Wilhelm H. Westphal

Physik (eBook, PDF)

Ein Lehrbuch

• Format: PDF

Produktdetails

• Verlag: Springer Berlin Heidelberg
• Seitenzahl: 743
• Erscheinungstermin: 3. September 2013
• Deutsch
• ISBN-13: 9783662303931
• Artikelnr.: 54095187

Inhaltsangabe

Die Physik S. 1. - Physikalische Größen und Einheiten S.1. - Größen- und Einheitensysteme S. 3. - Naturgesetze. Definitionen. Physikalische Gleichungen S. 4. - Vektoren S. S. - Produkte von Vektoren S. 7.- Erstes Kapitel. Mechanik der Massenpunkte und der starren Körper.- I. Geometrie und Bewegungslehre (Kinematik).- Geometrie S. 9. - Kinematik (Bewegungslehre). Geradlinige Bewegung S. 11. - Krummlinige Bewegung S. 12.- II. Dynamik.- Masse und Kraft S. 15. - Größensystem und Einheitensysteme der Dynamik S. 17. - Schwerkraft. Das Technische Einheitensystem S. 17. Addition von Kräften S. 19. - Zwangskräfte S. 22. - Raum und Zeit in der heutigen Physik S. 23. - Inertialsysteme S. 24. - Beschleunigte Bezugssysteme. Trägheitskräfte S. 25. - Impulssatz. Bewegungsgröße S. 28. - Der Schwerpunkt oder Massenmittelpunkt S. 29. - Der Schwerpunktsatz S. 32. - Arbeit S. 33. - Leistung S. 37. - Energie. Der Erhaltungssatz der Energie S. 38. - Gleichgewichtszustände von Körpern S. 41. - Stoßvorgänge S. 44. - Reibung S. 48. - Kraftfelder S. 50. - Das Schwerkraftfeld an der Erdoberfläche S. 53. - Statisches Moment einer Kraft. Kräftepaare S. 55. - Feste Drehachse. Hebel S. 59. - Maschinen S. 60. - Die einfachen Maschinen S. 62. - Waagen S. 64. - Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft S. 66. - Drehimpuls. Momentensatz. Flächensatz S. 71. - Rotationsenergie. Trägheitsmoment S. 72. - Kreisbewegung eines Massenpunktes um eine feste Achse S. 75. - Rotation eines Körpers um eine feste Achse S. 78. - Rotation um freie Achsen. Kräftefreier Kreisel S. 81. - Kreisel unter der Wirkung eines äußeren Drehmomentes S. 84. - Wirkung der Erddrehung. Corioliskräfte S. 87. - Richtkraft. Richtmoment.Schwingungsgleichung S. 92. - Das Pendel S. 96.- Zweites Kapitel. Die allgemeine Gravitation.- Das Newtonsche Gravitationsgesetz S. 98. - Die Bewegung des Mondes und der Planeten. Keplersche Gesetze S. 100. - Die Gezeiten S. 101. - Gravitationsfelder S. 104. - Das Gravitationsfeld der Erde S. 105.- Drittes Kapitel. Mechanik der Stoffe.- I. Die Materie.- Allgemeines S. 106. - Erscheinungsformen der Materie S. 107. - Grundtatsachen des Kristallbaus S. 108. - Kristallsysteme. Kristallklassen. Raumgruppen S. 112.- II. Mechanik der festen Stoffe und der ruhenden Flüssigkeiten.- Dichte. Spezifisches Volumen. Wichte S. 116. - Begriff der Elastizität und allgemeine Tatsachen S. 117. - Allseitige Kompression. Dehnung und Stauchung. Biegung S. 118. - Scherung. Torsion S. 119. - Überelastische Beanspruchungen S. 120. - Hydrostatischer Druck S. 121. - Freie Flüssigkeitsoberflächen S. 124. - Auftrieb S. 125. - Schwimmen S. 127. - Oberflächenspannung. Kapillarität S. 128.- III. Molekularmechanik.- Molekularmechanik S. 132. - Stoffmenge. Mol S. 133. - Grundlagen der Gastheorie S. 136. - Das Maxwellsche Verteilungsgesetz S. 140. - Diffusion S. 141. - Der Druck der Gase S. 142. - Isotherme Zustandsänderungen von Gasen S. 145. - Freie Weglänge. Stoßquerschnitt. Stoßzahl S. 146. - Gase unter der Wirkung der Schwerkraft S. 148. - Der Luftdruck S. 151. - Vakuumtechnik S 154.