Christian Kruisz, Regina Hitzenberger

Physik verstehen (eBook, PDF)

Ein Lehrbuch für Mediziner und Naturwissenschaftler

• Format: PDF

Produktbeschreibung

Das Werk bietet eine gebietsübergreifende Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen. Physikalische Prozesse und Phänomene werden allgemein verständlich dargestellt und anhand praktischer Beispiele aus dem Alltag erklärt. Der Schwerpunkt wird auf grundlegende Konzepte, Begriffe und Denkweisen gelegt, wobei weitgehend auf den mathematischen Formalismus verzichtet wird. Zahlreiche Grafiken unterstützen den Text. Den Studierenden der Medizin, naturwissenschaftlicher oder technischer Studienrichtungen werden die notwendigen Grundlagen des Faches vermittelt. Zur praktischen Erläuterung werden Zusammenhänge zwischen physikalischen Prozessen und Alltagsphänomenen aufgezeigt. Im Anhang finden sich eine Sammlung der verwendeten Abkürzungen, die sowohl in physikalischen Formeln als auch im fachlichen Sprachgebrauch ihre Anwendung finden, sowie ein ausführliches Register, anhand dessen das rasche Auffinden von Information erleichtert wird.

Produktdetails

• Verlag: UTB GmbH
• Seitenzahl: 244
• Erscheinungstermin: 16. Februar 2011
• Deutsch
• ISBN-13: 9783838582863
• Artikelnr.: 71188421

Autorenporträt

Prof. Dr. Regina Hitzenberger ist Professorin an der Universität Wien.

