Physik für Bachelors: mit ... 92 durchgerechneten Beispielen, 176 Testfragen mit Antworten sowie 93 Übungsaufgaben mit kommentierten Musterlösungen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Fachbuchverl. Leipzig im Carl-Hanser-Verl.
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 318 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783446407879 |
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Inhaltsverzeichnis
1
EINSTIEG
1.1 Motivation . 11
1.2 Physikalische Größen. 11
1.3 Maßsystem und Standards. 12
1.4 Größenordnungen . 15
1.5 Messgenauigkeit . 16
1.6 Vektoren und Koordinaten. 18
Zusammenfassung: Einstieg . 20
Testfragen und Übungsaufgaben. 20
2 MECHANIK
2.1 Kinematik. 22
2.1.1 Eindimensionale Bewegungen . 22
2.1.1.1 Geschwindigkeit. 22
2.1Л.2
Beschleunigung. 24
2.1.1.3 Allgemeine Bewegungsgleichung . 24
2.1.1.4 DerfreieFall . 25
2.1.2 Bewegungen in zwei und drei Dimen¬
sionen . 27
2.1.2.1 Überlagerung eindimensionaler
Bewegungen. 27
2.1.2.2 Bezugssysteme und Transformationen 28
Zusammenfassung: Kinematik. 29
2.2 Dynamik . 30
2.2.1 NEWTONsche Axiome. 30
2.2.1.1 Trägheitsgesetz . 30
2.2.1.2 Aktionsgesetz. 31
2.2.1.3 Reaktionsgesetz. 31
2.2.2 Folgerungen aus den NEWTONSchen
Axiomen . 31
2.2.2.1 Kraft und Impuls. 31
2.2.2.2 Abgeschlossene Systeme und Impuis-
erhalUmgssatz. 32
2.2.3 Mechanische Kräfte . 33
2.2.3.1 Trägheitskraft. 33
2.2.3.2 Gewichtskraft. 33
2.2.3.3 Federkraft und HooKEsches Gesetz . 35
2.2.3.4 Reibungskraft. 35
Zusammenfassung: Dynamik. 36
2.3 Arbeit, Energie und Leistung. 36
2.3
Л
Mechanische Arbeit . 37
2.3.2 Potenzielle Energie. 37
2.3.3 Kinetische Energie . 38
2.3.4 Energieerhaltungssatz der Mechanik 38
2.3.5 Stoßgesetze. 39
2.3.6 Leistung und Wirkungsgrad. 40
Zusammenfassung: Arbeit, Energie und
Leistung. 41
2.4 Kinematik und Dynamik der
Kreisbewegung . 42
2.4.1 Grandbegriffe der Kreisbewegung , . 42
2.4.2 Radialbeschleunigung . 43
2.4.3 Radialkräfte. 44
2.4.4 CoRiOLis-Beschleunigung und -Kraft 45
Zusammenfassung: Kreisbewegung. 47
2.5 Rotation starrer Körper. 47
2.5.1 Drehmoment. 47
2.5.2 Schwerpunkt, Gleichgewicht und
Statik . 48
2.5.3 Trägheitsmoment. 49
2.5.4 Rotationsenergie und Drehimpuls . . 51
Zusammenfassung: Rotation starrer Körper . . 52
2.6 Schwingungen und Wellen. 53
2.6.1 Freie ungedämpfte Schwingungen . . 53
2.6.2 Freie gedämpfte Schwingungen . 55
2.6.3 Erzwungene Schwingungen . 56
2.6.4 Überlagerung von Schwingungen . . 57
2.6.4.1 Räumliche Überlagerung. 57
2.6.4.2 Zeitliche Überlagerung. 58
2.6.4.3 Gekoppelte Schwingungen. 59
