Stroppe PHYSIK

Name: Stroppe PHYSIK | für Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften
Brand: Hanser
Price: 39.99 EUR
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für Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften

Heribert Stroppe Peter Streitenberger Eckard Specht(Autor*in)

Hanser (Verlag)

17. Auflage

Erschienen am 11. September 2023

652 Seiten

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978-3-446-47829-9 (ISBN)

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Inhalt

Intro
Vorwort
Inhaltsverzeichnis
Teil I Einführung
1 Was ist "Physik"? Wege physikalischer Erkenntnisgewinnung
2 Physikalische Größen, Einheiten, Dimensionen, Gleichungen
2.1 Größen, Einheiten, Dimensionen
2.2 Physikalische Gleichungen
2.3 Das SI-Einheitensystem
Teil II Teilchen
3 Kinematik der Punktmasse
3.1 Raum, Zeit, Bezugssystem
3.2 Die gleichförmige Bewegung
3.3 Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung
3.4 Freier Fall. Senkrechter Wurf
3.5 Allgemeine Definition von Geschwindigkeit und Beschleunigung. Ungleichmäßig beschleunigte Bewegung
3.6 Geschwindigkeit und Beschleunigung als Vektoren. Zusammengesetzte Bewegungen (Superposition)
3.7 Die gleichförmige Kreisbewegung
3.8 Die ungleichförmige Kreisbewegung
3.9 Bewegung auf beliebig krummliniger Bahn
4 Dynamik der Punktmasse
4.1 Der Kraftbegriff in der Physik. Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften. Statisches Gleichgewicht
4.2 Das Trägheitsgesetz (1. newtonsches Axiom)
4.3 Das Grundgesetz der Dynamik (2. newtonsches Axiom)
4.4 Träge und schwere Masse. Gewichtskraft. Radialkraft
4.5 Kraftstoß. Impuls (Bewegungsgröße)
4.6 Lösung der Bewegungsgleichung für konstante Kraft. Die Wurfbewegung
4.7 Das Wechselwirkungsgesetz (3. newtonsches Axiom)
4.8 Reibungskräfte
5 Bewegte Bezugssysteme
5.1 Geradlinig beschleunigte Bezugssysteme. Trägheitskräfte
5.2 Gleichförmig rotierende Bezugssysteme. Zentrifugalkraft, Coriolis-Kraft
5.3 Inertialsysteme. Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik
6 Grundzüge der speziellen Relativitätstheorie
6.1 Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Die Lorentz-Transformation
6.2 Folgerungen aus der Lorentz-Transformation
6.3 Relativistische Bewegungsgleichung
7 Arbeit und Energie
7.1 Arbeit
7.2 Leistung. Wirkung
7.3 Der Energiebegriff. Potenzielle und kinetische Energie
7.4 Das Gesetz von der Erhaltung der Energie (Energiesatz)
7.5 Äquivalenz von Masse und Energie
8 Gravitation
8.1 Die keplerschen Gesetze der Planetenbewegung und das Gravitationsgesetz
8.2 Arbeit gegen die Schwerkraft. Kosmische Geschwindigkeiten
9 Dynamik der Punktmassen-Systeme
9.1 Impulserhaltungssatz. Massenmittelpunkt
9.2 Die Gesetze des Stoßes
9.3 Raketenantrieb
10 Statik des starren Körpers
10.1 Freiheitsgrade des starren Körpers
10.2 Kräfte am starren Körper. Drehmoment. Gleichgewichtsbedingungen
10.3 Kräftepaar
10.4 Der Schwerpunkt
10.5 Arten des Gleichgewichts
11 Dynamik des starren Körpers
11.1 Bewegung eines frei beweglichen Körpers bei Einwirkung einer Kraft
11.2 Kinetische Energie der Drehbewegung. Massenträgheitsmoment
11.3 Arbeit und Leistung bei der Drehbewegung. Grundgesetz der Dynamik
11.4 Der Drehimpuls (Drall). Drehimpulserhaltungssatz
11.5 Kreiselbewegungen. Freie Achsen
11.6 Bewegung des symmetrischen Kreisels