- IV. Mechanik bewegter Flüssigkeiten und Gase.- Allgemeines über strömende Flüssigkeiten und Gase S. 156. - Die Bernoullische Gleichung S. 157. - Trennungsflächen. Wirbel S. 161. - Tragflächen S. 161. - Zähe Flüssigkeiten. Innere Reibung S. 162. - Flüssigkeits- und Gasstrahlen S. 165.- Viertes Kapitel. Schwingungen und Wellen. Schall.-Schwingungen von Massenpunkten S. 166. - Fortpflanzung von Störungen. Wellen S. 167. - Strahlen S. 169. - Oberflächenwellen S. 169. - Räumliche periodische Wellen S. 172. - Longitudinale elastische Wellen S. 173. - Transversale Wellen. Polarisation S. 175. - Doppler-Effekt S. 177. - Reflexion von Wellen S. 178. - Interferenz. Stehende Wellen S. 181. - Schwebungen. Kombinationstöne S. 185. - Brechung S. 186. - Das Fermatsche Prinzip S. 188. - Das Huygenssche Prinzip. Beugung S. 188. - Schwingungen von Saiten, Stäben, Platten und Luftsäulen S. 191. - Erzwungene Schwingungen. Resonanz S 195. - Ultraschall S 197. - Geräusche. Klänge. Töne S. 198. - Das Weber-Fechnersche Gesetz. Empfindungsmaße. Lautstärke S. 200. Konsonanz und Dissonanz Die Tonleiter S. 201. - Musikinstrumente S. 204. - Gehör und Sprache S. 205.- Fünftes Kapitel. Wärmelehre.- I. Mechanische Wärmetheorie. Temperatur. Zustandsgleichungen.- Mechanische Wärmetheorie S. 206. - Freiheitsgrade S. 208. - Temperatur. Gleichverteilungssatz S. 208. - Die Zustandsgleichung der idealen Gase S. 209. - Temperaturskalen S. 211. - Die Zustandsgleichung von van der Waals S. 212. - Die Brownsche Bewegung. Der Versuch von Stern S. 213. - Ausdehnung fester und flüssiger Körper durch die Wärme S. 216. - Temperaturmessung S. 217. - Wärmemenge. Wärmekapazität S. 218. - Die spezifische Wärmekapazität der Gase S. 219. - Adiabatische Zustandsänderungen von Gasen S. 221.- II. Änderungen des Aggregatzustandes. Lösungen.- Änderungen des Aggregatzustandes S. 223. - Umwandlungspunkte. Umwandlungswärmen S. 225. - Schmelzen S. 226. - Verdampfen. Dampfdichte. Dampfdruck S. 228. - Sieden S. 231. - Sublimation S. 232. - Verflüssigung derGase S. 232. - Tiefste und höchste Temperaturen S. 237. - Die Erdatmosphäre. Die Witterungserscheinungen S. 238. - Lösungen S. 241. - Raoultsches Gesetz. Siedepunkt und Gefrierpunkt von Lösungen. Eutektikum S. 242. - Osmose S. 244. - Absorption und Adsorption S. 245.- III. Die drei Hauptsätze der Wärmelehre. Wärme und Arbeit.- Der erste Hauptsatz der Wärmelehre S. 246. - Umkehrbare und nicht umkehrbare Vorgänge. Der zweite Hauptsatz der Wärmelehre S. 248. - Temperaturausgleich S. 253. - Der dritte Hauptsatz der Wärmelehre S. 255. - Kreisprozesse S. 255. - Wärmekraftmaschinen S. 258. - Wärmequellen. Thermochemie S. 258.- Sechstes Kapitel. Elektrostatik.- I. Die elektrostatischen Erscheinungen im Vakuum.