2.6.5 Harmonische Wellen. 59
Zusammenfassung: Schwingungen und
Wetten. 61
2.7 Gravitation und Himmelsmechanik . . 62
2.7.1 KEPLERSche Gesetze . 62
2.7.2 NEWTONsehes Gravitationsgesetz . . 63
2.7.3 Gravitationsfeld. 65
2.7.4 Ergebnisse der EtNSTHNSchen
Relativitätstheorien. 65
2.7.4.1 Spezielle Relativitätstheorie . 66
2.7.4.2 Allgemeine Relativitätstheorie . 69
Zusammenfassung; Gravitation und Himmels¬
mechanik . 70
2.8 Flüssigkeiten und Gase . 70
2.8.1 Druck. 70
2.8.1.1 Kolbendruck . 70
2.8.1.2 Schweredruck. 71
2.8.1.3 Luftdruck. 71
2.8.1.4 Auftrieb. 73
2.8.2 Oberflächenspannung . 74
2.8.3 Strömungen. 74
2.8.3.1 Reibungsfreie Strömungen. 74
2.8.3.2 Viskose Strömungen . 76
Zusammenfassung: Flüssigkeiten und Gase . . 77
Testfragen und Übungsaufgaben zur Mechanik 78
3.5 Kreisprozesse und zweiter Hauptsatz . 108
3.5.1 Kreisprozess von Carnot . 109
3.5.2 Reversibilität und Wirkungsgrad . 111
3.5.3 Kreisprozesse bei Motoren. 112
3.5.4 Zweiter Hauptsatz . 113
3.5.5 Entropie. 114
Zusammenfassung: Kreisprozesse und zweiter
Hauptsatz. 117
Testfragen und Übungsaufgaben zur Thermo¬
dynamik . 117
3 THERMODYNAMIK
3.1 Temperatur . 82
3.1.1 Skalen und Fixpunkte . 82
3.1.2 Thermische Ausdehnung. 83
3.1.3 Temperaturmessung . 85
Zusammenfassung: Temperatur . 86
3.2 Wärme . 86
3.2.1 Wärmekapazität . 86
3.2.2 Aggregatzustände. 87
3.2.3 Wärmetransport . 91
3.2.3.1
Konvektion
. 91
3.2.3.2 Wärmeleitung. 92
3.2.3.3 Wärmestrahlung . 93
Zusammenfassung: Wärme. 96
3.3 IdealeGase . 97
3.3.1 Molare Größen. 97
3.3.2 Zustandsgieichung . 98
3.3.3 Kinetische Gastheorie . 99
3.3.3.1 Druck. 100
3.3.3.2 Temperatur und Energie. 101
3.3.3.3 MAXWEixsche Geschwindigkeits¬
verteilung und BOLTZMANN-Faktor . 102
Zusammenfassung: Ideale Gase . 103
3.4 Zustandsänderungen
und erster Hauptsatz . 103
3.4.1 Volumenänderangsarbeit. 103
3.4.2 Erster Hauptsatz . 104
3.4.3 Zustandsänderungen. 104
3.4.3.1 Isotherme Zustandsänderung . 105
3.4.3.2 Isochore Zustandsänderung. 105
3.4.3.3 Isobare Zustandsänderung. 106
3.4.3.4 Adiabatische Zustandsänderung . . . 107
Zusammenfassung: Zustandsänderungen und
erster Hauptsatz. 108
4 ELEKTRIZITÄT UND
MAGNETISMUS
4.1 Elektrostatik . 120
4.1.1 Elektrische Ladungen und die
CouLOMB-Kraft. 120
4.1.2 Elektrisches Feld . 122
4.1.3 Potenzial und Spannung. 124
4.1.4 Kondensator und Kapazität. 125
4.1.4.1 Plattenkondensator. 125
4.1.4.2 Dielektrikum im Kondensator . 127
4.1.4.3 Kondensator als Energiespeicher . 128
Zusammenfassung: Elektrostatik . 129
4.2 Strom und Widerstand . 129
4.2.1 Stromstärke und Stromdichte . 129
