Physik:
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German English |
| Published: |
Weinheim
Wiley-VCH
2005
|
| Edition: | 1., korrigierter Nachdr. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Erg. bildet: Halliday Physik - 880 Lösungen |
| Physical Description: | XV, 1388 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3527403663 9783527403660 |
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|---|---|
| adam_text | ■■Éítsverzeichnis
1 1...................................................
Messung und Maßeinheiten
1-1 Dinge messen.................................. 2
1-2 Das internationale Einheitensystem
1-3 Einheiten umwandeln........................ 3
1-4 Länge............................................ 5
1-5 Zeit............................................... 6
1-6 Masse............................................ 9
Zusammenfassung.................................... 9
Aufgaben................................................ 10
21_____________
Geradlinige Bewegung
2-1 Bewegung...................................... 14
2-2 Ort und Verschiebung........................ 14
2-3 Durchschnittsgeschwindigkeit.............. 15
2-4 Momentangeschwindigkeit.................. 18
2-5 Beschleunigung............................... 21
2-6 Gleichmäßig beschleunigte Bewegung:
Ein Sonderfall.................................. 24
2-7 Ein weiterer Zugang zur gleichmäßig
beschleunigten Bewegung.................. 27
2-8 DerfreieFall................................... 27
Zusammenfassung.................................... 31
Fragen.................................................... 32
Aufgaben................................................ 33
3
Vektoren
3-1 Vektoren und Skalare........................ 40
3-2 Geometrische Addition von Vektoren..... 40
3-3 Komponenten von Vektoren................ 42
3-4 Einheitsvektoren.............................. 47
3-5 Vektoren komponentenweise addieren... 48
3-6 Vektoren und physikalische Gesetze...... 50
3-7 Multiplikation von Vektoren................. 51
Zusammenfassung.................................... 55
Fragen.................................................... 56
Aufgaben................................................ 57
41_
Bewegung in zwei und drei Dimensionen
4-1 Bewegung in zwei oder drei
Dimensionen................................... 62
4-2 Ort und Verschiebung........................ 62
4-3 Durchschnittsgeschwindigkeit und
Momentangeschwindigkeit.................. 64
4-4 Durchschnittsbeschleunigung und
Momentanbeschleunigung.................. 66
4-5 Wurfbewegungen............................. 69
4-6 Analyse der Wurfbewegung................. 70
4-7 Die gleichförmige Kreisbewegung......... 77
4-8 Relativbewegung in einer Dimension..... 79
4-9 Relativbewegung in zwei Dimensionen... 81
Zusammenfassung.................................... 83
Fragen.................................................... 84
Aufgaben................................................ 85
51
Kraft und Bewegung -
5-1 Wodurch wird Beschleunigung
verursacht?.................................... 94
5-2 Das erste newtonsche Gesetz.............. 94
5-3 Kraft............................................. 95
5-4 Masse............................................ 96
5-5 Das zweite newtonsche Gesetz............. 97
5-6 Einige besondere Kräfte..................... 103
5-7 Das dritte newtonsche Gesetz.............. 108
5-8 Anwendung der newtonschen Gesetze... 109
Zusammenfassung.................................... 118
Fragen.................................................... 119
Aufgaben................................................ 121
VIII
Inhaltsverzeichnis
Kraft und Bewegung -
6-1 Reibung......................................... 128
6-2 Eigenschaften der Reibung................. 129
6-3 Strömungswiderstand und
Endgeschwindigkeit.......................... 134
6-4 Gleichförmige Kreisbewegung............. 137
Zusammenfassung.................................... 143
Fragen.................................................... 144
Aufgaben................................................ 145
9-3 Das zweite newtonsche Axiom für ein
Teilchensystem................................ 223
9-4 Der Impuls eines Teilchens.................. 227
9-5 Der Impuls eines Teilchensystems......... 227
9-6 Die Impulserhaltung.......................... 229
9-7 Systeme mit veränderlicher Masse: Eine
Rakete........................................... 233
9-8 Äußere Kräfte und Änderungen der
inneren Energie............................... 236
Zusammenfassung.................................... 239
Fragen.................................................... 240
Aufgaben................................................ 241
Vi
Kinetische Energie
7-1
7-2 Arbeit............................................ 153
7-3 Arbeit und
7-4 Von der Gravitationskraft verrichtete
Arbeit............................................ 158
7-5 Von einer Federkraft verrichtete Arbeit.. 164
7-6 Von einer allgemeinen veränderlichen
Kraft verrichtete Arbeit...................... 167
7-7 Leistung......................................... 170
Zusammenfassung.................................... 173
Fragen.................................................... 174
Aufgaben................................................ 176
Potenzielle Energie und Energieerhaltung
8-1 Potenzielle Energie.........................
8-2 Wegunabhängigkeit von konservativen
Kräften........................................
8-3 Berechnung der potenziellen Energie ..
8-4 Der Energieerhaltungssatz der
Mechanik.....................................
8-5 Grafische Darstellung der potenziellen
Energie........................................
8-6 Von einer äußeren Kraft an einem
System verrichtete Arbeit.................
8-7 Energieerhaltung...........................
Zusammenfassung..................................
Fragen..................................................
Aufgaben..............................................
182
183
185
189
193
196
200
204
205
207
Systeme von Teilchen
9-1 Ein besonderer Punkt,
9-2 Der Schwerpunkt.......
Stoßprozesse
10-1 Was ist ein Stoß?.............................. 248
10-2 Kraftstoß und Impuls......................... 249
10-3 Impuls und kinetische Energie bei
Stoßprozessen................................. 252
10-4 Inelastische, eindimensionale Stöße...... 253
10-5 Elastische, eindimensionale Stöße........ 257
10-6 Zweidimensionale Stöße.................... 261
Zusammenfassung.................................... 263
Fragen.................................................... 264
Aufgaben................................................ 266
τι1Γ
Die Rotation
11-1 Translation und Rotation....................
11-2 Rotationsvariable.............................
11-3 Sind Winkelgrößen Vektoren?..............
11-4 Rotation mit konstanter Winkel¬
beschleunigung................................
11-5 Beziehungen zwischen den Variablen für
lineare Bewegung und Rotation............
11-6 Die kinetische Energie der Rotation.......
11-7 Berechnung des Trägheitsmoments......
11-8 Das Drehmoment.............................
11-9 Das zweite newtonsche Axiom für die
Rotation.........................................
11-10 Arbeit und kinetische Energie der
Rotation.........................................
Zusammenfassung..........,.........................
Fragen....................................................
Aufgaben ................................................
