Elektromagnetismus und Gravitation: die Vereinheitlichung der klassischen Physik
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2022]
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext http://www.springer.com/ Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | X, 168 Seiten Illustrationen, Diagramme |
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|---|---|
| adam_text | 1
EINFUEHRUNG
..........................................................................................................
1
2
BEWEGUNG
VON
TEILCHEN
......................................................................................
7
2.1
DER
AUFBAU
DER
MATERIE
AUS
TEILCHEN
........................................................
8
2.2
BAHNLINIEN
ODER
TRAJEKTORIEN
......................................................................
9
2.3
GESCHWINDIGKEITEN
.....................................................................................
10
2.3.1
VON
DER
GESCHWINDIGKEIT
ZUM
ORT
...................................................
12
2.3.2
DIE
KINEMATIK
EINES
TEILCHENS
........................................................
13
2.4
BESCHLEUNIGUNGEN
.....................................................................................
14
2.4.1
DER
FREIE
FALL
..................................................................................
16
2.4.2
DIE
WURFPARABEL
..............................................................................
17
2.4.3
DIE
KINEMATIK
EINES
TEILCHENS
II
.....................................................
19
2.5
DIE
KINEMATIK
DER
KREISBEWEGUNG
...........................................................
20
2.6
DIE
BEWEGUNGEN
DER
PLANETEN
.....................................................................
23
2.6.1
DIE
KEPLERSCHEN
GESETZE
................................................................
23
2.6.2
DIE
BEWEGUNG
AUF
EINER
ELLIPSE
......................................................
24
2.7
RAUM
UND
ZEIT
............................................................................................
26
2.7.1
ABSTAENDE
IN
RAUM
UND
ZEIT
............................................................
27
2.7.2
EIGENGESCHWINDIGKEIT
UND
EIGENZEIT
..............................................
30
2.7.3
DIE
EINHEIT
DER
GESCHWINDIGKEIT
....................................................
32
2.8
WIE
GEHT
ES
WEITER?
....................................................................................
32
3
DIE
AENDERUNG
VON
BEWEGUNGEN
........................................................................
33
3.1
DAS
NEWTONSCHE
BEWEGUNGSGESETZ
............................................................
34
3.1.1
SCHWERE
MASSE
UND
MASSENDICHTE
..................................................
34
3.1.2
MASSENTEILCHEN
UND
IHRE
EIGENSCHAFTEN
..........................................
35
3.1.3
DAS
KONZEPT
DES
DRUCKS
................................................................
35
3.1.4
DIE
KINETISCHE
ENERGIE
....................................................................
37
3.2
DIE
RELATIVISTISCHE
MECHANIK
......................................................................
37
3.2.1
GRAVITATION
ALS
URSACHE
VON
DREHUNGEN
DER
EIGENGESCHWINDIGKEIT
....................................................................
37
3.2.2
ELEKTROMAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
.........................................
40
3.2.3
VOM
INTRINSISCHEN
ZUM
ALLGEMEIN
GUELTIGEN
KOORDINATENSYSTEM
...
40
3.2.4
DAS
VIERDIMENSIONALE
POTENTIAL
.......................................................
41
3.2.5
TRENNUNG
VON
RAUM
UND
ZEITANTEILEN
...........................................
42
3.2.6
ELEKTROMAGNETISCHE
UND
GRAVITATIONSFELDER
.....................................
43
3.2.7
DIE
RELATIVISTISCHE
ENERGIE
...............................................................
44
3.2.8
DER
RELATIVISTISCHE
IMPULS
...............................................................
45
3.2.9
VON
DER
RELATIVISTISCHEN
ZUR
KLASSISCHEN
IMPULSGLEICHUNG
...............
46
3.3
AUSBLICK
AUF
DIE
ELEKTRODYNAMIK
...............................................................
47
3.4
AUSBLICK
AUF
DIE
GRAVITATIONSTHEORIE
...........................................................
48
3.5
DIE
LAGRANGESCHE
MECHANIK
.......................................................................
49
3.5.1
DIE
EULER-LAGRANGE-GLEICHUNG
.......................................................