4.2.2 Widerstand . 131
4.2.3 Stromkreise und Stromverzwei¬
gungen . 133
Zusammenfassung: Strom und Widerstand . 137
4.3 Magnetfeld . 137
4.3.1 Magnetische Phänomene. 137
4.3.2 Strom und Magnetfeld. 138
4.3.3 Materie im Magnetfeld. 140
4.3.4 Strom und magnetische Kraft . 142
4.3.5 LoRBSTZ-Kraft. 144
Zusammenfassung: Magnetfeld . 146
4.4 Elektromagnetische Induktion . 146
4.4.1 Induktion durch Bewegung . 146
4.4.2 Induktionsgesetz . 147
4.4.3 LENZsche Regel. 148
4.4.4 Selbstinduktion. 149
4.4.5 Energie des Magnetfeldes. 151
Zusammenfassung: Elektromagnetische
Induktion . 151
4.5 Wechselstrom. 152
4.5.1 Generator und Transformator . 152
4.5.2 Wechselstromwiderstand. 154
4.5.3 Phasenbeziehungen im Wechsel¬
stromkreis . 155
Zusammenfassung: Wechselstrom . 157
4.6 Elektromagnetische Schwingungen
undWellen. 157
4.6.1 Schwingkreis . 158
4.6.2 MAXWELLSche Gleichungen . 159
4.6.3 Elektromagnetische Wellen. 161
4.6.3.1 Abstrahlung. 161
4.6.3.2 Ausbreitung. 161
4.6.3.3 Eigenschaften. 163
Zusammenfassung: Elektromagnetische
Schwingungen und Wellen. 165
4.7 Grundlagen der Elektronik. 165
4.7.1 Elektronen im Vakuum. 165
4.7.1.1 Glühelektrischer Effekt. 165
4.7.1.2 Beschleunigung im elektrischen
Feld. 166
4.7.1.3 Ablenkung im magnetischen Feld . . 168
4.7.2 Elektronen in Gasen . 168
4.7.3 Ladungen in Flüssigkeiten. 169
4.7.4 Elektronen in Metallen. 171
4.7.5 Ladungen in Halbleitern. 172
4.7.5.1 Eigenleitung. 172
4.7.5.2 Störstellenieitung. 172
4.7.5.3 pn-Übergang . 173
4.7.5.4 Halbleiterdioden . 173
4.7.5.5 Transistoren. 174
Zusammenfassung:
Grunđagen
der Elektronik 175
Testfragen und Übungsaufgaben zu Elektrizität
und Magnetismus. 176
5 OPTIK
5.1 Grundlagen der Strahlenoptik . 180
5.1.1 Lichtausbreitung. 180
5.1.2 Reflexion . 182
5.1.3 Brechung und Totalreflexion. 183
Zusammenfassung: Grundlagen der Strahlen¬
optik . 186
5.2 Strahlenoptische Abbildungen. 186
5.2.1 Eigenschaften von Linsen . 186
5.2.2 Abbildungen mit Linsen. 187
5.2.3 Linsensysteme und Abbildungsfehler 189
Zusammenfassung: Strahlenoptische
Abbildungen. 190
5.3 Strahlenoptische Instrumente. 191
5.3.1 Kamera und Auge . 191
5.3.2 Fernrohre. 193
5.3.3 Mikroskop . 194
Zusammenfassung: Strahlenoptische
Instrumente. 195
5.4 Grundlagen der Wellenoptik . 196
5.4.1 Interferenz und Kohärenz . 196
5.4.2 Wellenausbreitung . 199
5.4.3 Beugung. 199
Zusammenfassung: Grundlagen der Wellen¬
optik . 200
5.5 Anwendungen der Wellenoptik . 201
5.5.1 Beugungsbegrenztes Auflösungs¬
vermögen . 201
5.5.2 Beugungsgitter . 202
5.5.3
Holografie
. 204
5.5.4
Interferometrie.