12 Die Zustandsformen der Stoffe
12.1 Einteilung der Stoffe. Aggregatzustände
12.2 Der kristalline Aufbau der Festkörper
12.3 Bindungsarten
Teil III Kontinua
13 Der deformierbare feste Körper
13.1 Elastische Verformung. Hookesches Gesetz
13.2 Querkontraktion. Kompressibilität
13.3 Elastisches Verhalten bei Scherbeanspruchung
13.4 Der einachsige Spannungszustand
13.5 Dreiachsiger Spannungs- und Dehnungszustand
13.6 Zusammenhang zwischen Schubmodul, Elastizitätsmodul und poissonscher Querkontraktionszahl
13.7 Plastische Verformung. Spannungs-Dehnungs-Diagramm
13.8 Härte fester Körper
14 Ruhende Flüssigkeiten und Gase
14.1 Druck in Flüssigkeiten (hydrostatischer Druck)
14.2 Schweredruck. Auftrieb. Schwimmstabilität
14.3 Druck in Gasen. Zusammenhang zwischen Druck, Volumen und Dichte
14.4 Schweredruck in Gasen. Barometrische Höhenformel
14.5 Erscheinungen an Grenzflächen. Kohäsion und Adhäsion
14.6 Spezifische Oberflächenenergie, Oberflächenspannung
14.7 Benetzung und Kapillarwirkung
15 Strömende Flüssigkeiten und Gase (Strömungsmechanik)
15.1 Das Strömungsfeld. Kennzeichnung und Einteilung von Strömungen
15.2 Strömungen idealer Flüssigkeiten und Gase. Kontinuitätsgleichung
15.3 Die bernoullische Gleichung. Druckmessung
15.4 Strömungen realer Flüssigkeiten und Gase. Laminare Strömung
15.5 Gesetze von Hagen-Poiseuille und Stokes
15.6 Umströmung durch reale Flüssigkeiten und Gase. Reynolds-Zahl
15.7 Die Bewegungsgleichung eines Fluids
Teil IV Wärme
16 Verhalten der Körper bei Temperaturänderung
16.1 Die Temperatur und ihre Messung
16.2 Thermische Ausdehnung fester und flüssiger Körper
16.3 Durch Änderung der Temperatur bewirkte Zustandsänderungen der Gase. Der absolute Nullpunkt
16.4 Die thermische Zustandsgleichung des idealen Gases
17 Der I. Hauptsatz der Thermodynamik (Energiesatz)
17.1 Wärmemenge und Wärmekapazität
17.2 Innere Energie eines Systems. Formulierung des I. Hauptsatzes
17.3 Spezifische Wärmekapazität des idealen Gases. Kalorische Zustandsgleichung
17.4 Anwendung des I. Hauptsatzes auf spezielle Zustandsänderungen des idealen Gases
17.5 Zustandsänderungen des idealen Gases in offenen Systemen. Technische Arbeit. Enthalpie
18 Kinetische Gastheorie
18.1 Die Masse der Atome und Moleküle
18.2 Druck und mittlere quadratische Geschwindigkeit der Gasmoleküle. Grundgleichung der kinetischen Gastheorie
18.3 Die Geschwindigkeitsverteilung der Gasmoleküle
18.4 Molekularenergie und Temperatur. Wärmekapazität der Körper
18.5 Stoßzahl und mittlere freie Weglänge
18.6 Gemische idealer Gase. Gesetz von Dalton
19 Der II. Hauptsatz der Thermodynamik (Entropiesatz)
19.1 Der Carnot-Kreisprozess. Wärmekraftmaschine, Kältemaschine und Wärmepumpe
19.2 Thermodynamische Temperatur
19.3 Reversible und irreversible Vorgänge. II. Hauptsatz
19.4 Entropie
19.5 Entropieänderung des idealen Gases. Irreversible Prozesse
19.6 Entropie und Wahrscheinlichkeit
19.7 III. Hauptsatz (Satz von der Unerreichbarkeit des absoluten Nullpunkts)
20 Reale Gase. Phasenumwandlungen
20.1 Die van-der-Waalssche Zustandsgleichung. Gasverflüssigung
20.2 Joule-Thomson-Effekt. Erzeugung tiefer Temperaturen
20.3 Gleichgewicht zwischen flüssiger und gasförmiger Phase. Sieden und Verdunsten
20.4 Gleichgewicht zwischen fester und flüssiger Phase. Koexistenz dreier Phasen