51
3.5.2
BESCHLEUNIGTE
BEZUGSSYSTEME
.........................................................
52
3.5.3
DIE
LAGRANGESCHE
ALS
NEWTONSCHE
MECHANIK
.................................
54
3.5.4
DIE
LAGRANGESCHE
BAHNABLEITUNG
...................................................
54
3.5.5
DER
ENERGIEERHALTUNGSSATZ
IN
DER
LAGRANGESCHEN
MECHANIK
...........
55
3.5.6
DER
RELATIVISTISCHE
LAGRANGE-FORMALISMUS
.....................................
56
3.6
NATURPHILOSOPHISCHE
ZUSAMMENFASSUNG
.....................................................
58
4
DAS
NEWTONSCHE
GRAVITATIONSGESETZ
................................................................
59
4.1
THEORIE
DER
GRAVITATION
...............................................................................
59
4.1.1
DAS
GRAVITATIONSPOTENTIAL
EINER
HOMOGENEN
KUGEL
.........................
60
4.1.2
DAS
GRAVITATIONSPOTENTIAL
VON
PUNKTMASSEN
..................................
62
4.2
DAS
GRAVITATIONSFELD
...................................................................................
64
4.2.1
DER
GRADIENT
DES
REZIPROKEN
ABSTANDS
.............................................
65
4.2.2
WIRKT
DAS
GRAVITATIONSFELD
AUCH
AUF
SEINE
QUELLEN?
.......................
66
4.2.3
DAS
GRAVITATIONSFELD
DER
ERDE
.........................................................
67
4.2.4
GRAVITATIONSKRAFT
ZWISCHEN
ZWEI
PUNKTMASSEN
...............................
69
4.3
NEWTON
UND
DIE
KEPLERSCHEN
GESETZE
.........................................................
71
4.3.1
ZENTRIFUGAL
UND
ZENTRIPETALKRAFT
AUF
DER
KREISBAHN
.......................
72
4.3.2
DAS
KEPLERSCHE
ABSTANDSGESETZ
.......................................................
72
4.3.3
DIE
BAHNGESCHWINDIGKEIT
DER
PLANETEN
...........................................
74
4.3.4
DIE
ABHAENGIGKEIT
DER
GRAVITATION
VOM
ABSTAND
.............................
74
4.3.5
DAS
DRITTE
KEPLERSCHE
GESETZ
...........................................................
75
4.4
UNSER
SONNENSYSTEM
MODELLIEREN
..............................................
77
4.5
DAS
ZWEIKOERPER-PROBLEM
.............................................................................
80
4.5.1
DIE
BEWEGUNGEN
DES
ERDE-MOND-SYSTEMS
....................................
81
4.5.2
DIE
BEWEGUNG
DES
ERDE-MOND-SYSTEMS
UM
DIE
SONNE
.................
83
4.6
DIE
PERIHELDREHUNG
.....................................................................................
84
4.6.1
BEWEGUNGEN
DER
ERD
UND
DER
MONDBAHN
.......................................
85
4.6.2
DIE
PERIHELDREHUNG
DES
MERKUR
......................................................
86
4.7
DIE
DYNAMIK
DES
PHOTONS
IM
GRAVITATIONSFELD
..........................................
87
4.7.1
DIE
GRAVITATIVE
ROTVERSCHIEBUNG
....................................................
88
4.7.2
DIE
ABLENKUNG
DES
LICHTS
..............................................................
90
4.8
ZUSAMMENFASSUNG
......................................................................................
91
5
DIE
COULOMBSCHE
WECHSELWIRKUNG
..................................................................
93
5.1
LADUNGSDICHTE
UND
LADUNGEN
.....................................................................
95
5.1.1
ELEKTRONEN
UND
PROTONEN
................................................................
96
5.1.2
DER
ELEKTRISCHE
STROM
......................................................................
97
5.1.3
DIE
ERHALTUNG
DER
ELEKTRISCHEN
LADUNG
UND
IHRE
KONTINUITAETSGLEICHUNG
....................................................................