205
Zusammenfassung: Anwendungen der
Wellenoptik . 207
5.6 Polarisationsoptik. 207
5.6.1 Grundbegriffe. 207
5.6.2 Erzeugung polarisierten Lichtes . . . 208
5.6.3 Anwendungen polarisierten Lichtes . 210
Zusammenfassung: Polarisationsoptik. 211
Testfragen und Übungsaufgaben zur Optik . 211
6 QUANTEN UND ATOME
6.1 Welk-Teikhen-Dualismus . 214
6.1.1 Quantenoptik. 214
6.1.1.1 Fotoeffekt. 214
6.1.1.2 Eigenschaften von Photonen. 217
6.1.1.3 CoMPTON-Effekt . 217
6.1.2 Materiewellen. 218
6.1.3 HHSENBERGsche Unschärferelation . 219
Zusammenfassung: Welle-Teilchen-Dualismus . 221
6.2 Atomhüile. 222
6.2.1 RuTHERFORDsches Planetenmodell . . 222
6.2.2 BoHRSches Atommodell . 222
6.2.3 Quantenzahlen und das PAULi-Prinzip 224
6.2.4 Wellenmodell und Quantenmechanik 226
Zusammenfassung: Atomhülle. 230
6.3 Quanten-Emission und-Absorption . . 230
6.3.1 Atomspektren. 230
6.3.2 Laser . 233
6.3.2.1 Stimulierte Emission . 233
6.3.2.2 Besetzungsumkehr . 233
6.3.2.3 Resonator. 234
6.3.2.4 Rubin-und Helium-Neon-Laser . . . 234
6.3.2.5 Eigenschaften und Anwendungen . . 235
6.3.3 Röntgenstrahlung. 237
6.3.3.1 Bremsspektram. 237
6.3.3.2 Charakteristisches Röntgenspektrum 237
6.3.3.3 Anwendungen . 238
Zusammenfassung: Quanten-Emission und
-Absorption . 239
6.4 Festkörper. 239
6.4.1 Bindung und Struktur . 239
6.4.2 Bändermodell. 241
6.4.3 FERMi-Energie. 241
6.4.4 Elektronen-und Löcherleitung . . . 242
6.4.5 Halbleiter-Bauelemente . 244
Zusammenfassung: Festkörper. 245
6.5 Atomkern. 245
6.5.1
Nukleonén
. 245
6.5.2 Masse und Massendefekt. 247
6.5.3 Radioaktivität . 249
6.5.3.1 Strahlungen. 249
6.5.3.2 Kernumwandlungen . 250
6.5.3.3 Aktivität und Dosis. 252
6.5.3.4 Strahlungsnachweis. 254
6.5.4 Kernenergie. 255
6.5.4.1 Kernspaltung. 255
6.5.4.2 Kernfusion . 257
Zusammenfassung: Atomkern . 259
Testfragen und Übungsaufgaben zu Quanten
und Atome. 260
ANHANG
• Antworten zu den Testfragen und Muster¬
lösungen zu den Übungsaufgaben. 263
• Nützliche mathematische Beziehungen . . . 303
• Literatur-und Quellenverzeichnis. 306
• Bildquellenverzeichnis. 308
• Sachwortverzeichnis. 309 |
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
1
EINSTIEG
1.1 Motivation . 11
1.2 Physikalische Größen. 11
1.3 Maßsystem und Standards. 12
1.4 Größenordnungen . 15
1.5 Messgenauigkeit . 16
1.6 Vektoren und Koordinaten. 18
Zusammenfassung: Einstieg . 20
Testfragen und Übungsaufgaben. 20
2 MECHANIK
2.1 Kinematik. 22
2.1.1 Eindimensionale Bewegungen . 22
2.1.1.1 Geschwindigkeit. 22
2.1Л.2
Beschleunigung. 24
2.1.1.3 Allgemeine Bewegungsgleichung . 24
2.1.1.4 DerfreieFall . 25
2.1.2 Bewegungen in zwei und drei Dimen¬
sionen . 27
2.1.2.1 Überlagerung eindimensionaler
Bewegungen. 27
2.1.2.2 Bezugssysteme und Transformationen 28
Zusammenfassung: Kinematik. 29
2.2 Dynamik . 30
2.2.1 NEWTONsche Axiome. 30
2.2.1.1 Trägheitsgesetz . 30
2.2.1.2 Aktionsgesetz. 31
2.2.1.3 Reaktionsgesetz. 31
2.2.2 Folgerungen aus den NEWTONSchen
Axiomen . 31
2.2.2.1 Kraft und Impuls. 31
2.2.2.2 Abgeschlossene Systeme und Impuis-
erhalUmgssatz. 32
2.2.3 Mechanische Kräfte . 33
2.2.3.1 Trägheitskraft. 33
2.2.3.2 Gewichtskraft. 33
