer
103 Elektrische Temperatursensoren
104 Strahlungsthermometrie
1 1 Ausdehnungskoeffizient einer Flüssigkeit
1 2 Gasthermometer
10 Inhalt
1 3 Thermoelement 112
1 4 Pyrometer - 114
2 Zustandsänderungen und Phasenumwandlungen 115
2 0 Allgemeine Grundlagen 115
201 Zustandsgleichungen 115
202 Energiesatz und Adiabatengleichung 119
203 Dampfdruck 120
2 1 Isothermen eines Stoffes 121
2 2 Adiabatenexponent 123
221 Versuch von Clement und Desormes 124
222 Schallgeschwindigkeit 125
223 Resonanzmethode 126
2 3 Dampfdruckkurve und Verdampfungswärme 127
2 4 Wärmepumpe 128
3 Kalorimetrie 131
3 0 Allgemeine Grundlagen 131
3 1 Wärmekapazität eines Kalorimeters 132
3 2 Spezifische Wärmekapazität von Festkörpern und Flüssigkeiten 133
321 Spezifische Wärmekapazität fester Stoffe 134
322 Spezifische Wärmekapazität von Flüssigkeiten x 136
3 3 Umwandlungswärmen 136
331 Spezifische Schmelzwärme des Eises 137
332 Spezifische Kondensationswärme des Wassers ‘ 138
4 Wärmeleitung in Festkörpern 139
4 0 Allgemeine Grundlagen 139
4 1 Wärmeleitfähigkeit 141
Elektrizitätslehre
1 Widerstände und Stromquellen 143
1 0 Allgemeine Grundlagen 143
101 Elektrischer Widerstand 143
102 Spannungs-und Stromquelle 146
103 Induktiver und kapazitiver Widerstand 148
1 1 Widerstandsbestimmung durch Strom-und Spannungsmessung 150
1 2 Wheatstonesche Meßbrücke ' 153
1 3 Strom-Spannungs-Charakteristik einer Stromquelle 155
1 4 Phasenbeziehungen zwischen Strom und Spannung 158
1 5 Kapazitätsmessungen mit einer Wechselstrommeßbrücke 161
2 Elektrische und magnetische Felder 163
2 0 Allgemeine Grundlagen 163
201 Elektrisches Feld 163
202 Magnetisches Feld 165
Inhalt 11
203 Magnetismus 168
2 1 Elektrostatische Felder 170
2 2 Spulenfelder ; 171
2 3 Hysteresekurve 173
2 4 Hall-Effekt 174
2 5 Transformator 177
3 Frequenz- und Zeitverhalten passiver Schaltungen 181
3 0 Allgemeine Grundlagen 181
301 Komplexe Wechselstromrechnung und Laplace-Transformation 181
302 RC-Filter und Schwingkreis 184
3 1 Messungen an RC-Filtern ' 189
3 2 Messungen am Schwingkreis 190
4 Halbleiter - Bauelemente, elektronische Grundschaltungen 191
4 0 Allgemeine Grundlagen 191
401 LeitungsVorgänge in Halbleitern 191
402 pn-Übergang - Dioden und Transistoren 193
403 Integrierte Schaltkreise - Operationsverstärker und logische Gatter 197
4 1 Sperrschichtkapazität eines pn-Überganges 201
4 2 /-[/-Kennlinie einer Si- und Ge-Diode, Gleichrichtung 202
4 3 [-[/-Kennlinie einer Z-Diode, Spannungsstabilisierung 203
4 4 Kennlinie eines npn-Transistors und Verstärkerschaltung 203
4 5 Kennlinie eines n-Kanal-Sperrschichtfets und Verstärkerschaltung 205
4 6 Operationsverstärker 206
4 7 Halbaddierer 206
4 8 Taktgesteuertes RS-Flip-Flop SJ; 207
4 9 Digital-Analog-Umwandler 207
Optik und Atomphysik
1 Linsen und Linsensysteme 208
1 0 Allgemeine Grundlagen 208
1 1 Krümmungsradius und Brennweite dünner Linsen 211
1 2 Brennweite und Hauptebenen eines Linsensystems 214
1 3 Lupe und Mikroskop 215
1 4 Fernrohr i 217
2 Interferenz, Kohärenz und Beugung 220
2 0 Allgemeine Grundlagen 220
201 Licht als elektromagnetische Welle 220
202 Kohärenz und Laser ' 221
203 Beugung an Spalt, Doppelspalt und Gitter 222
2 1 Interferenzen gleicher Dicke 225
2 2 Beugung an Spalt und Doppelspalt - 227
2 3 Beugung am Gitter 229
2 4 Michelson-Interferometer 232
12 Inhalt
3 Brechungsindex, Dispersion und Absorption 234
3 0 Allgemeine Grundlagen 234
301 Brechungsindex und Dispersion 234
302 Extinktion und Absorption 236
3 1 Refraktometer 237
3 2 Prismenspektrometer 240
3 3 Brechungsindex von Gasen 242
3 4 Spektralphotometer 245
4 Polarisation 247
I
4 0 Allgemeine Grundlagen 247
401 Polarisation durch Reflexion 247
402 Polarisation durch Doppelbrechung 248
403 Drehung der Polarisationsebene 248
404 Flüssigkristalle 249
4 1 Polarisationswinkel und Reflexionsvermögen 250
4 2 Drehung der Schwingungsebene linear polarisierten Lichtes 250
4 3 Doppelbrechung in Flüssigkristallen 252
5 Lichtstrahlung und Photometrie 253
5 0 Allgemeine Grundlagen 253
5 1 Photozelle • 257
5 2 Plancksches Gesetz 259
5 3 Photometrie 260
6 Fundamentalkonstanten der Physik r 262
6 0 Allgemeine Grundlagen 262
6 1 Elementarladung nach Millikan 263
6 2 Spezifische Ladung des Elektrons 265
6 3 Franck-Hertz-Versuch 267
6 4 Rydberg-Konstante und Plancksches Wirkungsquantum 268
7 Radiometrie 270
7 0 Allgemeine Grundlagen 270
701 Wechselwirkung von Strahlung und Stoff 270
702 Strahlungsdetektoren •' 271
703 Radioaktive Umwandlung : 274
7 1 Messungen mit dem Geiger-Müller-Zählrohr 275
7 2 Schwächung von y-Strahlung 276
7 3 Neutronenaktivierung 278
7 4 Gammaspektrometrie 281
Tabellen 285
Sachverzeichnis 297 |
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