99
5.1.4
DIE
INFINITESIMALE
MASSENBILANZ
....................................................
100
5.2
DAS
ELEKTRISCHE
POTENTIAL
............................................................................
100
5.2.1
DAS
ELEKTRISCHE
FELD
UND
SEINE
GESETZE
...........................................
103
5.2.2
PUNKTLADUNGEN
.................................................................................
104
5.2.3
DAS
COULOMBSCHE
GESETZ
.................................................................
104
5.2.4
DAS
GAUSSSCHE
GESETZ
DES
ELEKTRISCHEN
FELDES
................................
105
5.2.5
DIE
ELEKTRISCHE
SPANNUNG.................................................................
106
5.2.6
LOESUNG
DER
POISSONGLEICHUNG
IN
MATLAB.....................................
107
5.3
DAS
WASSERSTOFFATOM
UND
DIE
ATOMPHYSIK
................................................
111
5.3.1
DAS
RUTHERFORDSCHE
ATOMMODELL
.....................................................
111
5.3.2
DAS
BOHRSCHE
ATOMMODELL
.............................................................
113
5.4
GIBT
ES
EIN
GEMEINSAMES
GRAVITOELEKTRISCHES
POTENTIAL?
.............................
114
6
MAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
......................................................................
117
6.1
ELEKTROMAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
....................................................
117
6.1.1
DIE
BEWEGUNGSGLEICHUNG
EINER
LADUNG
........................................
119
6.1.2
DIE
POTENTIELLE
ENERGIE
EINER
LADUNG
............................................
121
6.2
MAGNETISCHE
KRAFT
UND
MAGNETISCHES
FELD
................................................
122
6.2.1
MAGNETFELD
EINES
STATIONAER
DURCHFLOSSENEN
LEITERS
........................
123
6.2.2
DAS
GAUSSSCHE
GESETZ
DES
MAGNETISCHEN
FELDES
............................
123
6.2.3
DAS
DURCHFLUTUNGSGESETZ
DER
MAGNETOSTATIK
..................................
124
6.2.4
DIE
ROTIERENDE
HOMOGEN
GELADENE
KUGEL
........................................
127
6.2.5
DER
SPIN
VON
ELEKTRON
UND
PROTON
..................................................
130
6.3
POLARLICHTER
..................................................................................................
132
6.4
GRAVITOMAGNETISMUS
..................................................................................
135
7
RETARDIERUNG
......................................................................................................
137
7.1
RETARDIERTE
POTENTIALE
..................................................................................
139
7.1.1
NUMERISCHE
LOESUNG
DER
WELLENGLEICHUNGEN
..................................
140
7.1.2
DIE
RETARDIERTE POTENTIELLE
ENERGIE
...................................................
142
7.1.3
DER
GRADIENT
DES
RETARDIERTEN
POTENTIALS
.........................................
143
7.1.4
BEWEIS
FUER
DIE
WELLENGLEICHUNG
DES
ELEKTRISCHEN
POTENTIALS
...........
144
7.1.5
DIE
LORENZ-EICHUNG
ALS
ERHALTUNG
DER
LADUNGEN
...........................
145
7.1.6
LIENARD-WIECHERT-POTENTIALE
...........................................................
147
7.2
RETARDIERTE
ELEKTROMAGNETISCHE
FELDER
.......................................................
149
7.2.1
DIE
MAXWELLSCHEN
GLEICHUNGEN
....................................................
149
7.2.2
AEQUIVALENZ
ZU
DEN
INHOMOGENEN
WELLENGLEICHUNGEN
.....................
150
7.2.3
DIE
JEFIMENKO-GLEICHUNGEN
FUER
DIE
ELEKTROMAGNETISCHEN
FELDER
............................................................
151
7.2.4
LIENARD-WIECHERT-FELDER
................................................................
153
7.2.5
DER
HERTZSCHE
DIPOL
........................................................................
154
7.3
DIE
ENERGIEBILANZ
IN
DER
ELEKTROGRAVITATION
...............................................
155
7.4
ELEKTROGRAVITATION
ODER
ALLGEMEINE
RELATIVITAETSTHEORIE?
