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Halliday Physik:

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Previous Title:	Halliday, David Physik
Main Authors:	Halliday, David 1916-2010 (Author), Resnick, Robert 1923-2014 (Author), Walker, Jearl 1945- (Author)
Other Authors:	Koch, Stephan W. 1953- (Editor)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Weinheim Wiley-VCH 2018
Edition:	Dritte, vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage
Subjects:	CD-ROM Physik Materialwissenschaften Naturwissenschaften Physikstudium Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XII, 1623 Seiten Illustrationen, Diagramme 29 cm
ISBN:	9783527413560 3527413561 9783527413584

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adam_text	Titel: Halliday Physik Autor: Halliday, David Jahr: 2018 Inhaltsverzeichnis i ¦ Messung und Maßeinheiten 1.1 Grundsätzliches zu Messungen 1 1.2 Zeit 6 1.3 Masse 8 1.4 Zusammenfassung 9 1.5 Aufgaben 10 Geradlinige Bewegung 2.1 Ort, Verschiebung und mittlere Geschwindigkeit 13 2.2 Momentangeschwindigkeit 19 2.3 Beschleunigung 21 2.4 Konstante Beschleunigung 24 2.5 Der freie Fall 30 2.6 Zusammenfassung 33 2.7 Fragen 34 2.8 Aufgaben 35 Vektoren 3.1 Vektoren und ihre Eigenschaften 41 3.2 Einheitsvektoren und Vektoraddition 48 3.3 Die Multiplikation von Vektoren 53 3.4 Felder 58 3.5 Partielle Ableitungen 60 3.6 Vektorableitungen 62 3.7 Komplexe Zahlen und Funktionen 65 3.8 Zusammenfassung 68 3.9 Fragen 69 3.10 Aufgaben 71 4 m Bewegung in zwei und drei Dimensionen 4.1 Ort und Verschiebung 77 4.2 Durchschnittsgeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit 80 4.3 Durchschnittsbeschleunigung und Momentanbeschleunigung 82 4.4 Wurfbewegungen 85 4.5 Die gleichförmige Kreisbewegung 92 4.6 Relativbewegung in einer Dimension 95 4.7 Relativbewegung in zwei Dimensionen ... 98 4.8 Zusammenfassung 100 4.9 Fragen 101 4.10 Aufgaben 104 Kraft und Bewegung - I 5.1 Das erste und das zweite Newtonsche Gesetz 111 5.2 Einige besondere Kräfte 121 5.3 Die Newtonschen Gesetze in der Praxis . . . 126 5.4 Zusammenfassung 136 5.5 Fragen 137 5.6 Aufgaben 139 6 U Kraft und Bewegung - II 6.1 Reibung 145 6.2 Strömungswiderstand und Endgeschwindigkeit 151 6.3 Gleichförmige Kreisbewegung 155 6.4 Scheinkräfte 161 6.5 Zusammenfassung 165 6.6 Fragen 166 6.7 Aufgaben 168 7 m Kinetische Energie und Arbeit 7.1 Energie 175 7.2 Arbeit und kinetische Energie 178 7.3 Von der Gravitationskraft verrichtete Arbeit 183 7.4 Von einer Federkraft verrichtete Arbeit 188 7.5 Von einer allgemeinen veränderlichen Kraft verrichtete Arbeit 192 7.6 Leistung 197 7.7 Zusammenfassung 200 7.8 Fragen 201 7.9 Aufgaben 204 Inhaltsverzeichnis Potenzielle Energie und Energieerhaltung 8.1 Potenzielle Energie 211 8.2 Der Energieerhaltungssatz der Mechanik . . 