- Grundversuche S. 260. - Positive und negative Elektrizität. Elektrizitätsmenge. Ladung S. 260. - Das 1. Coulombsche Gesetz S. 261. - Die Elementarladung S. 262. - Schwerpunkt elektrischer Ladungen. Elektrischer Dipol S. 263. - Leiter und Dielektrika S. 263. - Einige Versuche mit dem Elektroskop S. 264. - Das elektrische Feld. Feldstärke S. 265. - Elektrische Spannung. Elektrisches Potential S. 266. - Feldstärke, Potential und Ladungsverteilung in Leitern S. 269. - Erzeugung sehr hoher Spannungen auf elektrostatischem Wege S. 271. - Influenz S. 272. - Dipole im elektrischen Felde S. 273. - Elektrische Verschiebungsdichte. Elektrischer Fluß S. 275. - Kapazität S. 275. - Der Plattenkondensator S. 277. - Das Elektrometer als Spannungsmesser S. 278. - Die Energie eines geladenen Kondensators. Die Anziehung der Kondensatorplatten. Elektrische Energiedichte S. 279.- II. Die elektrischen Eigenschaften der Stoffe.- Dielektrika S. 280. - Dielektrizitätskonstante. Die elektrische Polarisation S. 282.- Elektrostriktion. Piezoelektrizität. Ferroelektrika S. 283.- Siebentes Kapitel. Elektrische Ströme.- I. Elektrische Ströme in festen Leitern.- Stromquellen S. 285. - Elektrischer Strom S. 285. - Elektrische Stromstärke S. 287. - Elektrizitätsleitung in Metallen S. 288. - Elektrischer Widerstand. Das Ohmsche Gesetz S. 289. - Die Kirchhoffschen Sätze S. 291. - Reihen- und Parallelschaltung von Leitern. Spannungsteilung S. 292. - Messung von Widerständen und Kapazitäten in der Brückenschaltung S. 293. - Temperaturkoeffizient des Widerstandes S. 295. - Halbleiter S. 296. - Supraleitung S. 297. - Kennlinie von Leitern S. 299. - Innerer Widerstand, Reihen- und Parallelschaltung von Stromquellen S. 300. - Stromarbeit. Stromleistung. Stromwärme S. 300. - Berührungsspannung. Reibungselektrizität. Lenard-Effekt S. 303. - Thermoelektrische Erscheinungen S. 304.- II. Elektrische Ströme in flüssigen Leitern.- Leitfähigkeit von Flüssigkeiten. Elektrolyse S. 305. - Elektrolytische Dissoziation S. 307. - Der Mechanismus der Elektrizitätsleitung in Elektrolyten S. 308. - Die Faradayschen Gesetze S. 309. - Elektrokinetische Erscheinungen S. 309. - Chemische Reaktionen an den Elektroden S. 311. - Elektrolytische Polarisation S. 312. - Widerstand elektrolytischer Leiter S. 314. - Galvanische Elemente. Akkumulatoren S. 314. - Die Elektrolyse in der Technik S. 317.- III. Elektrische Ströme in Gasen.- Allgemeines über Elektrizitätsleitung in Gasen S. 318. - Unselbständige Entladung S. 319. - Glühelektronen. Thermionen. Exoelektronen S. 320. - Plasma S. 321. - Widerstand und Kennlinie eines leitenden Gases. Raumladungen S. 321. - Elektronenröhren S. 323. - Formen der selbständigen Entladung bei höheremDruck S. 325. - Glimmentladung. Kathodenstrahlen. Kanalstrahlen S. 328. - Atmosphärische Elektrizität. Die Ionosphäre S. 332.- Achtes Kapitel. Magnetismus und Elektrodynamik.- I. Magnetische Felder im Vakuum.- Magnete. Magnetische Dipole S. 333. - Das 2. Coulombsche Gesetz S. 334. - Das magnetische Feld S. 335. - Magnetischer Fluß. Magnetische F1ußdichte S. 336. - Erdmagnetismus S. 338.- II. Elektrodynamik.