.............................
156
7.4.1
GRAVITATIONSWELLEN
...........................................................................
157
7.4.2
DIE
HEAVISIDE-GLEICHUNGEN
DER
GRAVITATION
...................................
157
7.4.3
LIENARD-WIECHERT-GRAVITATIONSFELDER
...............................................
159
7.5
DIE
MORPHOLOGIE
DER
SPIRALGALAXIEN
..........................................................
159
7.6
DIE
PHILOSOPHIE
DER
NATUR
..........................................................................
162
8
AUSBLICK
...............................................................................................................
165
LITERATUR
....................................................................................................................
167
|
| adam_txt |
1
EINFUEHRUNG
.
1
2
BEWEGUNG
VON
TEILCHEN
.
7
2.1
DER
AUFBAU
DER
MATERIE
AUS
TEILCHEN
.
8
2.2
BAHNLINIEN
ODER
TRAJEKTORIEN
.
9
2.3
GESCHWINDIGKEITEN
.
10
2.3.1
VON
DER
GESCHWINDIGKEIT
ZUM
ORT
.
12
2.3.2
DIE
KINEMATIK
EINES
TEILCHENS
.
13
2.4
BESCHLEUNIGUNGEN
.
14
2.4.1
DER
FREIE
FALL
.
16
2.4.2
DIE
WURFPARABEL
.
17
2.4.3
DIE
KINEMATIK
EINES
TEILCHENS
II
.
19
2.5
DIE
KINEMATIK
DER
KREISBEWEGUNG
.
20
2.6
DIE
BEWEGUNGEN
DER
PLANETEN
.
23
2.6.1
DIE
KEPLERSCHEN
GESETZE
.
23
2.6.2
DIE
BEWEGUNG
AUF
EINER
ELLIPSE
.
24
2.7
RAUM
UND
ZEIT
.
26
2.7.1
ABSTAENDE
IN
RAUM
UND
ZEIT
.
27
2.7.2
EIGENGESCHWINDIGKEIT
UND
EIGENZEIT
.
30
2.7.3
DIE
EINHEIT
DER
GESCHWINDIGKEIT
.
32
2.8
WIE
GEHT
ES
WEITER?
.
32
3
DIE
AENDERUNG
VON
BEWEGUNGEN
.
33
3.1
DAS
NEWTONSCHE
BEWEGUNGSGESETZ
.
34
3.1.1
SCHWERE
MASSE
UND
MASSENDICHTE
.
34
3.1.2
MASSENTEILCHEN
UND
IHRE
EIGENSCHAFTEN
.
35
3.1.3
DAS
KONZEPT
DES
DRUCKS
.
35
3.1.4
DIE
KINETISCHE
ENERGIE
.
37
3.2
DIE
RELATIVISTISCHE
MECHANIK
.
37
3.2.1
GRAVITATION
ALS
URSACHE
VON
DREHUNGEN
DER
EIGENGESCHWINDIGKEIT
.
37
3.2.2
ELEKTROMAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
.
40
3.2.3
VOM
INTRINSISCHEN
ZUM
ALLGEMEIN
GUELTIGEN
KOORDINATENSYSTEM
.
40
3.2.4
DAS
VIERDIMENSIONALE
POTENTIAL
.
41
3.2.5
TRENNUNG
VON
RAUM
UND
ZEITANTEILEN
.
42
3.2.6
ELEKTROMAGNETISCHE
UND
GRAVITATIONSFELDER
.
43
3.2.7
DIE
RELATIVISTISCHE
ENERGIE
.
44
3.2.8
DER
RELATIVISTISCHE
IMPULS
.
45
3.2.9
VON
DER
RELATIVISTISCHEN
ZUR
KLASSISCHEN
IMPULSGLEICHUNG
.
46
3.3
AUSBLICK
AUF
DIE
ELEKTRODYNAMIK
.
47
3.4
AUSBLICK
AUF
DIE
GRAVITATIONSTHEORIE
.
48
3.5
DIE
LAGRANGESCHE
MECHANIK
.