219 8.3 Grafische Darstellung der potenziellen Energie 223 8.4 Von einer äußeren Kraft an einem System verrichtete Arbeit 228 8.5 Energieerhaltung 232 8.6 Zusammenfassung 238 8.7 Fragen 239 8.8 Aufgaben 241 9 ¦ Systeme von Teilchen 9.1 Der Schwerpunkt 251 9.2 Das zweite Newtonsche Gesetz für ein Teilchensystem 256 9.3 Der Impuls 261 9.4 Stoßprozesse: Der Kraftstoß 263 9.5 Die Impulserhaltung 267 9.6 Inelastische eindimensionale Stöße 272 9.7 Elastische eindimensionale Stöße 275 9.8 Zweidimensionale Stöße 279 9.9 Systeme mit veränderlicher Masse: Eine Rakete 280 9.10 Äußere Kräfte und Änderungen der inneren Energie 283 9.11 Zusammenfassung 286 9.12 Fragen 288 9.13 Aufgaben 290 IM Die Rotation ausgedehnter Körper 10.1 Die Variablen der Rotation 301 10.2 Rotation mit konstanter Winkelbeschleunigung 310 10.3 Beziehungen zwischen den Variablen für lineare Bewegung und Rotation 313 10.4 Die kinetische Energie der Rotation 318 10.5 Die Berechnung des Trägheitsmoments ... 319 10.6 Das Drehmoment 324 10.7 Das zweite Newtonsche Gesetz für die Rotation 326 10.8 Arbeit und kinetische Energie der Rotation 330 10.9 Zusammenfassung 335 10.10 Fragen 337 10.11 Aufgaben 339 Rollbewegung, Drehmoment und Drehimpuls 11.1 Die Rollbewegung 347 11.2 Kräfte und die kinetische Energie der Rollbewegung 349 11.3 Das Jo-Jo 354 11.4 Eine erweiterte Definition des Drehmoments 355 11.5 Der Drehimpuls 357 11.6 Das zweite Newtonsche Gesetz in Winkelschreibweise 360 11.7 Der Drehimpuls eines starren Körpers .... 363 11.8 Die Erhaltung des Drehimpulses 366 11.9 Die Präzession eines Kreisels 374 11.10 Zusammenfassung 376 11.11 Fragen 377 11.12 Aufgaben 379 Gleichgewicht und Elastizität 12.1 Gleichgewicht 387 12.2 Beispiele für statische Gleichgewichte .... 392 12.3 Elastizität 400 12.4 Zusammenfassung 407 12.5 Fragen 407 12.6 Aufgaben 409 Gravitation 13.1 Das Newtonsche Gravitationsgesetz 419 13.2 Gravitation und das Superpositionsprinzip 422 13.3 Die Gravitation in der Nähe der Erdoberfläche 425 13.4 Die Gravitation innerhalb der Erde 428 13.5 Die potenzielle Energie der Gravitation ... 430 13.6 Planeten und Satelliten: Die Kepler sehen Gesetze 436 13.7 Satelliten: Umlaufbahnen und Energie .... 439 13.8 Einstein und die Gravitation 443 13.9 Zusammenfassung 445 13.10 Fragen 446 13.11 Aufgaben 448 Fluide 14.1 Fluide, Dichte und Druck 455 14.2 Ruhende Fluide 459 14.3 Druckmessung 462 14.4 Das Pascalsche Prinzip 464 14.5 Das archimedische Prinzip 465 14.6 Die Kontinuitätsgleichung 470 14.7 Die Bernoulli-Gleichung 475 14.8 Zusammenfassung 479 14.9 Fragen 480 14.10 Aufgaben 481 Schwingungen 15.1 Harmonische Schwingungen 489 VIII Inhaltsverzeichnis 15.2 Die Energie einer harmonischen Schwingung 498 15.3 Das Torsionspendel 500 15.4 Pendel und Kreisbewegungen 502 15.5 G edämpfte harmonische Schwingungen 509 15.6 Erzwungene Schwingungen und Resonanz 514 15.7 Das Foucaultsche Pendel 518 15.8 Zusammenfassung 521 15.9 Fragen 522 15.10 Aufgaben 525 Wellen -1 16.1 Transversalwellen 531 16.2 Die Wellengeschwindigkeit eines gespannten Seils 542 16.3 Energie und Leistung einer sich ausbreitenden Seilwelle 544 16.4 Die Wellengleichung 547 16.5 Die Interferenz von Wellen 549 16.6 Darstellung von Wellen durch Zeiger 554 16.7 Stehende Wellen und Resonanz 556 16.8 Zusammenfassung 563 16.9 Fragen 564 16.10 Aufgaben 566 Wellen - II 17.1 Die Schallgeschwindigkeit 573 17.2 Die Ausbreitung von Schallwellen 577 17.3 Interferenz 580 17.4 Schallintensität und Schallpegel 583 17.5 Musikalische Töne 587 17.6 Schwebungen 592 17.7 Der Doppler-EfFekt 594 17.8 Überschallgeschwindigkeit und Stoßwellen 600 17.9 Zusammenfassung 601 17.10 Fragen 602 17.11 Aufgaben 604 Temperatur, Wärme und der erste Hauptsatz der Thermodynamik 18.1 Temperatur 611 18.2 Die Celsius- und die Fahrenheit-Skala .... 