20.5 Lösungen. Siedepunktserhöhung, Gefrierpunktserniedrigung
21 Ausgleichsvorgänge
21.1 Wärmeleitung
21.2 Wärmeübergang, Wärmedurchgang, Konvektion
21.3 Diffusion
Teil V Felder
22 Das Gravitationsfeld
22.1 Nahwirkungstheorie. Der Feldbegriff
22.2 Gravitationsfeldstärke, Gravitationspotenzial
22.3 Massen als Senken des Gravitationsfeldes
22.4 Grundaussagen der allgemeinen Relativitätstheorie
23 Das elektrostatische Feld
23.1 Die elektrische Ladung. Ladungsnachweis
23.2 Ladungen als Quellen bzw. Senken des elektrischen Feldes
23.3 Kraftwirkungen des elektrischen Feldes. Elektrische Feldstärke
23.4 Elektrostatisches Potenzial. Spannung
23.5 Elektrische Ladungen auf Leitern. Influenz
23.6 Elektrischer Fluss, Flussdichte
23.7 Das elektrische Zentralfeld (Punktladung und Punktladungssystem)
23.8 Kapazität. Kondensatoren
24 Das elektrische Feld in Isolatoren (Dielektrika)
24.1 Elektrische Polarisation der Dielektrika. Piezoelektrizität
24.2 Permittivität (Dielektrizitätskonstante), elektrische Suszeptibilität
24.3 Verhalten von D und E an der Grenzfläche zweier Medien
24.4 Energieinhalt des elektrischen Feldes
25 Der Gleichstromkreis
25.1 Das stationäre elektrische Feld in einem Leiter
25.2 Stromstärke, Spannung, Widerstand. Ohmsches Gesetz
25.3 Schaltungen und Messmethoden
25.4 Arbeit und Leistung elektrischer Gleichströme
26 Elektrische Leitungsvorgänge in Festkörpern und Flüssigkeiten
26.1 Klassische Theorie der freien Elektronen in Metallen
26.2 Thermoelektrische Effekte
26.3 Elektrokinetische Effekte
26.4 Elektrolytische Stromleitung. Faradaysche Gesetze
26.5 Elektrochemische Spannungsquellen
27 Elektrische Leitungsvorgänge imVakuum und in Gasen
27.1 Bewegung freier Ladungsträger im elektrischen Feld
27.2 Ladungsträgerinjektion, Katodenstrahlen
27.3 Gasentladungen
27.4 Plasmaströme
28 Das magnetostatische Feld der Dipole und Gleichströme
28.1 Analogien und Unterschiede zum elektrostatischen Feld
28.2 Kraftwirkungen des magnetischen Feldes auf magnetische Dipole. Magnetische Feldstärke
28.3 Das Magnetfeld eines geraden Stromleiters. Durchflutungsgesetz
28.4 Einfache Feldberechnungen
28.5 Magnetische Flussdichte (Induktion)
28.6 Kraftwirkungen des magnetischen Feldes auf Stromleiter
28.7 Bewegung freier Ladungsträger im magnetischen Feld. Lorentz-Kraft
28.8 Galvano- und thermomagnetische Effekte. Hall-Effekt. Quanten-Hall-Effekt
29 Das magnetische Feld in Stoffen
29.1 Magnetische Polarisation der Stoffe
29.2 Magnetisierung der Ferromagnetika. Hysterese
29.3 Der magnetische Kreis. Entmagnetisierung
30 Elektromagnetische Induktion
30.1 Das faradaysche Induktionsgesetz
30.2 Selbstinduktion
30.3 Energieinhalt des magnetischen Feldes
30.4 Elektromagnetische Induktion in einem bewegten Leiter
31 Der Wechselstromkreis
31.1 Wechselspannung, Wechselstrom, Dreiphasenstrom
31.2 Arbeit und Leistung elektrischer Wechselströme
31.3 Wechselstromwiderstände. Ohmsches Gesetz für Wechselstrom
31.4 Der Transformator
31.5 Anharmonische Wechselströme in der Elektronik
31.6 Gleichrichter und Verstärker. Elektronische Bauelemente
32 Die maxwellschen Gleichungen
32.1 Wirbel des magnetischen Feldes. Verschiebungsstrom
32.2 Wirbel des elektrischen Feldes. Wirbelströme. Skineffekt
32.3 Elektromagnetisches Feld. System der maxwellschen Gleichungen
32.4 Relativistische Elektrodynamik
Teil VI Wellen