49
3.5.1
DIE
EULER-LAGRANGE-GLEICHUNG
.
51
3.5.2
BESCHLEUNIGTE
BEZUGSSYSTEME
.
52
3.5.3
DIE
LAGRANGESCHE
ALS
NEWTONSCHE
MECHANIK
.
54
3.5.4
DIE
LAGRANGESCHE
BAHNABLEITUNG
.
54
3.5.5
DER
ENERGIEERHALTUNGSSATZ
IN
DER
LAGRANGESCHEN
MECHANIK
.
55
3.5.6
DER
RELATIVISTISCHE
LAGRANGE-FORMALISMUS
.
56
3.6
NATURPHILOSOPHISCHE
ZUSAMMENFASSUNG
.
58
4
DAS
NEWTONSCHE
GRAVITATIONSGESETZ
.
59
4.1
THEORIE
DER
GRAVITATION
.
59
4.1.1
DAS
GRAVITATIONSPOTENTIAL
EINER
HOMOGENEN
KUGEL
.
60
4.1.2
DAS
GRAVITATIONSPOTENTIAL
VON
PUNKTMASSEN
.
62
4.2
DAS
GRAVITATIONSFELD
.
64
4.2.1
DER
GRADIENT
DES
REZIPROKEN
ABSTANDS
.
65
4.2.2
WIRKT
DAS
GRAVITATIONSFELD
AUCH
AUF
SEINE
QUELLEN?
.
66
4.2.3
DAS
GRAVITATIONSFELD
DER
ERDE
.
67
4.2.4
GRAVITATIONSKRAFT
ZWISCHEN
ZWEI
PUNKTMASSEN
.
69
4.3
NEWTON
UND
DIE
KEPLERSCHEN
GESETZE
.
71
4.3.1
ZENTRIFUGAL
UND
ZENTRIPETALKRAFT
AUF
DER
KREISBAHN
.
72
4.3.2
DAS
KEPLERSCHE
ABSTANDSGESETZ
.
72
4.3.3
DIE
BAHNGESCHWINDIGKEIT
DER
PLANETEN
.
74
4.3.4
DIE
ABHAENGIGKEIT
DER
GRAVITATION
VOM
ABSTAND
.
74
4.3.5
DAS
DRITTE
KEPLERSCHE
GESETZ
.
75
4.4
UNSER
SONNENSYSTEM
MODELLIEREN
.
77
4.5
DAS
ZWEIKOERPER-PROBLEM
.
80
4.5.1
DIE
BEWEGUNGEN
DES
ERDE-MOND-SYSTEMS
.
81
4.5.2
DIE
BEWEGUNG
DES
ERDE-MOND-SYSTEMS
UM
DIE
SONNE
.
83
4.6
DIE
PERIHELDREHUNG
.
84
4.6.1
BEWEGUNGEN
DER
ERD
UND
DER
MONDBAHN
.
85
4.6.2
DIE
PERIHELDREHUNG
DES
MERKUR
.
86
4.7
DIE
DYNAMIK
DES
PHOTONS
IM
GRAVITATIONSFELD
.
87
4.7.1
DIE
GRAVITATIVE
ROTVERSCHIEBUNG
.
88
4.7.2
DIE
ABLENKUNG
DES
LICHTS
.
90
4.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
91
5
DIE
COULOMBSCHE
WECHSELWIRKUNG
.
93
5.1
LADUNGSDICHTE
UND
LADUNGEN
.
95
5.1.1
ELEKTRONEN
UND
PROTONEN
.
96
5.1.2
DER
ELEKTRISCHE
STROM
.
97
5.1.3
DIE
ERHALTUNG
DER
ELEKTRISCHEN
LADUNG
UND
IHRE
KONTINUITAETSGLEICHUNG
.
99
5.1.4
DIE
INFINITESIMALE
MASSENBILANZ
.
100
5.2
DAS
ELEKTRISCHE
POTENTIAL
.
100
5.2.1
DAS
ELEKTRISCHE
FELD
UND
SEINE
GESETZE
.