615 18.3 Wärmeausdehnung 618 18.4 Die Absorption von Wärme 621 18.5 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 628 18.6 Mechanismen der Wärmeübertragung.... 635 18.7 Zusammenfassung 641 18.8 Fragen 642 18.9 Aufgaben 644 Die kinetische Gastheorie 19.1 Ein neuer Blick auf Gase 651 19.2 Ideale Gase 653 19.3 Druck, Temperatur und gemittelte Geschwindigkeiten 657 19.4 Kinetische Translationsenergie 661 19.5 Die mittlere freie Weglänge 662 19.6 Die Verteilungsfunktion der Molekülgeschwindigkeiten 664 19.7 Die molare Wärmekapazität idealer Gase 669 19.8 Freiheitsgrade und molare Wärmekapazität 674 19.9 Die adiabatische Expansion eines idealen Gases 678 19.10 Reale Gase 683 19.11 Zusammenfassung 686 19.12 Fragen 688 19.13 Aufgaben 690 Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 20.1 Entropie 695 20.2 Entropie in Aktion: Thermodynamische Maschinen 703 20.3 Kältemaschinen und reale Maschinen .... 709 20.4 Eine statistische Interpretation der Entropie 713 20.5 Zusammenfassung 718 20.6 Fragen 719 20.7 Aufgaben 720 2H Elektrische Ladung 21.1 Elektromagnetismus 727 21.2 Die elektrische Ladung ist quantisiert 740 21.3 Die elektrische Ladung ist eine Erhaltungsgröße 742 21.4 Zusammenfassung 743 21.5 Fragen 744 21.6 Aufgaben 746 JHI Elektrische Felder 22.1 Das elektrische Feld 751 22.2 Das elektrische Feld einer Punktladung . . . 754 22.3 Das elektrische Feld eines Dipols 757 22.4 Elektrisches Feld einer linearen Ladungsverteilung 760 22.5 Das elektrische Feld einer geladenen Scheibe 766 22.6 Punktladung im elektrischen Feld 768 22.7 Ein Dipol in einem elektrischen Feld 770 IX Inhaltsverzeichnis 22.8 Zusammenfassung 774 22.9 Fragen 775 22.10 Aufgaben III Der Gaußsche Satz 23.1 Das Coulombsche Gesetz in neuem Licht . 783 23.2 Der Gaußsche Satz 789 23.3 Eigenschaften eines geladenen, isolierten Leiters 795 23.4 Eine Anwendung des Gaußschen Satzes: Zylindersymmetrie 799 23.5 Eine Anwendung des Gaußschen Satzes: Ebene Symmetrie 801 23.6 Eine Anwendung des Gaußschen Satzes: Kugelsymmetrie 804 23.7 Zusammenfassung 807 23.8 Fragen 807 23.9 Aufgaben 809 Das elektrische Potenzial 24.1 Das elektrische Potenzial 817 24.2 Äquipotenzialflächen 823 24.3 Das Potenzial von Punktladungen 827 24.4 Das Potenzial eines elektrischen Dipols .. . 830 24.5 Das Potenzial einer kontinuierlichen Ladungsverteilung 832 24.6 Die Berechnung des elektrischen Felds aus dem elektrischen Potenzial 835 24.7 Die elektrische potenzielle Energie eines Systems von Punktladungen 837 24.8 Das Potenzial eines geladenen, isolierten leitenden Körpers 841 24.9 Zusammenfassung 843 24.10 Fragen 844 24.11 Aufgaben 845 Kapazität 25.1 Kondensatoren und ihre Anwendungen ... 851 25.2 Die Berechnung der Kapazität 854 25.3 Parallel- und Reihenschaltung von Kondensatoren 859 25.4 In einem elektrischen Feld gespeicherte Energie 865 25.5 Kondensator mit Dielektrikum 869 25.6 Dielektrika und Gaußscher Satz 873 25.7 Zusammenfassung 877 25.8 Fragen 878 25.9 Aufgaben 879 Elektrischer Strom und Widerstand 26.1 Ladung in Bewegung: Elektrischer Strom.. 