Inhaltsangabe

1 Aufbau der Materie 13 1.1 Atome und Moleküle 13 1.2 Wichtige Einheiten in der Atomphysik 15 1.3 Atome und Atommodelle 17 1.3.1 Das Atommodell von Bohr 17 1.3.2 Das Schalenmodell 19 1.4 Der Atomkern 21 1.5 Kernbausteine 22 1.6 Massendefekt und Bindungsenergie 23 1.7 Der radioaktive Zerfall 25 1.7.1 Verschiedene Zerfallsarten 25 1.7.2 Das Zerfallsgesetz 29 1.7.3 Die Zerfallsreihen 31 2 Mechanik 33 2.1 Eine Zusammenfassung zu Beginn 33 2.2 Bewegungen und ihre Ursachen (Kinematik und Dynamik) 34 2.3 Kinematik der Translation 35 2.4 Dynamik der Translation 40 2.4.1 Kraft 40 2.4.2 Arbeit und Energie 42 2.4.3 Impuls 43 2.5 Kinematik der Rotation 43 2.6 Dynamik der Rotation 47 2.6.1 Drehmoment 47 2.6.2 Arbeit und Energie 50 2.6.3 Drehimpuls 50 2.7 Reibung 51 2.8 Vom Massenpunkt zum starren Körper 51 2.9 Die Erhaltungssätze 54 2.9.1 Energieerhaltungssatz 54 2.9.2 Impulserhaltungssatz 55 2.9.3 Drehimpulserhaltungssatz 56 2.9.4 Erhaltung des Massenmittelpunktes 57 2.10 Mechanische Eigenschaften von Festkörpern 57 2.11 Spezielle Relativitätstheorie 60 2.11.1 Die Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit. 60 2.11.2 Längenkontraktion und Zeitdilatation 62 2.11.3 Phantasie oder Realität? 64 3 Mechanik der Fluide 67 3.1 Was sind Fluide? 67 3.2 Allgemeines zum Druck in Fluiden 68 3.3 Der Schweredruck in Fluiden 70 3.3.1 Der Schweredruck in inkompressiblen Fluiden 70 3.3.2 Der Schweredruck in Gasen 71 3.4 Der statische Auftrieb in Fluiden 73 3.5 Stromlinienbilder 75 3.6 Reibungsfrei strömende Fluide 76 3.6.1 Die Kontinuitätsgleichung 76 3.6.2 Die Bernoulligleichung 77 3.6.3 Der dynamische Auftrieb 79 3.7 Strömung von realen Fluiden 81 3.7.1 Zähigkeit 81 3.7.2 Strömung durch Rohre – Hagen-Poiseuille’sches Gesetz 82 3.7.3 Der Widerstand auf bewegte Körper in Fluiden 84 3.7.4 Die Reynoldszahl 87 4 Wärmelehre und Thermodynamik 89 4.1 Vorbemerkungen 89 4.2 Wichtige Größen und Begriffe 90 4.3 Temperatur und Temperaturskalen 93 4.4 Druck 94 4.5 Wärmeausdehnung 95 4.6 Wärmehaushalt, spezifische Wärme und Enthalpie 96 4.7 Das ideale Gas und die ideale Gasgleichung (Zustandsgleichung) 98 4.8 Die Adiabatengleichung des idealen Gases 102 4.9 Die Maxwell-Boltzmann’sche Geschwindigkeitsverteilung. 104 4.10 Die Gleichverteilung der Energie eines Gases 107 4.11 Das reale Gas 108 4.12 Aggregatszustände und Phasenübergänge 110 4.13 Spontane Vorgänge, reversible Vorgänge und Entropie 116 4.14 Der nullte und der erste Hauptsatz der Thermodynamik 119 4.15 Der zweite und der dritte Hauptsatz der Thermodynamik 120 4.16 Kreisprozesse 122 4.17 Motoren, Kältemaschinen und Wärmepumpen 128 5 Elektrizität und Magnetismus 133 5.1 Die Phänomene 133 5.2 Grundlagen 134 5.3 Strom und Wärme 138 5.4 Kontakt-, Thermo- und Piezoelektrizität und galvanische Elemente 139 5.5 Das elektrische Feld 142 5.6 Fließender elektrischer Strom I: Gleichstrom 145 5.7 Das magnetische Feld 148 5.8 Elektrizität und Magnetismus: Die Verbindung 150 5.9 Fließender elektrischer Strom II: Wechselstrom 154 5.10 Elektromagnetische Wellen 158 6 Schwingungen und Wellen 161 6.1 Der harmonische Oszillator 161 6.2 Die gedämpfte Schwingung 167 6.3 Erzwungene Schwingungen 169 6.4 Überlagerung von Schwingungen 172 6.4.1 Überlagerung von Schwingungen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude 172 6.4.2 Überlagerung von Schwingungen mit festen Frequenzverhältnissen 173 6.4.3 Die Schwebung 174 6.5 Wellen 175 6.5.1 Allgemeine Beschreibung von Wellen 175 6.5.2 Polarisation 180 6.5.3 Stehende Wellen 182 6.5.4 Interferenz 186 6.5.5 Kohärenz 189 6.5.6 Das Huyghens’sche Prinzip 191 6.6 Beugungserscheinungen 192 6.6.1 Beugung am Spalt 193 6.6.2 Beugung am Gitter 197 6.7 Reflexion und Brechung 198 6.7.1 Reflexion 199 6.7.2 Brechung 200 6.7.3 Dispersion 204 6.7.4 Polarisation bei Reflexion und Brechung: Doppelbrechung 206 7 Sichtbares und unsichtbares Licht 209 7.1 Licht: Welle oder Teilchen? 209 7.2 Das elektromagnetische Spektrum 211 7.3 Emission und Absorption von Licht in Gasen 212 7.3.1 Linienspektren 212 7.3.2 Bandenspektren 215 7.4 Der schwarze Körper 215 7.4.1 Schwarze Strahlung 216 7.4.2 Die Strahlungsbilanz 220 7.4.3 Nicht schwarze Strahler 221 7.5 Röntgenstrahlen 222 7.6 Erzeugung von elektromagnetischen Wellen mit Sendern 225 Anhang Abbildungsverzeichnis mit Quellenverweisen 227 Symbolverzeichnis 231 Elektromagnetisches Spektrum 236 Wichtige Naturkonstanten 237 Vielfache von Einheiten im SI-System 238 Index 239