274
274
278
279
281
284
285
289
290
293
298
299
301
218
218
Rollen, Drehmoment und Drehimpuis
12-1 Rollen............................................ 310
12-2 Die kinetische Energie der
Rollbewegung............................,___ 31 2
Inhaltsverzeichnis
IX
s¿
12-4 EinJo-Jo........................................ 315
12-5 Eine erweiterte Definition des
Drehmoments.................................. 316
12-6 Der Drehimpuls................................ 318
12-7 Das zweite newtonsche Axiom in
Winkelschreibweise........................... 320
12-8 Der Drehimpuls eines Teilchensystems... 322
12-9 Der Drehimpuls eines rotierenden
starren Körpers............................... 323
12-10 Die Erhaltung des Drehimpulses........... 326
Zusammenfassung .................................... 333
Fragen.................................................... 334
Aufgaben................................................ 335
Gleichgewicht und Elastizität
13-1 Gleichgewicht.................................. 344
13-2 Bedingungen für das Gleichgewicht....... 345
13-3 Das Gravitationszentrum.................... 346
13-4 Beispiele für statische Gleichgewichte ... 348
13-5 Unterbestimmte Strukturen................ 355
13-6 Elastizität....................................... 357
Zusammenfassung.................................... 361
Fragen.................................................... 362
Aufgaben................................................ 363
1
Gravitation
14-1 Die Gravitationskraft in unserem
Kosmos.......................................... 370
14-2 Das newtonsche Gravitationsgesetz...... 370
14-3 Gravitation und das
Superpositionsprinzip........................ 372
14-4 Die Gravitation in der Nähe der
Erdoberfläche.................................. 375
14-5 Die Gravitation innerhalb der Erde........ 378
14-6 Die potenzielle Energie der Gravitation .. 379
14-7 Planeten und Satelliten: Die keplerschen
Gesetze......................................... 384
14-8 Satelliten: Umlaufbahnen und Energie ... 388
14-9 Einstein und die Gravitation................ 390
Zusammenfassung.................................... 392
Fragen.................................................... 394
Aufgaben................................................ 395
Fluide
15-1
15-2 Was ist ein
402
402
15-3 Dichte und Druck.............................. 402
15-4 Ruhende
15-5 Druckmessung................................. 408
15-6 Das pascalsche Prinzip....................... 409
15-7 Das archimedische Prinzip.................. 410
15-8 Ideale
15-9 Die Kontinuitätsgleichung................... 415
15-10 Die Bernoulli-Gleichung...................... 418
Zusammenfassung.................................... 422
Fragen.................................................... 423
Aufgaben................................................ 424
1
Schwingungen
16-1 Schwingungen................................. 432
16-2 Harmonische Schwingungen............... 432
16-3 Das Kraftgesetz der harmonischen
Schwingung.................................... 435
16-4 Die Energie der harmonischen
Schwingung.................................... 439
16-5 Das Torsionspendel........................... 441
16-6 Pendel........................................... 442
16-7 Harmonische Schwingungen und die
gleichförmige Kreisbewegung.............. 447
16-8 Gedämpfte harmonische
Schwingungen................................. 448
16-9 Erzwungene Schwingungen und
Resonanz....................................... 451
Zusammenfassung.................................... 454
Fragen.................................................... 455
Aufgaben................................................ 457
1
Wellen -
17-1 Wellen und Teilchen.......................... 464
17-2 Wellenarten.................................... 464
17-3 Transversale und
17-4 Wellenlänge und Frequenz.................. 466
17-5 Die Geschwindigkeit einer
fortlaufenden Welle.......................... 468
17-6 Die Wellengeschwindigkeit für ein
gespanntes Seil................................ 472
17-7 Energie und Leistung einer
fortlaufenden Seilwelle...................... 474
17-8 Das Superpositionsprinzip für Wellen .... 477
17-9 Die Interferenz von Wellen.................. 477
17-10 Darstellung einer Welle durch einen
Vektor........................................... 481
17-11 Stehende Wellen.............................. 482
17-12 Stehende Wellen und Resonanz............ 485
Zusammenfassung.................................... 487
Fragen.................................................... 488
Aufgaben................................................ 490
χ
Inhaltsverzeichnis
1¡
Wellen
18-1 Schallwellen.................................... 496
18-2 Die Schallgeschwindigkeit................... 496
18-3 Ausbreitung von Schallwellen.............. 499
18-4 Interferenz..................................... 502
18-5 Schallintensität und Schallpegel........... 504
18-6 Musikalische Töne............................ 508
18-7 Schwebungen.................................. 511
18-8 Der Doppler-Effekt............................ 512
18-9 Überschallgeschwindigkeiten und
Schockwellen.................................. 517
Zusammenfassung.................................... 518
Fragen.................................................... 519
Aufgaben................................................ 521
Temperatur, Wärme und der erste Hauptsatz der
Thermodynamik
19-1 Thermodynamik............................... 528
19-2 Der nullte Hauptsatz der
Thermodynam¡k............................... 528
19-3 Temperaturmessung......................... 529
19-4 Die Celsius-und die Fahrenheit-Skalen ... 531
19-5 Wärmeausdehnung........................... 533
19-6 Temperatur und Wärme..................... 536
19-7 Die Wärmeaufnahme bei Festkörpern
und Flüssigkeiten............................. 537
19-8 Wärme und Arbeit: Eine ausführlichere
Betrachtung.................................... 542
19-9 Der erste Hauptsatz der
Thermodynamik............................... 544
19-10 Einige Beispiele für den ersten
Hauptsatz der Thermodynamik............ 545
19-11 Möglichkeiten der Wärmeübertragung ... 547
Zusammenfassung .................................... 552
Fragen.................................................... 554
Aufgaben................................................ 555
Die kinetische Gastheorie
20-1 Gase unter einem neuen Blickwinkel...... 564
20-2 Die Avogadro-Zahl............................ 564
20-3 Ideale Gase..................................... 565
20-4 Druck, Temperatur und mittlere
Geschwindigkeit............................... 568
20-5 Die kinetische Translationsenergie........ 571
20-6 Die mittlere freie Weglänge................. 572
20-7 Die Verteilungsfunktion der
Molekülgeschwindigkeiten.................. 574
20-8 Die molaren spezifischen Wärmen
idealer Gase.................................... 578
20-9 Thermodynamische Freiheitsgrade und
molare spezifische Wärmen................ 582
20-10 Die Quantenmechanik macht sich
bemerkbar...................................... 584
20-11 Adiabatische Ausdehnung eines
idealen Gases.................................. 585
Zusammenfassung.................................... 589
Fragen.................................................... 590
Aufgaben................................................ 592
Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik
21-1 Gerichtete Prozesse.......................... 598
21-2 Entropieänderungen......................... 599
21-3 Der zweite Hauptsatz der
Thermodynamik............................... 603
21-4 Die Entropie in Aktion: Maschinen......... 604
21-5 Die Entropie in Aktion: Kältemaschinen.. 610
21-6 Die Wirkungsgrade realer Maschinen..... 611
21-7 Eine statistische Interpretation der
Entropie......................................... 61 2
Zusammenfassung .................................... 616
Fragen.................................................... 618
Aufgaben................................................ 619
2,
Elektrische Ladung
22-1 Elektromagnetismus......................... 624
22-2 Elektrische Ladung........................... 624
22-3 Leiter und Isolatoren......................... 626
22-4 Das coulombsche Gesetz.................... 627
22-5 Die elektrische Ladung ¡st quantisiert.... 635
22-6 Die elektrische Ladung ist eine
Erhaltungsgröße.............................. 637
Zusammenfassung.................................... 638
Fragen.................................................... 638
Aufgaben................................................ 640
Elektrische Felder
23-1 Ladungen und Kräfte - genauer
betrachtet...................................... 644
23-2 Das elektrische Feld.......................... 644
23-3 Elektrische Feldlinien......................... 645
Inhaltsverzeichnis | |_XI
23-4 Das elektrische Feld einer Punktladung.. 647
23-5 Das Feld eines elektrischen Dipols......... 649
23-6 Das elektrische Feld einer linearen
Ladungsverteilung............................ 650
23-7 Das elektrische Feld einer geladenen