2.2.3.3 Federkraft und HooKEsches Gesetz . 35
2.2.3.4 Reibungskraft. 35
Zusammenfassung: Dynamik. 36
2.3 Arbeit, Energie und Leistung. 36
2.3
Л
Mechanische Arbeit . 37
2.3.2 Potenzielle Energie. 37
2.3.3 Kinetische Energie . 38
2.3.4 Energieerhaltungssatz der Mechanik 38
2.3.5 Stoßgesetze. 39
2.3.6 Leistung und Wirkungsgrad. 40
Zusammenfassung: Arbeit, Energie und
Leistung. 41
2.4 Kinematik und Dynamik der
Kreisbewegung . 42
2.4.1 Grandbegriffe der Kreisbewegung , . 42
2.4.2 Radialbeschleunigung . 43
2.4.3 Radialkräfte. 44
2.4.4 CoRiOLis-Beschleunigung und -Kraft 45
Zusammenfassung: Kreisbewegung. 47
2.5 Rotation starrer Körper. 47
2.5.1 Drehmoment. 47
2.5.2 Schwerpunkt, Gleichgewicht und
Statik . 48
2.5.3 Trägheitsmoment. 49
2.5.4 Rotationsenergie und Drehimpuls . . 51
Zusammenfassung: Rotation starrer Körper . . 52
2.6 Schwingungen und Wellen. 53
2.6.1 Freie ungedämpfte Schwingungen . . 53
2.6.2 Freie gedämpfte Schwingungen . 55
2.6.3 Erzwungene Schwingungen . 56
2.6.4 Überlagerung von Schwingungen . . 57
2.6.4.1 Räumliche Überlagerung. 57
2.6.4.2 Zeitliche Überlagerung. 58
2.6.4.3 Gekoppelte Schwingungen. 59
2.6.5 Harmonische Wellen. 59
Zusammenfassung: Schwingungen und
Wetten. 61
2.7 Gravitation und Himmelsmechanik . . 62
2.7.1 KEPLERSche Gesetze . 62
2.7.2 NEWTONsehes Gravitationsgesetz . . 63
2.7.3 Gravitationsfeld. 65
2.7.4 Ergebnisse der EtNSTHNSchen
Relativitätstheorien. 65
2.7.4.1 Spezielle Relativitätstheorie . 66
2.7.4.2 Allgemeine Relativitätstheorie . 69
Zusammenfassung; Gravitation und Himmels¬
mechanik . 70
2.8 Flüssigkeiten und Gase . 70
2.8.1 Druck. 70
2.8.1.1 Kolbendruck . 70
2.8.1.2 Schweredruck. 71
2.8.1.3 Luftdruck. 71
2.8.1.4 Auftrieb. 73
2.8.2 Oberflächenspannung . 74
2.8.3 Strömungen. 74
2.8.3.1 Reibungsfreie Strömungen. 74
2.8.3.2 Viskose Strömungen . 76
Zusammenfassung: Flüssigkeiten und Gase . . 77
Testfragen und Übungsaufgaben zur Mechanik 78
3.5 Kreisprozesse und zweiter Hauptsatz . 108
3.5.1 Kreisprozess von Carnot . 109
3.5.2 Reversibilität und Wirkungsgrad . 111
3.5.3 Kreisprozesse bei Motoren. 112
3.5.4 Zweiter Hauptsatz . 113
3.5.5 Entropie. 114
Zusammenfassung: Kreisprozesse und zweiter
Hauptsatz. 117
Testfragen und Übungsaufgaben zur Thermo¬
dynamik . 117
3 THERMODYNAMIK
3.1 Temperatur . 82
3.1.1 Skalen und Fixpunkte . 82
3.1.2 Thermische Ausdehnung. 83
3.1.3 Temperaturmessung . 85
Zusammenfassung: Temperatur . 86
3.2 Wärme . 86
3.2.1 Wärmekapazität . 86
3.2.2 Aggregatzustände. 87
3.2.3 Wärmetransport . 91
3.2.3.1
Konvektion
. 91
3.2.3.2 Wärmeleitung. 92
3.2.3.3 Wärmestrahlung . 93
Zusammenfassung: Wärme. 96
3.3 IdealeGase . 97
3.3.1 Molare Größen. 97
3.3.2 Zustandsgieichung . 98
3.3.3 Kinetische Gastheorie . 99
3.3.3.1 Druck. 100
3.3.3.2 Temperatur und Energie. 101
3.3.3.3 MAXWEixsche Geschwindigkeits¬
verteilung und BOLTZMANN-Faktor . 102
Zusammenfassung: Ideale Gase . 103
3.4 Zustandsänderungen
und erster Hauptsatz . 103
3.4.1 Volumenänderangsarbeit. 103
3.4.2 Erster Hauptsatz . 104
3.4.3 Zustandsänderungen. 104
3.4.3.1 Isotherme Zustandsänderung . 105
3.4.3.2 Isochore Zustandsänderung. 105
3.4.3.3 Isobare Zustandsänderung. 106