885 26.2 Die Stromdichte 889 26.3 Widerstand und spezifischer Widerstand . . 893 26.4 Das Ohmsche Gesetz 898 26.5 Elektrische Leistung in Stromkreisen 902 26.6 Zusammenfassung 908 26.7 Fragen 909 26.8 Aufgaben 911 Stromkreise 27.1 Unverzweigte Stromkreise 917 27.2 Verzweigte Stromkreise 928 27.3 Amperemeter und Voltmeter 937 27.4 l?C-I reise 938 27.5 Zusammenfassung 944 27.6 Fragen 944 27.7 Aufgaben 946 Magnetfelder 28.1 Magnetfelder und die Definition von B ... 953 28.2 Gekreuzte Felder: Die Entdeckung des Elektrons 959 28.3 Gekreuzte Felder: Der Hall-Effekt 961 28.4 Geladene Teilchen auf einer Kreisbahn . . . 965 28.5 Zyklotron und Synchrotron 970 28.6 Die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Draht 973 28.7 Das Drehmoment auf eine stromdurchflossene Drahtschleife 975 28.8 Das magnetische Dipolmoment 978 28.9 Zusammenfassung 980 28.10 Fragen 981 28.11 Aufgaben 983 ZmKM Magnetfelder aufgrund von Strömen 29.1 Das Magnetfeld um einen Strom 989 29.2 Die Kraft zwischen parallelen Strömen 997 29.3 Das Amperesche Gesetz 999 29.4 Zylinder- und Ringspulen 1003 29.5 Eine stromführende Spule als magnetischer Dipol 1006 29.6 Zusammenfassung 1009 29.7 Fragen 1009 29.8 Aufgaben 1011 mu Induktion und Induktivität 30.1 Das Faradaysche Gesetz und die Lenzsche Regel 1017 30.2 Induktion und Energietransfer 1026 30.3 Induzierte elektrische Felder 1029 30.4 Induktivität 1034 X Inhaltsverzeichnis 30.5 Selbstinduktion 1036 30.6 7?L-Kreise 1038 30.7 Energiespeicherung im Magnetfeld 1042 30.8 Die Energiedichte eines Magnetfelds 1044 30.9 Gegeninduktion 1045 30.10 Zusammenfassung 1049 30.11 Fragen 1050 30.12 Aufgaben 1052 Elektromagnetische Schwingkreise und Wechselstrom 31.1 ZC-Schwingungen 1061 31.2 Gedämpfte Schwingungen in einem RLC-Kveis 1070 31.3 Erzwungene Schwingungen 1072 31.4 Der Reihen-ÄLC-Kreis 1082 31.5 Leistung in Wechselstromkreisen 1088 31.6 Transformatoren 1091 31.7 Zusammenfassung 1096 31.8 Fragen 1098 31.9 Aufgaben 1099 Magnetismus und Materie 32.1 Der Gaußsche Satz für Magnetfelder 1105 32.2 Induzierte magnetische Felder 1107 32.3 Der Verschiebungsstrom und die Maxwell-Gleichungen 1110 32.4 Magnete 1116 32.5 Der Magnetismus von Elektronen 1118 32.6 Diamagnetismus 1124 32.7 Paramagnetismus 1126 32.8 Ferromagnetismus 1128 32.9 Zusammenfassung 1132 32.10 Fragen 1134 32.11 Aufgaben 1136 Elektromagnetische Wellen 33.1 Elektromagnetische Wellen 1141 33.2 Energietransport und Poynting-Vektor.... 1151 33.3 Der Strahlungsdruck 1154 33.4 Polarisation 1157 33.5 Reflexion und Brechung 1162 33.6 Totalreflexion 1169 33.7 Polarisation durch Reflexion 1170 33.8 Zusammenfassung 1172 33.9 Fragen 1173 33.10 Aufgaben 1175 Abbildungen 34.1 Bilder und ebene Spiegel 1183 34.2 Kugelspiegel 1187 34.3 Sphärische brechende Flächen 1193 34.4 Dünne Linsen 1196 34.5 Optische Instrumente 1203 34.6 Drei Herleitungen 1207 34.7 Zusammenfassung 1210 34.8 Fragen 1211 34.9 Aufgaben 1213 Interferenz 35.1 Licht als Welle 1219 35.2 Beugung am Doppelspalt 1225 35.3 Interferenz und Intensität 1232 35.4 Interferenz an dünnen Schichten 1237 35.5 Das Michelson-Interferometer 1245 35.6 Zusammenfassung 1246 35.7 Fragen 1247 35.8 Aufgaben 1249 Beugung 36.1 Beugung am Einzelspalt 1255 36.2 Intensitäten bei der Beugung am Einzelspalt 1260 36.3 Beugung an einer kreisrunden Öffnung . . . 