Scheibe.......................................... 656
23-8 Verhalten einer Punktladung in einem
elektrischen Feld.............................. 657
23-9 Verhalten eines Dipols in einem
elektrischen Feld.............................. 659
Zusammenfassung.................................... 662
Fragen.................................................... 663
Aufgaben................................................ 664
Ћ
Dergaußsche Satz
24-1 Das coulombsche Gesetz in neuem
Licht............................................. 670
24-2 Fiuss............................................. 670
24-3 Fluss eines elektrischen Felds.............. 671
24-4 Der gaußsche Satz............................ 675
24-5 Gaußscher Satz und coulombsches
Gesetz........................................... 677
24-6 Eigenschaften eines geladenen,
isolierten Leiters.............................. 678
24-7 Anwendung des gaußschen Satzes:
Zylindersymmetrie............................ 681
24-8 Anwendung des gaußschen Satzes:
Ebene Symmetrie............................. 683
24-9 Anwendung des gaußschen Satzes:
Kugelsymmetrie............................... 686
Zusammenfassung.................................... 688
Fragen.................................................... 688
Aufgaben................................................ 689
Elektrisches Potenzial
25-1 Elektrische potenzielle Energie............ 696
25-2 Elektrisches Potenzial........................ 697
25-3 Äguipotenzialflächen......................... 700
25-4 Berechnung des Potenzials aus dem
Feld.............................................. 701
25-5 Potenzial einer Punktladung................ 703
25-6 Potenzial einer Gruppe von
Punktladungen................................ 704
25-7 Potenzial eines elektrischen Dipols....... 706
25-8 Potenzial einer kontinuierlichen
Ladungsverteilung............................ 708
25-9 Berechnung des elektrischen Felds
aus dem elektrischen Potenzial............ 710
25-10 Elektrische potenzielle Energie eines
Systems von Punktladungen................ 712
25-11 Potenzial eines geladenen, isolierten
leitenden Körpers............................. 713
Zusammenfassung.................................... 715
Fragen.................................................... 716
Aufgaben................................................ 717
2i
Kapazität
26-1 Kondensatoren und ihre Anwendungen.. 724
26-2 Kapazität....................................... 724
26-3 Berechnung der Kapazität.................. 726
26-4 Parallelschaltungen und Reihen¬
schaltungen von Kondensatoren .......... 730
26-5 In einem elektrischen Feld
gespeicherte Energie......................... 735
26-6 Kondensator mit Dielektrikum............. 738
26-7 Dielektrika - auf atomarem Niveau
betrachtet...................................... 740
26-8 Dielektrika und gaußscher Satz............ 741
Zusammenfassung.................................... 745
Fragen.................................................... 746
Aufgaben................................................ 747
2»___....._._._...............
Elektrischer Strom und Widerstand
27-1 Ladung in Bewegung: Elektrische
Ströme.......................................... 752
27-2 Elektrischer Strom............................ 752
27-3 Stromdichte.................................... 755
27-4 Widerstand und spezifischer
Widerstand..................................... 759
27-5 Ohmsches Gesetz............................. 763
27-6 Das ohmsche Gesetz - mikroskopisch
betrachtet...................................... 764
27-7 Elektrische Leistung in Stromkreisen..... 766
27-8 Halbleiter....................................... 768
27-9 Supraleiter..................................... 769
Zusammenfassung.................................... 770
Fragen.................................................... 771
Aufgaben................................................ 772
Stromkreise
28-1 „Pumpen von Ladung..........
28-2 Arbeit, Energie und Spannung
778
778
XII
Inhaltsverzeichnis
28-3 Berechnung des Stroms in einem
unverzweigten Stromkreis.................. 780
28-4 Weitere unverzweigte Stromkreise........ 782
28-5 Potenzialdifferenzen......................... 784
28-6 Verzweigte Stromkreise..................... 787
28-7 Amperemeter und Voltmeter............... 795
28-8 RC-Kreise....................................... 795
Zusammenfassung.................................... 799
Fragen.................................................... 800
Aufgaben................................................ 801
31-6 Induzierte elektrische Felder............... 876
31-7 Induktivität..................................... 880
31-8 Selbstinduktion................................ 881
31-9 RL-Glieder...................................... 882
31-10 Energiespeicherung im Magnetfeld....... 886
31-11 Die Energiedichte eines Magnetfelds..... 888
31-12 Gegeninduktion ............................... 890
Zusammenfassung.................................... 893
Fragen.................................................... 894
Aufgaben................................................ 896
Magnetfelder
29-1 Das Magnetfeld................................ 808
29-2 Definition von ß............................... 808
29-3 Gekreuzte Felder: Die Entdeckung des
Elektrons........................................ 813
29-4 Gekreuzte Felder: Der Hall-Effekt.......... 814
29-5 Geladene Teilchen auf einer Kreisbahn... 817
29-6 Zyklotron und Synchrotron................. 822
29-7 Magnetische Kraft auf einen
stromdurchflossenen Draht................. 824
29-8 Drehmoment auf eine
stromdurchflossene Drahtschleife......... 826
29-9 Magnetisches Dipolmoment................ 829
Zusammenfassung.................................... 831
Fragen.................................................... 832
Aufgaben................................................ 833
Magnetfelder aufgrund von Strömen
30-1 Das Magnetfeld eines Stroms.............. 840
30-2 Die Kraft zwischen parallelen Strömen... 846
30-3 Das amperesche Gesetz..................... 848
30-4 Zylinder-und Ringspulen.................... 851
30-5 Eine stromführende Spule als
magnetischer Dipol........................... 854
Zusammenfassung.................................... 856
Fragen.................................................... 857
Aufgaben................................................ 858
Induktion und Induktivität
31-1 Zwei symmetrische Situationen........... 866
31-2 Zwei Experimente............................. 866
31-3 Das faradaysche Induktionsgesetz........ 867
31-4 Die lenzsche Regel............................ 870
31-5 Induktion und Energietransfer............. 873
Magnetismus und Materie: Die maxwellschen
Gleichungen
32-1 Magnete......................................... 904
32-2 Der gaußsche Satz für Magnetfelder..... 904
32-3 Der Erdmagnetismus......................... 905
32-4 Der Magnetismus von Elektronen......... 906
32-5 Magnetische Materialien.................... 910
32-6 Diamagnetismus.............................. 911
32-7 Paramagnetismus............................. 912
32-8 Ferromagnetismus............................ 914
32-9 Induzierte magnetische Felder............. 917
32-10 Der Verschiebungsstrom.................... 920
32-11 Die maxwellschen Gleichungen............ 922
Zusammenfassung .................................... 923
Fragen.................................................... 924
Aufgaben................................................ 925
Elektromagnetische Schwingkreise und Wechselstrom
33-1 Neue Physik - alte Mathematik............ 930
33-2 LC-Schwingungen: Eine qualitative
Diskussion...................................... 930
33-3 Die Analogie: Elektrischer und
mechanischer Schwingkreis................ 933
33-4 LC-Schwingungen: Eine quantitative
Diskussion...................................... 934
33-5 Gedämpfte Schwingungen in einem
RLC-Kreis....................................... 938
33-6 Wechselstrom.................................. 939
33-7 Erzwungene Schwingungen................ 940
33-8 Drei einfache Stromkreise................... 941
33-9 Der in Reihe geschaltete RLC-Kreis....... 947
33-10 Die Leistung in Wechselstromkreisen..... 952
33-11 Transformatoren.............................. 955
Zusammenfassung.................................... 959
Fragen.................................................... 960
Aufgaben................................................ 961
Inhaltsverzeichnis
ЇХНІ
Elektromagnetische Wellen
34-1
34-2 Fortpflanzung elektromagnetischer
Wellen: Qualitative Betrachtung........... 969
34-3 Fortpflanzung elektromagnetischer
Wellen: Quantitative Betrachtung......... 972
34-4 Energietransport und Poynting-Vektor... 975
34-5 Der Strahlungsdruck......................... 977
34-6 Polarisation.................................... 980
34-7 Reflexion und Brechung..................... 984
34-8 Innere Totalreflexion......................... 989
34-9 Polarisation durch Reflexion................ 991
Zusammenfassung.................................... 992
Fragen.................................................... 993