3.4.3.4 Adiabatische Zustandsänderung . . . 107
Zusammenfassung: Zustandsänderungen und
erster Hauptsatz. 108
4 ELEKTRIZITÄT UND
MAGNETISMUS
4.1 Elektrostatik . 120
4.1.1 Elektrische Ladungen und die
CouLOMB-Kraft. 120
4.1.2 Elektrisches Feld . 122
4.1.3 Potenzial und Spannung. 124
4.1.4 Kondensator und Kapazität. 125
4.1.4.1 Plattenkondensator. 125
4.1.4.2 Dielektrikum im Kondensator . 127
4.1.4.3 Kondensator als Energiespeicher . 128
Zusammenfassung: Elektrostatik . 129
4.2 Strom und Widerstand . 129
4.2.1 Stromstärke und Stromdichte . 129
4.2.2 Widerstand . 131
4.2.3 Stromkreise und Stromverzwei¬
gungen . 133
Zusammenfassung: Strom und Widerstand . 137
4.3 Magnetfeld . 137
4.3.1 Magnetische Phänomene. 137
4.3.2 Strom und Magnetfeld. 138
4.3.3 Materie im Magnetfeld. 140
4.3.4 Strom und magnetische Kraft . 142
4.3.5 LoRBSTZ-Kraft. 144
Zusammenfassung: Magnetfeld . 146
4.4 Elektromagnetische Induktion . 146
4.4.1 Induktion durch Bewegung . 146
4.4.2 Induktionsgesetz . 147
4.4.3 LENZsche Regel. 148
4.4.4 Selbstinduktion. 149
4.4.5 Energie des Magnetfeldes. 151
Zusammenfassung: Elektromagnetische
Induktion . 151
4.5 Wechselstrom. 152
4.5.1 Generator und Transformator . 152
4.5.2 Wechselstromwiderstand. 154
4.5.3 Phasenbeziehungen im Wechsel¬
stromkreis . 155
Zusammenfassung: Wechselstrom . 157
4.6 Elektromagnetische Schwingungen
undWellen. 157
4.6.1 Schwingkreis . 158
4.6.2 MAXWELLSche Gleichungen . 159
4.6.3 Elektromagnetische Wellen. 161
4.6.3.1 Abstrahlung. 161
4.6.3.2 Ausbreitung. 161
4.6.3.3 Eigenschaften. 163
Zusammenfassung: Elektromagnetische
Schwingungen und Wellen. 165
4.7 Grundlagen der Elektronik. 165
4.7.1 Elektronen im Vakuum. 165
4.7.1.1 Glühelektrischer Effekt. 165
4.7.1.2 Beschleunigung im elektrischen
Feld. 166
4.7.1.3 Ablenkung im magnetischen Feld . . 168
4.7.2 Elektronen in Gasen . 168
4.7.3 Ladungen in Flüssigkeiten. 169
4.7.4 Elektronen in Metallen. 171
4.7.5 Ladungen in Halbleitern. 172
4.7.5.1 Eigenleitung. 172
4.7.5.2 Störstellenieitung. 172
4.7.5.3 pn-Übergang . 173
4.7.5.4 Halbleiterdioden . 173
4.7.5.5 Transistoren. 174
Zusammenfassung:
Grunđagen
der Elektronik 175
Testfragen und Übungsaufgaben zu Elektrizität
und Magnetismus. 176
5 OPTIK
5.1 Grundlagen der Strahlenoptik . 180
5.1.1 Lichtausbreitung. 180
5.1.2 Reflexion . 182
5.1.3 Brechung und Totalreflexion. 183
Zusammenfassung: Grundlagen der Strahlen¬
optik . 186
5.2 Strahlenoptische Abbildungen. 186
5.2.1 Eigenschaften von Linsen . 186
5.2.2 Abbildungen mit Linsen. 187
5.2.3 Linsensysteme und Abbildungsfehler 189
Zusammenfassung: Strahlenoptische
Abbildungen. 190
5.3 Strahlenoptische Instrumente. 191
5.3.1 Kamera und Auge . 191
5.3.2 Fernrohre. 193
5.3.3 Mikroskop . 194
Zusammenfassung: Strahlenoptische
Instrumente. 195
5.4 Grundlagen der Wellenoptik . 196
5.4.1 Interferenz und Kohärenz . 196
5.4.2 Wellenausbreitung . 199
5.4.3 Beugung. 199
Zusammenfassung: Grundlagen der Wellen¬
optik . 200
5.5 Anwendungen der Wellenoptik . 201
5.5.1 Beugungsbegrenztes Auflösungs¬
vermögen . 201
5.5.2 Beugungsgitter . 202
5.5.3
Holografie
. 204
5.5.4
Interferometrie.