1265 36.4 Beugung am Doppelspalt 1269 36.5 Beugungsgitter 1273 36.6 Beugungsgitter: Dispersion und Auflösungsvermögen 1277 36.7 Röntgenbeugung 1281 36.8 Zusammenfassung 1283 36.9 Fragen 1284 36.10 Aufgaben 1286 Relativitätstheorie 37.1 Gleichzeitigkeit und Zeitdilatation 1293 37.2 Die Relativität der Länge 1304 37.3 Die Lorentz-Transformation 1308 37.4 Die Relativität der Geschwindigkeiten .... 1314 37.5 Der Doppler-Effekt für Lichtwellen 1315 37.6 Impuls und Energie 1319 37.7 Zusammenfassung 1326 37.8 Fragen 1327 37.9 Aufgaben 1329 Photonen und Materiewellen 38.1 Das Photon: Teilchen des Lichts 1335 38.2 Der photoelektrische Effekt 1337 38.3 Photonenimpuls, Compton- Verschiebung und Lichtinterferenz 1341 38.4 Die Geburtsstunde der Quantenphysik . . . 1348 38.5 Elektronen und Materiewellen 1350 38.6 Die Schrödinger-Gleichung 1354 XI Inhaltsverzeichnis 38.7 Die Heisenbergsche Unschärferelation .... 1357 38.8 Reflexion an einer Potenzialschwelle 1359 38.9 Der Tunneleffekt 1361 38.10 Zusammenfassung 1365 38.11 Fragen 1366 38.12 Aufgaben 1367 Mehr über Materiewellen 39.1 Die Energie eines Elektrons in einer Elektronenfalle 1373 39.2 Die Wellenfunktionen eines Elektrons in einem Kastenpotenzial 1380 39.3 Das eindimensionale endliche Kastenpotenzial 1385 39.4 Zwei- und dreidimensionale Elektronenfallen 1388 39.5 Das Wasserstoffatom 1393 39.6 Zusammenfassung 1406 39.7 Fragen 1408 39.8 Aufgaben 1409 Atome 40.1 Eigenschaften von Atomen 1415 40.2 Das Stern-Gerlach-Experiment 1422 40.3 Kernspinresonanz 1426 40.4 Das Pauli-Prinzip 1428 40.5 Der Aufbau des Periodensystems 1432 40.6 Röntgenstrahlung 1435 40.7 Laser 1440 40.8 Zusammenfassung 1445 40.9 Fragen 1447 40.10 Aufgaben 1447 Elektrische Leitfähigkeit von Festkörpern 41.1 Die elektrischen Eigenschaften von Metallen 1453 41.2 Halbleiter und Dotierung 1466 41.3 pn-Übergänge und Transistoren 1472 41.4 Zusammenfassung 1480 41.5 Fragen 1481 41.6 Aufgaben 1482 Kernphysik 42.1 Die Entdeckung des Atomkerns 1487 42.2 Einige Eigenschaften von Atomkernen 1489 42.3 Der radioaktive Zerfall 1497 42.4 Der Alpha-Zerfall 1501 42.5 Der Beta-Zerfall 1504 42.6 Radiometrische Altersbestimmung 1508 42.7 Maße für Strahlungsdosen 1509 42.8 Kernmodelle 1511 42.9 Zusammenfassung 1514 42.10 Fragen 1515 42.11 Aufgaben 1516 Kernenergie 43.1 Kernspaltung 1525 43.2 Kernreaktoren 1531 43.3 Ein natürlicher Kernreaktor 1536 43.4 Thermonukleare Fusion: Der grundlegende Prozess 1538 43.5 Thermonukleare Fusion in der Sonne und anderen Sternen 1541 43.6 Kontrollierte thermonukleare Fusion 1544 43.7 Zusammenfassung 1547 43.8 Fragen 1548 43.9 Aufgaben 1549 Quarks, Leptonen und der Urknall 44.1 Grundzüge der Teilchenphysik 1555 44.2 Leptonen, Hadronen und Strangeness ... . 1564 44.3 Quarks und Austauschteilchen 1570 44.4 Kosmologie 1577 44.5 Zusammenfassung 1585 44.6 Fragen 1585 44.7 Aufgaben 1586 A Das Internationale Einheitensystem (SI). .. 1594 B Astronomische Daten 1596 C Umrechnungsfaktoren 1597 D Mathematische Formeln 1599 E Eigenschaften der Elemente 1603 F Antworten auf die Kontrollfragen und Fragen 1606 G Stichwortverzeichnis 1614 XII
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