Aufgaben................................................ 994
Abbildungen
35-1 Zwei Arten von Bildern......................1002
35-2 EbeneSpiegel..................................1003
35-3 Kugelspiegel...................................1004
35-4 Abbildungen an Kugeispiegeln.............1006
35-5 Sphärische brechende Flächen............1009
35-6 Dünne Linsen..................................1012
35-7 Optische Instrumente........................1018
35-8 Drei Herleitungen.............................1021
Zusammenfassung....................................1023
Fragen....................................................1024
Aufgaben................................................1026
Interferenz
36-1 Interferenz.....................................1032
36-2 Licht als Welle.................................1032
36-3 Beugung........................................1036
36-4 Der Doppelspaltversuch von
36-5 Kohärenz.......................................1041
36-6 Intensitäten bei der Interferenz am
Doppelspalt....................................1041
36-7 Interferenz an dünnen Schichten..........1045
36-8 Das Michelson-Interferometer..............1052
Zusammenfassung....................................1053
Fragen....................................................1054
Aufgaben................................................1055
Beugung
37-1 Beugung und die Wellentheorie des
Lichts............................................1064
37-2 Beugung am Einzelspalt: Lokalisierung
der
37-3 Intensitäten bei der Beugung am
Einzelspalt - qualitative Betrachtung .... 1068
37-4 Intensitäten bei der Beugung am
Einzelspalt - quantitative Betrachtung .. 1069
37-5 Beugung an einer kreisrunden Öffnung.. 1072
37-6 Beugung am Doppelspalt....................1075
37-7 Beugungsgitter................................1078
37-8 Beugungsgitter: Dispersion und
Auflösungsvermögen........................1081
37-9 Röntgenbeugung..............................1084
Zusammenfassung....................................1086
Fragen....................................................1087
Aufgaben................................................1088
Relativitätstheorie
38-1 Womit beschäftigt sich die
Relativitätstheorie?..........................1096
38-2 Die
38-3 Messung von Ereignissen....................1098
38-4 Die Relativität der Gleichzeitigkeit........1099
38-5 Die Relativität der Zeit.......................1101
38-6 Die Relativität der Länge....................1106
38-7 Die Lorentz-Transformation.................1108
38-8 Einige Folgen aus den
Lorentz-Gleichungen.........................1110
38-9 Die Relativität der Geschwindigkeiten .... 1113
38-10 Der Doppler-Effekt für Lichtwellen........1114
38-11 Der relativistische Impuls...................1118
38-12 Die relativistische Energie..................1119
Zusammenfassung....................................1125
Fragen....................................................1126
Aufgaben................................................1127
Photonen und Materiefelder
39-1 Eine neue Welt.................................1 134
39-2 Das Photon: Teilchen des Lichts...........1134
39-3 Der photoelektrische Effekt.................1136
39-4 Photonen haben einen Impuls..............1140
39-5 Licht als Wahrscheinlichkeitswelle........1 143
39-6 Elektronen und Materiewellen..............1145
39-7 Die Schrödinger-Gleichung.................1148
39-8 Die heisenbergsche Unschärferelation ... 1151
39-9 Der Tunneleffekt..............................1152
Zusammenfassung....................................1155
Fragen....................................................1155
Aufgaben................................................11 57
______________________XIV
Am
Mehr über Materiewellen
40-1 Der Aufbau der Atome.......................1 164
40-2 Wellen auf einem Seil und
Materiewellen..................................1 164
40-3 Die Energie eines Elektrons in einer
Elektronenfalle................................1 165
40-4 Die Wellenfunktionen eines Elektrons in
einem Kastenpotenzial.......................1 169
40-5 Ein Elektron in einem endlichen
Kastenpotenzial...............................1174
40-6 Weitere Elektronenfallen....................1 176
40-7 Zwei- und dreidimensionale
Elektronenfallen...............................1 178
40-8 Das Wasserstoffatom.........................1180
Zusammenfassung....................................1189
Fragen....................................................1 190
Aufgaben................................................1 191
42-6 Halbleiter.......................................1239
42-7 Dotierte Halbleiter............................1241
42-8 Derpn-Übergang..............................1243
42-9 Der Halbleiter-Gleichrichter................1245
42-10 Die Lumineszenzdiode (LED)...............1246
42-11 Der Transistor..................................1248
Zusammenfassung ....................................1250
Fragen....................................................1251
Aufgaben................................................1252
Atome
41-1 Unser atomares Weltbild....................1196
41-2 Einige Eigenschaften von Atomen.........1196
41-3 Der Spin des Elektrons.......................1 198
41-4 Drehimpulse und magnetische
Dipolmomente.................................1 199
41-5 Das Stern-Gerlach-Experiment.............1201
41-6 Kernspinresonanz.............................1204
41-7 Das Pauli-Prinzip..............................1206
41-8 Mehrere Elektronen in kastenförmigen
Potenzialtöpfen...............................1206
41-9 Der Aufbau des Periodensystems.........1210
41-10 Röntgenstrahlen und die Ordnungszahl
der Elemente...................................1212
41-11 Laserund Laserlicht.........................1216
41-12 Die Funktionsweiseeines Lasers...........1217
Zusammenfassung....................................1221
Fragen....................................................1222
Aufgaben................................................1223
Elektrische Leitfähigkeit von Festkörpern
42-1 Festkörper......................................1230
42-2 Die elektrischen Eigenschaften von
Festkörpern....................................1230
42-3 Die Energieniveaus in einem
kristallinen Festkörper.......................1231
42-4 Nichtleiter......................................1232
42-5 Metalle..........................................1233
Kernphysik
43-1 Die Entdeckung des Atomkerns............1 258
43-2 Einige Eigenschaften von Atomkernen ... 1 259
43-3 Radioaktiver Zerfall ..........................1 266
43-4 Der Alpha-Zerfall..............................1270
43-5 Der Beta-Zerfall ...............................1272
43-6 Radiometrische Zeitmessung ..............1275
43-7 Maße für Strahlungsdosen..................1277
43-8 Kernmodelle...................................1278
Zusammenfassung....................................1281
Fragen....................................................1282
Aufgaben................................................1283
Kernenergie
44-1 Das Atom und sein Kern.....................1292
44-2 Kernspaltung: Der grundlegende
Prozess..........................................1292
44-3 Ein Modell der Kernspaltung................1295
44-4 Der Kernreaktor...............................1297
44-5 Ein natürlicher Kernreaktor.................1302
44-6 Thermonukleare Fusion: Der
grundlegende Prozess.......................1304
44-7 Thermonukleare Fusion in der Sonne
und anderen Sternen.........................1306
44-8 Kontrollierte thermonukleare Fusion.....1309
Zusammenfassung....................................1312
Fragen....................................................1313
Aufgaben................................................1314
Quarks,
45-1 Die Physik am Rande der Erkenntnisse... 1320
45-2 Teilchen, Teilchen und nochmals
Teilchen.........................................1320
45-3 Ein typischer Teilchenprozess..............1323
45-4
Inhaltsverzeichnis
IXV
45-5 Hadronen.......................................1329
45-6 Noch ein Erhaltungssatz.....................1331
45-7 Der Achtfache Weg...........................1332
45-8 Das Quark-Modell.............................1333
45-9 Die fundamentalen Kräfte und die
Vermittlerteilchen............................1336
45-10 Der Teil und das Ganze.......................1338
45-11 Das Universum dehnt sich aus.............1339
45-12 Die kosmische Hintergrundstrahlung.....1341
45-13 Dunkle Materie................................1341
45-14 Der Urknall.....................................1342
45-15 Ein Rückblick...................................1343
Zusammenfassung ....................................1343
Fragen....................................................1344
Aufgaben................................................1345
A
В
konstanten ...........................................1354
С
D
E
F
G
H
Aufgaben mit ungerader Nummer..............1 365
I
J Bildguellenverzeichnis
Begleitmaterial.........................................1389
|
| adam_txt |
■■Éítsverzeichnis
1 1.