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1 Aufbau der Materie 131.1 Atome und Moleküle 131.2 Wichtige Einheiten in der Atomphysik 151.3 Atome und Atommodelle 171.3.1 Das Atommodell von Bohr 171.3.2 Das Schalenmodell 191.4 Der Atomkern 211.5 Kernbausteine 221.6 Massendefekt und Bindungsenergie 231.7 Der radioaktive Zerfall 251.7.1 Verschiedene Zerfallsarten 251.7.2 Das Zerfallsgesetz 291.7.3 Die Zerfallsreihen 312 Mechanik 332.1 Eine Zusammenfassung zu Beginn 332.2 Bewegungen und ihre Ursachen(Kinematik und Dynamik) 342.3 Kinematik der Translation 352.4 Dynamik der Translation 402.4.1 Kraft 402.4.2 Arbeit und Energie 422.4.3 Impuls 432.5 Kinematik der Rotation 432.6 Dynamik der Rotation 472.6.1 Drehmoment 472.6.2 Arbeit und Energie 502.6.3 Drehimpuls 502.7 Reibung 512.8 Vom Massenpunkt zum starren Körper 512.9 Die Erhaltungssätze 542.9.1 Energieerhaltungssatz 542.9.2 Impulserhaltungssatz 552.9.3 Drehimpulserhaltungssatz 562.9.4 Erhaltung des Massenmittelpunktes 572.10 Mechanische Eigenschaften von Festkörpern 572.11 Spezielle Relativitätstheorie 602.11.1 Die Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit. 602.11.2 Längenkontraktion und Zeitdilatation 622.11.3 Phantasie oder Realität? 643 Mechanik der Fluide 673.1 Was sind Fluide? 673.2 Allgemeines zum Druck in Fluiden 683.3 Der Schweredruck in Fluiden 703.3.1 Der Schweredruck in inkompressiblen Fluiden 703.3.2 Der Schweredruck in Gasen 713.4 Der statische Auftrieb in Fluiden 733.5 Stromlinienbilder 753.6 Reibungsfrei strömende Fluide 763.6.1 Die Kontinuitätsgleichung 763.6.2 Die Bernoulligleichung 773.6.3 Der dynamische Auftrieb 793.7 Strömung von realen Fluiden 813.7.1 Zähigkeit 813.7.2 Strömung durch Rohre - Hagen-Poiseuille'sches Gesetz 823.7.3 Der Widerstand auf bewegte Körper in Fluiden 843.7.4 Die Reynoldszahl 874 Wärmelehre und Thermodynamik 894.1 Vorbemerkungen 894.2 Wichtige Größen und Begriffe 904.3 Temperatur und Temperaturskalen 934.4 Druck 944.5 Wärmeausdehnung 954.6 Wärmehaushalt, spezifische Wärme und Enthalpie 964.7 Das ideale Gas und die ideale Gasgleichung (Zustandsgleichung) 984.8 Die Adiabatengleichung des idealen Gases 1024.9 Die Maxwell-Boltzmann'sche Geschwindigkeitsverteilung. 1044.10 Die Gleichverteilung der Energie eines Gases 1074.11 Das reale Gas 1084.12 Aggregatszustände und Phasenübergänge 1104.13 Spontane Vorgänge, reversible Vorgänge und Entropie 1164.14 Der nullte und der erste Hauptsatz der Thermodynamik 1194.15 Der zweite und der dritte Hauptsatz der Thermodynamik 1204.16 Kreisprozesse 1224.17 Motoren, Kältemaschinen und Wärmepumpen 1285 Elektrizität und Magnetismus 1335.1 Die Phänomene 1335.2 Grundlagen 1345.3 Strom und Wärme 1385.4 Kontakt-, Thermo- und Piezoelektrizität und galvanische Elemente 1395.5 Das elektrische Feld 1425.6 Fließender elektrischer Strom I: Gleichstrom 1455.7 Das magnetische Feld 1485.8 Elektrizität und Magnetismus: Die Verbindung 1505.9 Fließender elektrischer Strom II: Wechselstrom 1545.10 Elektromagnetische Wellen 1586 Schwingungen und Wellen 1616.1 Der harmonische Oszillator 1616.2 Die gedämpfte Schwingung 1676.3 Erzwungene Schwingungen 1696.4 Überlagerung von Schwingungen 1726.4.1 Überlagerung von Schwingungen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude 1726.4.2 Überlagerung von Schwingu

Rezensionen

Aus: buchkatalog.de - Fachrezension - Februar 2012
[...] Präzise und dennoch wunderbar lesbar, mit schönen Alltagsbeispielen angereichert, wird hier die Faszination für das Fach Physik sehr deutlich. Die Autoren sehen ihr Buch als "Streifzug" durch die Konzepte der Physik und schaffen es, Neugier zu wecken. Dass dieser Neugier, diesem geweckten Interesse meist automatisch das Verstehen und, noch besser, das nachhaltige "Abspeichern" des Verstandenen folgt, lässt auf viele zufriedene Naturwissenschaftler, Mediziner etc. hoffen, die mit Physik ab sofort nicht mehr auf dem Kriegsfuss stehen.