- Magnetische Felder von Strömen S. 339. - Das elektrodynamische Elementargesetz S. 343. - Die verschiedenen Lesarten des elektrodynamischen Elementargesetzes S. 344. - Die Feldkonstanten und die Lichtgeschwindigkeit S. 345. - Das Größensystem der Elektrodynamik. Einheitensysteme S. 346. - Die sogenannten CGS-Systeme S. 349. - Das magnetische Feld von Strömen S. 351. - Magnetische Spannung S. 353. - Das magnetische Feld von Spulen S. 354. - Das 2. Coulombsche Gesetz bei einem Spulenpol S. 356. - Kraftwirkungen magnetischer Felder auf bewegte Ladungsträger S. 356. - Messung der spezifischen Ladung von Ladungsträgern S. 358. - Elektronenoptik S. 359. Kraftwirkung magnetischer Felder auf Ströme S. 363. - Das magnetische Moment von Stromkreisen und Spulen S. 365. - Kraftwirkungen zwischen Strömen S. 366. - Galvanomagnetische und thermomagnetische Erscheinungen S. 368. - Strommesser S. 368. - Schwingung und Dämpfung von Galvanometern S. 370. - Dreheisenmeßgeräte S. 371. - Allgemeines über Strom- und Spannungsmesser S. 372. - Wechselstrommesser mit Drehspulen. Leistungsmesser S. 373. - Telephonie S. 373.- III. Die magnetischen Eigenschaften der Stoffe.- Grundtatsachen des Magnetismus der Stoffe S. 374. - Die Deutung des Para- und des Diamagnetismus S. 375. - Magnetisierung. Permeabilität.Suszeptilität S. 377. - Ferromagnetismus S. 379. - Das Wesen des Ferromagnetismus. Die Neukurve. Barkhausen-Effekt S. 381. - Hysterese. Remanenz. Koerzitivfeldstärke S. 383. - Rotationsmagnetische Effekte S. 384. - Feldlinien und Flußdichtelinien S. 385. - Die Brechung der B- und H-Linien S. 386. - Feldverzerrungen durch magnetisierbare Körper S. 388. - Entmagnetisierung S. 390. Magnetischer Widerstand S. 391. - Eisenkerne in Spulen. Elektromagnete S. 392.- IV. Elektromagnetische Induktion.- Grundtatsachen der Induktion S. 394. - Das Lenzsche Gesetz S. 396. - Ableitung der Induktionsgesetze aus dem elektrodynamischen Elementargesetz S. 397. - Das 1. (Faradaysche) Induktionsgesetz S. 399. - Induktivität S. 403. - Die Energie des magnetischen Feldes. Die Stromkraft in Spulen S. 406. - Wirbelströme. Hautwirkung. Magnetohydrodynamik S 408. - Messung magnetischer Feldstärken S. 410. - Induktor S. 410. - Theorie des Dia- und Paramagnetismus S. 411. - Das 2. Induktionsgesetz. Verschiebungsströme S. 414. - Ein Vergleich zwischen den Feldern von Leitungsströmen und von elektrischen und magnetischen Verschiebungsströmen S. 416. - Die Maxwellschen Gleichungen S. 417. - Die Ausbreitung elektromagnetischer Störungen S. 419.- V. Wechselstrom. Elektrische Maschinen. Elektrische Schwingungen und Wellen.- Wechselstrom S. 420. - Wechselstromwiderstand S. 421. - Wechselstromleistung. Effektivwerte von Strom und Spannung S. 424. - Messung von Induktivitäten und Kapazitäten in der Brückenschaltung S. 425. - Drehstrom S. 426. - Transformatoren S. 426. - Elektrische Maschinen S. 429. - Schwingungen von elektrischen Schwingkreisen S. 431. - Tesla-Schwingungen S. 433. - Elektrische Wellen S. 434. - Offene undgeschlossene Schwingkreise. Sendung und Empfang elektrischer Wellen S. 437. - Die Entdeckung der elektrischen Wellen S. 438. Stehende elektromagnetische Wellen an Drähten S. 440. - Die Ausbreitung elektrischer Wellen auf der Erde S. 441. - Anfänge der drahtlosen Telegraphie S. 441. - Drahtlose Telephonie S. 442. - Schwingungserzeugung mit der Elektronenröhre S. 445.- Neuntes Kapitel. Optik und allgemeine Strahlungslehre.- I. Allgemeines.