Messung und Maßeinheiten
1-1 Dinge messen. 2
1-2 Das internationale Einheitensystem
1-3 Einheiten umwandeln. 3
1-4 Länge. 5
1-5 Zeit. 6
1-6 Masse. 9
Zusammenfassung. 9
Aufgaben. 10
21_
Geradlinige Bewegung
2-1 Bewegung. 14
2-2 Ort und Verschiebung. 14
2-3 Durchschnittsgeschwindigkeit. 15
2-4 Momentangeschwindigkeit. 18
2-5 Beschleunigung. 21
2-6 Gleichmäßig beschleunigte Bewegung:
Ein Sonderfall. 24
2-7 Ein weiterer Zugang zur gleichmäßig
beschleunigten Bewegung. 27
2-8 DerfreieFall. 27
Zusammenfassung. 31
Fragen. 32
Aufgaben. 33
3
Vektoren
3-1 Vektoren und Skalare. 40
3-2 Geometrische Addition von Vektoren. 40
3-3 Komponenten von Vektoren. 42
3-4 Einheitsvektoren. 47
3-5 Vektoren komponentenweise addieren. 48
3-6 Vektoren und physikalische Gesetze. 50
3-7 Multiplikation von Vektoren. 51
Zusammenfassung. 55
Fragen. 56
Aufgaben. 57
41_
Bewegung in zwei und drei Dimensionen
4-1 Bewegung in zwei oder drei
Dimensionen. 62
4-2 Ort und Verschiebung. 62
4-3 Durchschnittsgeschwindigkeit und
Momentangeschwindigkeit. 64
4-4 Durchschnittsbeschleunigung und
Momentanbeschleunigung. 66
4-5 Wurfbewegungen. 69
4-6 Analyse der Wurfbewegung. 70
4-7 Die gleichförmige Kreisbewegung. 77
4-8 Relativbewegung in einer Dimension. 79
4-9 Relativbewegung in zwei Dimensionen. 81
Zusammenfassung. 83
Fragen. 84
Aufgaben. 85
51
Kraft und Bewegung -
5-1 Wodurch wird Beschleunigung
verursacht?. 94
5-2 Das erste newtonsche Gesetz. 94
5-3 Kraft. 95
5-4 Masse. 96
5-5 Das zweite newtonsche Gesetz. 97
5-6 Einige besondere Kräfte. 103
5-7 Das dritte newtonsche Gesetz. 108
5-8 Anwendung der newtonschen Gesetze. 109
Zusammenfassung. 118
Fragen. 119
Aufgaben. 121
VIII
Inhaltsverzeichnis
Kraft und Bewegung -
6-1 Reibung. 128
6-2 Eigenschaften der Reibung. 129
6-3 Strömungswiderstand und
Endgeschwindigkeit. 134
6-4 Gleichförmige Kreisbewegung. 137
Zusammenfassung. 143
Fragen. 144
Aufgaben. 145
9-3 Das zweite newtonsche Axiom für ein
Teilchensystem. 223
9-4 Der Impuls eines Teilchens. 227
9-5 Der Impuls eines Teilchensystems. 227
9-6 Die Impulserhaltung. 229
9-7 Systeme mit veränderlicher Masse: Eine
Rakete. 233
9-8 Äußere Kräfte und Änderungen der
inneren Energie. 236
Zusammenfassung. 239
Fragen. 240
Aufgaben. 241
"Vi
Kinetische Energie
7-1
7-2 Arbeit. 153
7-3 Arbeit und
7-4 Von der Gravitationskraft verrichtete
Arbeit. 158
7-5 Von einer Federkraft verrichtete Arbeit. 164
7-6 Von einer allgemeinen veränderlichen
Kraft verrichtete Arbeit. 167
7-7 Leistung. 170
Zusammenfassung. 173
Fragen. 174
Aufgaben. 176
Potenzielle Energie und Energieerhaltung
8-1 Potenzielle Energie.
8-2 Wegunabhängigkeit von konservativen
Kräften.
8-3 Berechnung der potenziellen Energie .
8-4 Der Energieerhaltungssatz der
Mechanik.
8-5 Grafische Darstellung der potenziellen
Energie.
8-6 Von einer äußeren Kraft an einem
System verrichtete Arbeit.
8-7 Energieerhaltung.
Zusammenfassung.
Fragen.
Aufgaben.
182
183
185
189
193
196
200
204
205
207
Systeme von Teilchen
9-1 Ein besonderer Punkt,
9-2 Der Schwerpunkt.
Stoßprozesse
10-1 Was ist ein Stoß?. 248
10-2 Kraftstoß und Impuls. 249
10-3 Impuls und kinetische Energie bei
Stoßprozessen. 252
10-4 Inelastische, eindimensionale Stöße. 253
10-5 Elastische, eindimensionale Stöße. 257
10-6 Zweidimensionale Stöße. 261
Zusammenfassung. 263
Fragen. 264
Aufgaben. 266
τι1Γ
Die Rotation
11-1 Translation und Rotation.
11-2 Rotationsvariable.
11-3 Sind Winkelgrößen Vektoren?.
11-4 Rotation mit konstanter Winkel¬
beschleunigung.
11-5 Beziehungen zwischen den Variablen für
lineare Bewegung und Rotation.
11-6 Die kinetische Energie der Rotation.
11-7 Berechnung des Trägheitsmoments.
11-8 Das Drehmoment.
11-9 Das zweite newtonsche Axiom für die
Rotation.
11-10 Arbeit und kinetische Energie der
Rotation.
Zusammenfassung.,.
Fragen.
Aufgaben .