33 Mechanische Schwingungen
33.1 Lineare Federschwingungen
33.2 Energiebilanz des harmonischen Oszillators
33.3 Drehschwingungen
33.4 Pendelschwingungen
33.5 Freie gedämpfte Schwingungen
33.6 Erzwungene Schwingungen
34 Elektrische Schwingungen
34.1 Der geschlossene Schwingkreis
34.2 Strom- und Spannungsresonanz
34.3 Erzeugung ungedämpfter elektrischer Schwingungen
35 Überlagerung harmonischer Schwingungen
35.1 Überlagerung zweier Schwingungen längs gleicher Richtung
35.2 Gekoppelte Schwingungen
35.3 Überlagerung zweier Schwingungen längs aufeinander senkrechter Richtungen
35.4 Überlagerung von harmonischen zu anharmonischen Schwingungen
35.5 Nichtlineare Schwingungen. Deterministisches Chaos
36 Allgemeine Wellenlehre
36.1 Zusammenhang von Schwingungen und Wellen
36.2 Die eindimensionale Wellengleichung und ihre allgemeine Lösung
36.3 Transversal- und Longitudinalwellen
36.4 Stehende Wellen. Eigenschwingungen
36.5 Wellenausbreitung in ausgedehnten Medien
37 Schallwellen (Akustik)
37.1 Wellenausbreitung im Schallfeld. Phasengeschwindigkeit
37.2 Schallfeldgrößen
37.3 Schallquellen. Ton, Klang, Geräusch
37.4 Schallempfänger und Gehör. Schallpegel und Lautstärke
37.5 Stehende Schallwellen
37.6 Doppler-Effekt
37.7 Machscher Kegel
38 Elektromagnetische Wellen
38.1 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen entlang von Leitungen
38.2 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im freien Raum
38.3 Erzeugung und Nachweis elektromagnetischer Wellen
38.4 Die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen (H. Hertz, 1888)
38.5 Das elektromagnetische Spektrum
39 Einfluss von Stoffen auf die Wellenausbreitung
39.1 Absorption und Streuung
39.2 Phasengeschwindigkeit und Dispersion. Gruppengeschwindigkeit
39.3 Huygenssches Prinzip
39.4 Reflexion und Brechung (Refraktion). Totalreflexion
39.5 Optische Dispersion. Prisma, Spektral- und Körperfarben
40 Strahlenoptik (Geometrische Optik)
40.1 Lichtstrahlen. Fermatsches Prinzip
40.2 Reflexion und Brechung von Lichtstrahlen
40.3 Abbildung durch Spiegel (ebener und gekrümmte Spiegel)
40.4 Abbildung durch Linsen (dünne und dicke Linsen, Linsensysteme)
40.5 Das Auge und der Sehvorgang
40.6 Optische Geräte zur Sehwinkelvergrößerung(Lupe, Mikroskop, Fernrohr)
40.7 Abbildungsfehler
41 Wellenoptik
41.1 Interferenz. Interferenzbedingungen
41.2 Interferenzen gleicher Neigung und gleicher Dicke
41.3 Beugung (Diffraktion). Das Beugungsphänomen
41.4 Fraunhofersche Beugung am Spalt und an der Lochblende
41.5 Auflösungsvermögen optischer Geräte. Holografie
41.6 Fraunhofersche Beugung am Strichgitter
41.7 Spektrometer
41.8 Beugung von Röntgenstrahlen am Raumgitter der Kristalle
41.9 Polarisation. Polarisation des Lichts durch Reflexion und Brechung
41.10 Polarisation durch Doppelbrechung
41.11 Interferenz des polarisierten Lichts
41.12 Drehung der Schwingungsebene des polarisierten Lichts
41.13 Nichtlineare Optik
Teil VII Quanten
42 Die Gesetze der Strahlung
42.1 Das Wesen der Temperaturstrahlung (Wärmestrahlung)
42.2 Strahlungsphysikalische Größen
42.3 Emission und Absorption von Strahlung.Kirchhoffsches Strahlungsgesetz
42.4 Das plancksche Strahlungsgesetz
42.5 Folgerungen aus dem planckschen Strahlungsgesetz
42.6 Lichttechnische Größen (Photometrie)
42.7 Zusammenhang zwischen strahlungsphysikalischen und lichttechnischen Größen