- der Strahlungslehre. Lichtquellen S. 446. - Lichttheorien S. 446. - Die Ausbreitung des Lichtes. Lichtstrahlen S. 448. - Die Geschwindigkeit des Lichts S. 450.- II. Geometrische oder Strahlenoptik.- Grundtatsachen der geometrischen Optik S. 452. - Allgemeines über optische Bilder S. 453. - Reflexion des Lichts S. 454. - Bilder an ebenen Spiegeln S. 454. - Sphärische Spiegel S. 455. - Brechung des Lichts. Optische Weglänge S. 459. - Totalreflexion S. 462. - Prismen S. 464. - Sphärische Linsen S. 465. - Abbildung durch dünne Linsen S. 467. - Dicke Linsen Hauptebenen S. 471. - Linsenfehler S. 472. - Das Auge S. 473. - Lichtmessung S. 478. - Schärfentiefe S. 481. - Bildwerfer S. 482. - Allgemeines über Vergrößerung bei Lupe, Mikroskop und Fernrohr S. 483. - Die Lupe S. 484. - Linsensysteme S. 484. Das Mikroskop S. 490. - Das Fernrohr S. 492. - Strahlenbegrenzung in optischen Geräten S. 495. - Dispersion S. 498.- III. Wellenoptik.- Interferenz des Lichts S. 501. - Fresnels Interferenzversuche S. 502. - Fraunhofersche Interferenzen in einer planparallelen Platte S. 504. - Fresnelsche Interferenzen an planparallelen Platten und Interferenzen an keilförmigen Schichten S. 508. - Interferometer S. 510. - Beugung des Lichts S. 512. - Beugung am Gitter S. 515. -Beugung und Streuung an kleinen Teilchen S. 517. - Stehende Lichtwellen S. 297. - Wellentheorie der optischen Abbildung S. 518. - Optische Abbildung und Beugung. Das Auflösungsvermögen des Mikroskops S. 521. - Der optische Doppler-Effekt S. 523. - Polarisation durch Reflexion S. 523. - Natürliches und polarisiertes Licht S. 525. - Doppelbrechung S. 526. - Das Nicolsche Prisma S. 529. - Flüssige Kristalle. Elektrische Doppelbrechung S. 530. - Drehung der Polarisationsebene S. 530. - Das Licht als elektromagnetische Welle S. 532. Zeeman-Effekt. Stark-Effekt S. 533.- IV. Das elektromagnetische Spektrum.- Übersicht über das gesamte Spektrum S. 535. - Dispersion, Absorption und Reflexion im gesamten Spektrum S. 536. - Strahlungsmeßgeräte S. 537. - Das ultrarote Spektralgebiet S. 538. - Das ultraviolette Spektralgebiet S. 540. - Röntgenstrahlen. Gammastrahlen S. 541. - Spektrometrie der Röntgenstrahlen. Strukturanalyse S. 544. Emissions- und Absorptionsspektren. Spektralanalyse S. 546. - Reine Spektralfarben und Mischfarben. Dreifarbentheorie des Sehens S. 548. - Körperfarben S. 549.- V. Strahlungsgesetze.- Temperaturstrahlung S. 350. - Kirchhoffsches Gesetz. Schwarzer Körper S. 550. - Das Plancksche Strahlungsgesetz des schwarzen Körpers S. 552. - Das Wiensche Verschiebungsgesetz. Das Stefan-Boltzmannsche Gesetz S. 554. - Die Lichtausbeute von Lichtquellen S. 556.- Zehntes Kapitel. Relativitätstheorie.- Die Galilei-Transformation S. 557. - Der Michelson-Versuch S. 557. Die spezielle Relativitätstheorie S. 559. - Die Lorentz-Transformation S. 560. - Die Relativität der Zeitmessung S. 561. - Die Relativität der Längenmessung. Lorentz-Kontraktion S. 563. - Das Additionstheorem der Geschwindigkeiten S.564. - Masse und Energie. Die Masse bewegter Körper S. 564. - Die Raum-Zeit-Welt S. 566. - Relativistische Elektrodynamik S 569. - Die allgemeine Relativitätstheorie S. 570. Die Bestätigungen der allgemeinen Relativitätstheorie S. 572.