205
Zusammenfassung: Anwendungen der
Wellenoptik . 207
5.6 Polarisationsoptik. 207
5.6.1 Grundbegriffe. 207
5.6.2 Erzeugung polarisierten Lichtes . . . 208
5.6.3 Anwendungen polarisierten Lichtes . 210
Zusammenfassung: Polarisationsoptik. 211
Testfragen und Übungsaufgaben zur Optik . 211
6 QUANTEN UND ATOME
6.1 Welk-Teikhen-Dualismus . 214
6.1.1 Quantenoptik. 214
6.1.1.1 Fotoeffekt. 214
6.1.1.2 Eigenschaften von Photonen. 217
6.1.1.3 CoMPTON-Effekt . 217
6.1.2 Materiewellen. 218
6.1.3 HHSENBERGsche Unschärferelation . 219
Zusammenfassung: Welle-Teilchen-Dualismus . 221
6.2 Atomhüile. 222
6.2.1 RuTHERFORDsches Planetenmodell . . 222
6.2.2 BoHRSches Atommodell . 222
6.2.3 Quantenzahlen und das PAULi-Prinzip 224
6.2.4 Wellenmodell und Quantenmechanik 226
Zusammenfassung: Atomhülle. 230
6.3 Quanten-Emission und-Absorption . . 230
6.3.1 Atomspektren. 230
6.3.2 Laser . 233
6.3.2.1 Stimulierte Emission . 233
6.3.2.2 Besetzungsumkehr . 233
6.3.2.3 Resonator. 234
6.3.2.4 Rubin-und Helium-Neon-Laser . . . 234
6.3.2.5 Eigenschaften und Anwendungen . . 235
6.3.3 Röntgenstrahlung. 237
6.3.3.1 Bremsspektram. 237
6.3.3.2 Charakteristisches Röntgenspektrum 237
6.3.3.3 Anwendungen . 238
Zusammenfassung: Quanten-Emission und
-Absorption . 239
6.4 Festkörper. 239
6.4.1 Bindung und Struktur . 239
6.4.2 Bändermodell. 241
6.4.3 FERMi-Energie. 241
6.4.4 Elektronen-und Löcherleitung . . . 242
6.4.5 Halbleiter-Bauelemente . 244
Zusammenfassung: Festkörper. 245
6.5 Atomkern. 245
6.5.1
Nukleonén
. 245
6.5.2 Masse und Massendefekt. 247
6.5.3 Radioaktivität . 249
6.5.3.1 Strahlungen. 249
6.5.3.2 Kernumwandlungen . 250
6.5.3.3 Aktivität und Dosis. 252
6.5.3.4 Strahlungsnachweis. 254
6.5.4 Kernenergie. 255
6.5.4.1 Kernspaltung. 255
6.5.4.2 Kernfusion . 257
Zusammenfassung: Atomkern . 259
Testfragen und Übungsaufgaben zu Quanten
und Atome. 260
ANHANG
• Antworten zu den Testfragen und Muster¬
lösungen zu den Übungsaufgaben. 263
• Nützliche mathematische Beziehungen . . . 303
• Literatur-und Quellenverzeichnis. 306
• Bildquellenverzeichnis. 308
• Sachwortverzeichnis. 309 |
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Beschreibung
THWS Schweinfurt Zentralbibliothek Lesesaal
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