274
274
278
279
281
284
285
289
290
293
298
299
301
218
218
Rollen, Drehmoment und Drehimpuis
12-1 Rollen. 310
12-2 Die kinetische Energie der
Rollbewegung.,_ 31 2
Inhaltsverzeichnis
IX
s¿
12-4 EinJo-Jo. 315
12-5 Eine erweiterte Definition des
Drehmoments. 316
12-6 Der Drehimpuls. 318
12-7 Das zweite newtonsche Axiom in
Winkelschreibweise. 320
12-8 Der Drehimpuls eines Teilchensystems. 322
12-9 Der Drehimpuls eines rotierenden
starren Körpers. 323
12-10 Die Erhaltung des Drehimpulses. 326
Zusammenfassung . 333
Fragen. 334
Aufgaben. 335
Gleichgewicht und Elastizität
13-1 Gleichgewicht. 344
13-2 Bedingungen für das Gleichgewicht. 345
13-3 Das Gravitationszentrum. 346
13-4 Beispiele für statische Gleichgewichte . 348
13-5 Unterbestimmte Strukturen. 355
13-6 Elastizität. 357
Zusammenfassung. 361
Fragen. 362
Aufgaben. 363
1
Gravitation
14-1 Die Gravitationskraft in unserem
Kosmos. 370
14-2 Das newtonsche Gravitationsgesetz. 370
14-3 Gravitation und das
Superpositionsprinzip. 372
14-4 Die Gravitation in der Nähe der
Erdoberfläche. 375
14-5 Die Gravitation innerhalb der Erde. 378
14-6 Die potenzielle Energie der Gravitation . 379
14-7 Planeten und Satelliten: Die keplerschen
Gesetze. 384
14-8 Satelliten: Umlaufbahnen und Energie . 388
14-9 Einstein und die Gravitation. 390
Zusammenfassung. 392
Fragen. 394
Aufgaben. 395
Fluide
15-1
15-2 Was ist ein
402
402
15-3 Dichte und Druck. 402
15-4 Ruhende
15-5 Druckmessung. 408
15-6 Das pascalsche Prinzip. 409
15-7 Das archimedische Prinzip. 410
15-8 Ideale
15-9 Die Kontinuitätsgleichung. 415
15-10 Die Bernoulli-Gleichung. 418
Zusammenfassung. 422
Fragen. 423
Aufgaben. 424
1
Schwingungen
16-1 Schwingungen. 432
16-2 Harmonische Schwingungen. 432
16-3 Das Kraftgesetz der harmonischen
Schwingung. 435
16-4 Die Energie der harmonischen
Schwingung. 439
16-5 Das Torsionspendel. 441
16-6 Pendel. 442
16-7 Harmonische Schwingungen und die
gleichförmige Kreisbewegung. 447
16-8 Gedämpfte harmonische
Schwingungen. 448
16-9 Erzwungene Schwingungen und
Resonanz. 451
Zusammenfassung. 454
Fragen. 455
Aufgaben. 457
1'
Wellen -
17-1 Wellen und Teilchen. 464
17-2 Wellenarten. 464
17-3 Transversale und
17-4 Wellenlänge und Frequenz. 466
17-5 Die Geschwindigkeit einer
fortlaufenden Welle. 468
17-6 Die Wellengeschwindigkeit für ein
gespanntes Seil. 472
17-7 Energie und Leistung einer
fortlaufenden Seilwelle. 474
17-8 Das Superpositionsprinzip für Wellen . 477
17-9 Die Interferenz von Wellen. 477
17-10 Darstellung einer Welle durch einen
Vektor. 481
17-11 Stehende Wellen. 482
17-12 Stehende Wellen und Resonanz. 485
Zusammenfassung. 487
Fragen. 488
Aufgaben. 490
χ
Inhaltsverzeichnis
1¡
Wellen
18-1 Schallwellen. 496
18-2 Die Schallgeschwindigkeit. 496
18-3 Ausbreitung von Schallwellen. 499
18-4 Interferenz. 502
18-5 Schallintensität und Schallpegel. 504
18-6 Musikalische Töne. 508
18-7 Schwebungen. 511
18-8 Der Doppler-Effekt. 512
18-9 Überschallgeschwindigkeiten und
Schockwellen. 517
Zusammenfassung. 518
Fragen. 519
Aufgaben. 521
Temperatur, Wärme und der erste Hauptsatz der
Thermodynamik
19-1 Thermodynamik. 528
19-2 Der nullte Hauptsatz der
Thermodynam¡k. 528
19-3 Temperaturmessung. 529
19-4 Die Celsius-und die Fahrenheit-Skalen . 531
19-5 Wärmeausdehnung. 533
19-6 Temperatur und Wärme. 536
19-7 Die Wärmeaufnahme bei Festkörpern
und Flüssigkeiten. 537
19-8 Wärme und Arbeit: Eine ausführlichere
Betrachtung. 542
19-9 Der erste Hauptsatz der
Thermodynamik. 544
19-10 Einige Beispiele für den ersten
Hauptsatz der Thermodynamik. 545
19-11 Möglichkeiten der Wärmeübertragung . 547
Zusammenfassung . 552
Fragen. 554
Aufgaben. 555
Die kinetische Gastheorie
20-1 Gase unter einem neuen Blickwinkel. 564
20-2 Die Avogadro-Zahl. 564
20-3 Ideale Gase. 565
20-4 Druck, Temperatur und mittlere
Geschwindigkeit. 568
20-5 Die kinetische Translationsenergie. 571
20-6 Die mittlere freie Weglänge. 572
20-7 Die Verteilungsfunktion der
Molekülgeschwindigkeiten. 574
20-8 Die molaren spezifischen Wärmen
idealer Gase. 578
20-9 Thermodynamische Freiheitsgrade und
molare spezifische Wärmen. 582
20-10 Die Quantenmechanik macht sich
bemerkbar. 584
20-11 Adiabatische Ausdehnung eines
idealen Gases. 585
Zusammenfassung. 589
Fragen. 590
Aufgaben. 592
Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik
21-1 Gerichtete Prozesse. 598
21-2 Entropieänderungen. 599
21-3 Der zweite Hauptsatz der
Thermodynamik. 603
21-4 Die Entropie in Aktion: Maschinen. 604
21-5 Die Entropie in Aktion: Kältemaschinen. 610
21-6 Die Wirkungsgrade realer Maschinen. 611
21-7 Eine statistische Interpretation der
Entropie. 61 2
Zusammenfassung . 616
Fragen. 618
Aufgaben. 619
2,
Elektrische Ladung
22-1 Elektromagnetismus. 624
22-2 Elektrische Ladung. 624
22-3 Leiter und Isolatoren. 626
22-4 Das coulombsche Gesetz. 627
22-5 Die elektrische Ladung ¡st quantisiert. 635
22-6 Die elektrische Ladung ist eine
Erhaltungsgröße. 637
Zusammenfassung. 638
Fragen. 638
Aufgaben. 640
Elektrische Felder
23-1 Ladungen und Kräfte - genauer
betrachtet. 644
23-2 Das elektrische Feld. 644
23-3 Elektrische Feldlinien. 645
Inhaltsverzeichnis | |_XI
23-4 Das elektrische Feld einer Punktladung. 647
23-5 Das Feld eines elektrischen Dipols. 649
23-6 Das elektrische Feld einer linearen