43 Der Welle-Teilchen-Dualismus der Mikroobjekte
43.1 Die Teilchennatur des Lichts. Lichtquanten (Photonen)
43.2 Der lichtelektrische Effekt (Photoeffekt)
43.3 Der Compton-Effekt
43.4 Rückstoß durch Quantenemission. Mößbauer-Effekt
43.5 Die Wellennatur der Teilchen
43.6 Das heisenbergsche Unbestimmtheitsprinzip (Unschärferelation)
44 Atombau und Spektren
44.1 Die Streuexperimente von Lenard und Rutherford. Das rutherfordsche Atommodell
44.2 Das Spektrum des Wasserstoffatoms
44.3 Das bohrsche Atommodell
44.4 Die Spektren der Alkaliatome. Bahndrehimpulsquantenzahl
44.5 Richtungsquantelung des Bahndrehimpulses der Elektronen
44.6 Das magnetische Bahnmoment der Elektronen. Bohrsches Magneton
44.7 Elektronenspin und magnetisches Spinmoment. Die Feinstruktur der Atomspektren
44.8 Mehrelektronensysteme
44.9 Aufspaltung der Spektrallinien im Magnetfeld(Zeeman-Effekt)
44.10 Das Pauli-Prinzip und das Periodensystem der Elemente
44.11 Die Röntgenspektren und ihre Deutung
44.12 Absorption und Streuung von Röntgenstrahlen
44.13 Induzierte Emission. Maser und Laser
45 Wellenmechanik
45.1 Die Schrödinger-Gleichung
45.2 Elektron im Kastenpotenzial
45.3 Das wellenmechanische Bild des Atoms
45.4 Der Tunneleffekt
46 Elektrische und magnetische Eigenschaften von Festkörpern
46.1 Elektrische Leitfähigkeit. Das Modell des Elektronengases
46.2 Bändermodell des Festkörpers. Metalle, Halbleiter, Isolatoren
46.3 Elektrische Ströme in Halbleitern. Eigenleitung, Störstellenleitung
46.4 Der pn-Übergang
46.5 Halbleiterdiode, Transistor
46.6 Magnetische Eigenschaften. Dia- und Paramagnetismus
46.7 Ferromagnetismus, Antiferro- und Ferrimagnetismus
46.8 Supraleitung. Der Josephson-Effekt
46.9 Supraflüssigkeit
47 Atomkerne
47.1 Masse, Ladung und Zusammensetzung der Kerne
47.2 Isotope
47.3 Isobare, Isotone, Nuklide, Isomere
47.4 Massendefekt und Bindungsenergie der Kerne
47.5 Stabilitätskriterien. Kernsystematik
47.6 Kernkräfte
47.7 Kernmodelle
48 Die natürliche Radioaktivität
48.1 Der a-Zerfall der schweren Kerne
48.2 Der ß-Zerfall. Gammastrahlung
48.3 Das Zerfallsgesetz. Spezifische Aktivität
48.4 Radioaktive Zerfallsreihen und radioaktives Gleichgewicht
48.5 Dosimetrie und biologische Wirkung ionisierender Strahlung
49 Künstliche Kernumwandlungen
49.1 Arten künstlicher Kernumwandlungen
49.2 Massen- und Energiebilanz von Kernreaktionen.Wirkungsquerschnitt
49.3 Kernspaltung. Gewinnung von Kernspaltungsenergie
49.4 Arten von Kernreaktoren
49.5 Kernfusion
50 Elementarteilchen
50.1 Entwicklung zum Teilchen-"Zoo"
50.2 Erhaltungssätze für Baryonenladung, Leptonenladung,Isospin, Strangeness und Hyperladung
50.3 Die elementaren Teilchen: Leptonen und Quarks
50.4 Zusammengesetzte Elementarteilchen. Hadronen
50.5 Die elementaren Kräfte (Wechselwirkungen). Feldquanten
50.6 Standardmodell der Teilchenphysik. Vereinheitlichte Theorieder elementaren Kräfte
50.7 Kosmologie. Dunkle Materie und Dunkle Energie
A ANHANG: Fehlerrechnung(Messabweichungen)
A.1 Arten und Ursachen von Messabweichungen
A.2 Ermittlung von Messergebnis und Messabweichung
A.3 Zufallsstreuung von Messwerten
A.4 Fehlerfortpflanzung
A.5 Geradenausgleich (lineare Regression). Korrelation
Bildquellenverzeichnis
Lösungen der Aufgaben
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