103
5.2.2
PUNKTLADUNGEN
.
104
5.2.3
DAS
COULOMBSCHE
GESETZ
.
104
5.2.4
DAS
GAUSSSCHE
GESETZ
DES
ELEKTRISCHEN
FELDES
.
105
5.2.5
DIE
ELEKTRISCHE
SPANNUNG.
106
5.2.6
LOESUNG
DER
POISSONGLEICHUNG
IN
MATLAB.
107
5.3
DAS
WASSERSTOFFATOM
UND
DIE
ATOMPHYSIK
.
111
5.3.1
DAS
RUTHERFORDSCHE
ATOMMODELL
.
111
5.3.2
DAS
BOHRSCHE
ATOMMODELL
.
113
5.4
GIBT
ES
EIN
GEMEINSAMES
GRAVITOELEKTRISCHES
POTENTIAL?
.
114
6
MAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
.
117
6.1
ELEKTROMAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNGEN
.
117
6.1.1
DIE
BEWEGUNGSGLEICHUNG
EINER
LADUNG
.
119
6.1.2
DIE
POTENTIELLE
ENERGIE
EINER
LADUNG
.
121
6.2
MAGNETISCHE
KRAFT
UND
MAGNETISCHES
FELD
.
122
6.2.1
MAGNETFELD
EINES
STATIONAER
DURCHFLOSSENEN
LEITERS
.
123
6.2.2
DAS
GAUSSSCHE
GESETZ
DES
MAGNETISCHEN
FELDES
.
123
6.2.3
DAS
DURCHFLUTUNGSGESETZ
DER
MAGNETOSTATIK
.
124
6.2.4
DIE
ROTIERENDE
HOMOGEN
GELADENE
KUGEL
.
127
6.2.5
DER
SPIN
VON
ELEKTRON
UND
PROTON
.
130
6.3
POLARLICHTER
.
132
6.4
GRAVITOMAGNETISMUS
.
135
7
RETARDIERUNG
.
137
7.1
RETARDIERTE
POTENTIALE
.
139
7.1.1
NUMERISCHE
LOESUNG
DER
WELLENGLEICHUNGEN
.
140
7.1.2
DIE
RETARDIERTE POTENTIELLE
ENERGIE
.
142
7.1.3
DER
GRADIENT
DES
RETARDIERTEN
POTENTIALS
.
143
7.1.4
BEWEIS
FUER
DIE
WELLENGLEICHUNG
DES
ELEKTRISCHEN
POTENTIALS
.
144
7.1.5
DIE
LORENZ-EICHUNG
ALS
ERHALTUNG
DER
LADUNGEN
.
145
7.1.6
LIENARD-WIECHERT-POTENTIALE
.
147
7.2
RETARDIERTE
ELEKTROMAGNETISCHE
FELDER
.
149
7.2.1
DIE
MAXWELLSCHEN
GLEICHUNGEN
.
149
7.2.2
AEQUIVALENZ
ZU
DEN
INHOMOGENEN
WELLENGLEICHUNGEN
.
150
7.2.3
DIE
JEFIMENKO-GLEICHUNGEN
FUER
DIE
ELEKTROMAGNETISCHEN
FELDER
.
151
7.2.4
LIENARD-WIECHERT-FELDER
.
153
7.2.5
DER
HERTZSCHE
DIPOL
.
154
7.3
DIE
ENERGIEBILANZ
IN
DER
ELEKTROGRAVITATION
.
155
7.4
ELEKTROGRAVITATION
ODER
ALLGEMEINE
RELATIVITAETSTHEORIE?
.
156
7.4.1
GRAVITATIONSWELLEN
.
157
7.4.2
DIE
HEAVISIDE-GLEICHUNGEN
DER
GRAVITATION
.
157
7.4.3
LIENARD-WIECHERT-GRAVITATIONSFELDER
.
159
7.5
DIE
MORPHOLOGIE
DER
SPIRALGALAXIEN
.
159
7.6
DIE
PHILOSOPHIE
DER
NATUR
.
162
8
AUSBLICK
.
165
LITERATUR
.
167 |
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