Ladungsverteilung. 650
23-7 Das elektrische Feld einer geladenen
Scheibe. 656
23-8 Verhalten einer Punktladung in einem
elektrischen Feld. 657
23-9 Verhalten eines Dipols in einem
elektrischen Feld. 659
Zusammenfassung. 662
Fragen. 663
Aufgaben. 664
Ћ
Dergaußsche Satz
24-1 Das coulombsche Gesetz in neuem
Licht. 670
24-2 Fiuss. 670
24-3 Fluss eines elektrischen Felds. 671
24-4 Der gaußsche Satz. 675
24-5 Gaußscher Satz und coulombsches
Gesetz. 677
24-6 Eigenschaften eines geladenen,
isolierten Leiters. 678
24-7 Anwendung des gaußschen Satzes:
Zylindersymmetrie. 681
24-8 Anwendung des gaußschen Satzes:
Ebene Symmetrie. 683
24-9 Anwendung des gaußschen Satzes:
Kugelsymmetrie. 686
Zusammenfassung. 688
Fragen. 688
Aufgaben. 689
Elektrisches Potenzial
25-1 Elektrische potenzielle Energie. 696
25-2 Elektrisches Potenzial. 697
25-3 Äguipotenzialflächen. 700
25-4 Berechnung des Potenzials aus dem
Feld. 701
25-5 Potenzial einer Punktladung. 703
25-6 Potenzial einer Gruppe von
Punktladungen. 704
25-7 Potenzial eines elektrischen Dipols. 706
25-8 Potenzial einer kontinuierlichen
Ladungsverteilung. 708
25-9 Berechnung des elektrischen Felds
aus dem elektrischen Potenzial. 710
25-10 Elektrische potenzielle Energie eines
Systems von Punktladungen. 712
25-11 Potenzial eines geladenen, isolierten
leitenden Körpers. 713
Zusammenfassung. 715
Fragen. 716
Aufgaben. 717
2i
Kapazität
26-1 Kondensatoren und ihre Anwendungen. 724
26-2 Kapazität. 724
26-3 Berechnung der Kapazität. 726
26-4 Parallelschaltungen und Reihen¬
schaltungen von Kondensatoren . 730
26-5 In einem elektrischen Feld
gespeicherte Energie. 735
26-6 Kondensator mit Dielektrikum. 738
26-7 Dielektrika - auf atomarem Niveau
betrachtet. 740
26-8 Dielektrika und gaußscher Satz. 741
Zusammenfassung. 745
Fragen. 746
Aufgaben. 747
2»_._._._.
Elektrischer Strom und Widerstand
27-1 Ladung in Bewegung: Elektrische
Ströme. 752
27-2 Elektrischer Strom. 752
27-3 Stromdichte. 755
27-4 Widerstand und spezifischer
Widerstand. 759
27-5 Ohmsches Gesetz. 763
27-6 Das ohmsche Gesetz - mikroskopisch
betrachtet. 764
27-7 Elektrische Leistung in Stromkreisen. 766
27-8 Halbleiter. 768
27-9 Supraleiter. 769
Zusammenfassung. 770
Fragen. 771
Aufgaben. 772
Stromkreise
28-1 „Pumpen" von Ladung.
28-2 Arbeit, Energie und Spannung
778
778
XII
Inhaltsverzeichnis
28-3 Berechnung des Stroms in einem
unverzweigten Stromkreis. 780
28-4 Weitere unverzweigte Stromkreise. 782
28-5 Potenzialdifferenzen. 784
28-6 Verzweigte Stromkreise. 787
28-7 Amperemeter und Voltmeter. 795
28-8 RC-Kreise. 795
Zusammenfassung. 799
Fragen. 800
Aufgaben. 801
31-6 Induzierte elektrische Felder. 876
31-7 Induktivität. 880
31-8 Selbstinduktion. 881
31-9 RL-Glieder. 882
31-10 Energiespeicherung im Magnetfeld. 886
31-11 Die Energiedichte eines Magnetfelds. 888
31-12 Gegeninduktion . 890
Zusammenfassung. 893
Fragen. 894
Aufgaben. 896
Magnetfelder
29-1 Das Magnetfeld. 808
29-2 Definition von ß. 808
29-3 Gekreuzte Felder: Die Entdeckung des
Elektrons. 813
29-4 Gekreuzte Felder: Der Hall-Effekt. 814
29-5 Geladene Teilchen auf einer Kreisbahn. 817
29-6 Zyklotron und Synchrotron. 822
29-7 Magnetische Kraft auf einen
stromdurchflossenen Draht. 824
29-8 Drehmoment auf eine
stromdurchflossene Drahtschleife. 826
29-9 Magnetisches Dipolmoment. 829
Zusammenfassung. 831
Fragen. 832
Aufgaben. 833
Magnetfelder aufgrund von Strömen
30-1 Das Magnetfeld eines Stroms. 840
30-2 Die Kraft zwischen parallelen Strömen. 846
30-3 Das amperesche Gesetz. 848
30-4 Zylinder-und Ringspulen. 851
30-5 Eine stromführende Spule als
magnetischer Dipol. 854
Zusammenfassung. 856
Fragen. 857
Aufgaben. 858
Induktion und Induktivität
31-1 Zwei symmetrische Situationen. 866
31-2 Zwei Experimente. 866
31-3 Das faradaysche Induktionsgesetz. 867
31-4 Die lenzsche Regel. 870
31-5 Induktion und Energietransfer. 873
Magnetismus und Materie: Die maxwellschen
Gleichungen
32-1 Magnete. 904
32-2 Der gaußsche Satz für Magnetfelder. 904
32-3 Der Erdmagnetismus. 905
32-4 Der Magnetismus von Elektronen. 906
32-5 Magnetische Materialien. 910
32-6 Diamagnetismus. 911
32-7 Paramagnetismus. 912
32-8 Ferromagnetismus. 914
32-9 Induzierte magnetische Felder. 917
32-10 Der Verschiebungsstrom. 920
32-11 Die maxwellschen Gleichungen. 922
Zusammenfassung . 923
Fragen. 924
Aufgaben. 925
Elektromagnetische Schwingkreise und Wechselstrom
33-1 Neue Physik - alte Mathematik. 930
33-2 LC-Schwingungen: Eine qualitative
Diskussion. 930
33-3 Die Analogie: Elektrischer und
mechanischer Schwingkreis. 933
33-4 LC-Schwingungen: Eine quantitative
Diskussion. 934
33-5 Gedämpfte Schwingungen in einem
RLC-Kreis. 938
33-6 Wechselstrom. 939
33-7 Erzwungene Schwingungen. 940
33-8 Drei einfache Stromkreise. 941
33-9 Der in Reihe geschaltete RLC-Kreis. 947
33-10 Die Leistung in Wechselstromkreisen. 952
33-11 Transformatoren. 955
Zusammenfassung. 959
Fragen. 960
Aufgaben. 961
Inhaltsverzeichnis
ЇХНІ
Elektromagnetische Wellen
34-1
34-2 Fortpflanzung elektromagnetischer
Wellen: Qualitative Betrachtung. 969
34-3 Fortpflanzung elektromagnetischer
Wellen: Quantitative Betrachtung. 972
34-4 Energietransport und Poynting-Vektor. 975
34-5 Der Strahlungsdruck. 977
34-6 Polarisation. 980