- Elftes Kapitel. Quantentheorie. Atome und Moleküle.- I. Quantentheorie des Lichtes.- Der lichtelektrische Effekt S. 574. - Lichtquanten S. 575. - Masse und Bewegungsgröße der Lichtquanten S. 577. - Der Compton-Effekt S. 578. - Wellenoptik und Quantenoptik. Modellvorstellungen S. 579.- II. Quantentheorie der Atome und Moleküle. Quantenmechanik.- Die Elementarladung. Das Elektron und das Proton S. 580. - Das Atommodell von Rutherford S. 581. - Das Atommodell von Bohr S. 582. - Das Wasserstoffatom S. 584. - Das Periodische System der Elemente S. 588. - Das Aufbauprinzip S. 590. - Molekülbildung. Kristallbildung S. 593. - Allgemeines über Linienspektren S. 595. - Anregung und Ionisierung von Atomen S. 597. - Röntgenspektren S. 600. - Rotationsschwingungsspektren S. 603. - Bandenspektren S. 604. - Fluoreszenz S. 606. - Laser. Maser S. 607. - Phosphoreszenz und andere Lumineszenzerscheinungen S. 609. - Der Smekal-Raman-Effekt S. 610. - Chemische Wirkungen des Lichts (Photochemie) S. 611. - Elementare magnetische Momente S. 612. - Die Quantentheorie der spezifischen Wärmekapazität S. 613. - Die Wellentheorie der Materie S. 615. - Grundlagen der Quantenmechanik S. 618. Tunneleffekt. Feldemission S. 622.- Zwölftes Kapitel. Physik der Atomkerne.- Das Neutron und das Positron S. 623. - Der Bau der Atomkerne. Kernsymbole S. 625. - Isotopie S. 626. - Isotopentrennung S. 629. - Massendefekte. Die Bindungsenergie der Kerne S. 630. - Kernkräfte. Kernmodelle S. 631. - Dienatürliche Radioaktivität S. 633. - Ionisationskammer. Zählrohr. Nebelkammer S. 634. - Die Zerfallsreihen S. 637. - Kernreaktionsformeln. Die Verschiebungssätze S. 639. - Die Zerfallsgeschwindigkeit radioaktiver Stoffe. Das Geiger-Nutallsche Gesetz S. 640. - Künstliche Kernumwandlungen S. 641. - Teilchenbeschleuniger S. 644. - Künstliche Radioaktivität S. 647. - Systematik der stabilen Atomkerne S. 649. - Theorie der ?-Strahlung S. 653. - Theorie der ?-Strahlung. Das Neutrino S. 654. - Angeregte Kerne S. 655. - Kernresonanzabsorption. Mößbauer-Effekt S. 657. - Theorie der künstlichen Kernreaktionen S. 659. - Transurane S. 660. - Kernspaltung S. 661. - Kettenreaktionen S. 662. - Kernwaffen S. 663. - Kernenergie für friedliche Zwecke S. 664. - Elementarteilchen S. 665. Die Struktur des Protons und des Neutrons S. 668.- Dreizehntes Kapitel. Astrophysik und Physik des Weltalls.- Die Erde S. 669. - Das Alter von Gesteinen und der Erde S. 670. - Die Expansion der Erde S. 670. - Die Sonne S. 671. - Das Sonnensystem S. 673. - Helligkeit und Leuchtkraft der Sterne S. 675. - Entfernungen und Zustandsgrößen der Sterne S. 676. - Das Innere der Sterne S. 678. - Veränderliche Sterne S. 679. - Novae und Supernovae S. 679. - Interstellare Materie S. 680. - Kosmische Teilchenstrahlung S. 681. - Kosmische Radiostrahlung S. 684. - Der Energiehaushalt der Sterne. Die Bildung der Elemente S. 684. - Die Lebensgeschichte der Sterne. Das Hertzsprung-Russell-Diagramm S. 686. - Das Milchstraßensystem S. 689. - Außergalaktische Nebel S. 689. - Die Expansion des Weltalls S. 691. - Das Alter des Weltalls S. 693.- Schlußwort.- Anhang. Wer soll Physik studieren.- Namenverzeichnis.