34-7 Reflexion und Brechung. 984
34-8 Innere Totalreflexion. 989
34-9 Polarisation durch Reflexion. 991
Zusammenfassung. 992
Fragen. 993
Aufgaben. 994
Abbildungen
35-1 Zwei Arten von Bildern.1002
35-2 EbeneSpiegel.1003
35-3 Kugelspiegel.1004
35-4 Abbildungen an Kugeispiegeln.1006
35-5 Sphärische brechende Flächen.1009
35-6 Dünne Linsen.1012
35-7 Optische Instrumente.1018
35-8 Drei Herleitungen.1021
Zusammenfassung.1023
Fragen.1024
Aufgaben.1026
Interferenz
36-1 Interferenz.1032
36-2 Licht als Welle.1032
36-3 Beugung.1036
36-4 Der Doppelspaltversuch von
36-5 Kohärenz.1041
36-6 Intensitäten bei der Interferenz am
Doppelspalt.1041
36-7 Interferenz an dünnen Schichten.1045
36-8 Das Michelson-Interferometer.1052
Zusammenfassung.1053
Fragen.1054
Aufgaben.1055
Beugung
37-1 Beugung und die Wellentheorie des
Lichts.1064
37-2 Beugung am Einzelspalt: Lokalisierung
der
37-3 Intensitäten bei der Beugung am
Einzelspalt - qualitative Betrachtung . 1068
37-4 Intensitäten bei der Beugung am
Einzelspalt - quantitative Betrachtung . 1069
37-5 Beugung an einer kreisrunden Öffnung. 1072
37-6 Beugung am Doppelspalt.1075
37-7 Beugungsgitter.1078
37-8 Beugungsgitter: Dispersion und
Auflösungsvermögen.1081
37-9 Röntgenbeugung.1084
Zusammenfassung.1086
Fragen.1087
Aufgaben.1088
Relativitätstheorie
38-1 Womit beschäftigt sich die
Relativitätstheorie?.1096
38-2 Die
38-3 Messung von Ereignissen.1098
38-4 Die Relativität der Gleichzeitigkeit.1099
38-5 Die Relativität der Zeit.1101
38-6 Die Relativität der Länge.1106
38-7 Die Lorentz-Transformation.1108
38-8 Einige Folgen aus den
Lorentz-Gleichungen.1110
38-9 Die Relativität der Geschwindigkeiten . 1113
38-10 Der Doppler-Effekt für Lichtwellen.1114
38-11 Der relativistische Impuls.1118
38-12 Die relativistische Energie.1119
Zusammenfassung.1125
Fragen.1126
Aufgaben.1127
Photonen und Materiefelder
39-1 Eine neue Welt.1 134
39-2 Das Photon: Teilchen des Lichts.1134
39-3 Der photoelektrische Effekt.1136
39-4 Photonen haben einen Impuls.1140
39-5 Licht als Wahrscheinlichkeitswelle.1 143
39-6 Elektronen und Materiewellen.1145
39-7 Die Schrödinger-Gleichung.1148
39-8 Die heisenbergsche Unschärferelation . 1151
39-9 Der Tunneleffekt.1152
Zusammenfassung.1155
Fragen.1155
Aufgaben.11 57
_XIV
Am
Mehr über Materiewellen
40-1 Der Aufbau der Atome.1 164
40-2 Wellen auf einem Seil und
Materiewellen.1 164
40-3 Die Energie eines Elektrons in einer
Elektronenfalle.1 165
40-4 Die Wellenfunktionen eines Elektrons in
einem Kastenpotenzial.1 169
40-5 Ein Elektron in einem endlichen
Kastenpotenzial.1174
40-6 Weitere Elektronenfallen.1 176
40-7 Zwei- und dreidimensionale
Elektronenfallen.1 178
40-8 Das Wasserstoffatom.1180
Zusammenfassung.1189
Fragen.1 190
Aufgaben.1 191
42-6 Halbleiter.1239
42-7 Dotierte Halbleiter.1241
42-8 Derpn-Übergang.1243
42-9 Der Halbleiter-Gleichrichter.1245
42-10 Die Lumineszenzdiode (LED).1246
42-11 Der Transistor.1248
Zusammenfassung .1250
Fragen.1251
Aufgaben.1252
Atome
41-1 Unser atomares Weltbild.1196
41-2 Einige Eigenschaften von Atomen.1196
41-3 Der Spin des Elektrons.1 198
41-4 Drehimpulse und magnetische
Dipolmomente.1 199
41-5 Das Stern-Gerlach-Experiment.1201
41-6 Kernspinresonanz.1204
41-7 Das Pauli-Prinzip.1206
41-8 Mehrere Elektronen in kastenförmigen
Potenzialtöpfen.1206
41-9 Der Aufbau des Periodensystems.1210
41-10 Röntgenstrahlen und die Ordnungszahl
der Elemente.1212
41-11 Laserund Laserlicht.1216
41-12 Die Funktionsweiseeines Lasers.1217
Zusammenfassung.1221
Fragen.1222
Aufgaben.1223
Elektrische Leitfähigkeit von Festkörpern
42-1 Festkörper.1230
42-2 Die elektrischen Eigenschaften von
Festkörpern.1230
42-3 Die Energieniveaus in einem
kristallinen Festkörper.1231
42-4 Nichtleiter.1232
42-5 Metalle.1233
Kernphysik
43-1 Die Entdeckung des Atomkerns.1 258
43-2 Einige Eigenschaften von Atomkernen . 1 259
43-3 Radioaktiver Zerfall .1 266
43-4 Der Alpha-Zerfall.1270
43-5 Der Beta-Zerfall .1272
43-6 Radiometrische Zeitmessung .1275
43-7 Maße für Strahlungsdosen.1277
43-8 Kernmodelle.1278
Zusammenfassung.1281
Fragen.1282
Aufgaben.1283
Kernenergie
44-1 Das Atom und sein Kern.1292
44-2 Kernspaltung: Der grundlegende
Prozess.1292
44-3 Ein Modell der Kernspaltung.1295
44-4 Der Kernreaktor.1297
44-5 Ein natürlicher Kernreaktor.1302
44-6 Thermonukleare Fusion: Der
grundlegende Prozess.1304
44-7 Thermonukleare Fusion in der Sonne
und anderen Sternen.1306
44-8 Kontrollierte thermonukleare Fusion.1309
Zusammenfassung.1312
Fragen.1313
Aufgaben.1314
Quarks,
45-1 Die Physik am Rande der Erkenntnisse. 1320
45-2 Teilchen, Teilchen und nochmals
Teilchen.1320
45-3 Ein typischer Teilchenprozess.1323
45-4
Inhaltsverzeichnis
IXV
45-5 Hadronen.1329
45-6 Noch ein Erhaltungssatz.1331
45-7 Der Achtfache Weg.1332
45-8 Das Quark-Modell.1333
45-9 Die fundamentalen Kräfte und die
Vermittlerteilchen.1336
45-10 Der Teil und das Ganze.1338
45-11 Das Universum dehnt sich aus.1339
45-12 Die kosmische Hintergrundstrahlung.1341
45-13 Dunkle Materie.1341
45-14 Der Urknall.1342
45-15 Ein Rückblick.1343
Zusammenfassung .1343
Fragen.1344
Aufgaben.1345
A
В
konstanten .1354
С
D
E
F
G
H
Aufgaben mit ungerader Nummer.1 365
I
J Bildguellenverzeichnis
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