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(Verlagstext)

Das seit langem bewährte, umfangreiche Physik-Lehrbuch ist ein wichtiges Hilfsmittel in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen sowohl an Universitäten als auch an Fachhochschulen. Physikalische Sachverhalte werden auf über 800 Seiten verständlich dargestellt, mathematische Herleitungen sind dabei auf das Notwendige beschränkt.

 

Einerseits ist dieses Lehrbuch als Grundstock zum Thema Physik für Einsteiger:innen geeignet, andererseits lässt es sich durch seinen strukturierten Aufbau auch als Nachschlagewerk einsetzen, dass eine Wiederholung und Auffrischung bereits vorhandenen Wissens ermöglicht.

 

Von besonderer Bedeutung sind die vielen durchgerechneten, praxisnahen Beispiele, die es den Leser:innen ermöglichen, schnell Zusammenhänge zu erkennen und sich auf Klausuren und Prüfungen vorzubereiten. Wichtige Merksätze und Gleichungen sind hervorgehoben.

 

Für die 20. Auflage wurde das Buch vollständig überarbeitet und erweitert. Die Bereiche zu Quantenmechanik, Atomphysik, Festkörperphysik und Relativitätstheorie wurden gemäß neusten Erkenntnissen aktualisiert und ausgebaut.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort XI / / 1 Einführung 1 / 1.1 Physikalische Größen und Gleichungen 1 / 1.2 Internationales Einheitensystem 3 / 1.2.1 Basisgrößen und Basiseinheiten des SI 3 / 1.2.2 Arbeiten mit Einheiten 7 / 1.3 Messgrößen und Messfehler 9 / 1.3.1 Messunsicherheiten 9 / 1.3.2 Messreihen 10 / 1.3.3 Fehlerfortpflanzung 13 / 1.3.4 Regression 14 / / 2 Mechanik 18 / 2.1 Kinematik des Massepunktes 19 / 2.1.1 Bezugssysteme 19 / 2.1.2 Kinematische Größen 22 / 2.1.3 Freier Fall 30 / 2.1.4 Senkrechter Wurf 32 / 2.1.5 Waagerechter und schräger Wurf 32 / 2.1.6 Kreisbewegung 35 / 2.2 Dynamik des Massepunktes 39 / 2.2.1 Newton’sche Gesetze 40 / 2.2.2 Drehimpuls und Drehmoment 43 / 2.2.3 Gravitation und Planetenbewegung 46 / 2.2.4 Trägheitskräfte 58 / 2.2.5 Arbeit, Leistung und Energie 63 / 2.2.6 Erhaltungssätze der Mechanik 73 / 2.3 Stoßprozesse 78 / 2.3.1 Zentrale Stöße 81 / 2.3.2 Schiefe Stöße 86 / 2.4 Dynamik des starren Körpers 87 / 2.4.1 Translation und Rotation 92 / 2.4.2 Trägheitsmoment und Trägheitstensor / 2.4.3 Kreiselbewegung / 2.4.4 Gleichgewichtsbedingungen / 2.4.5 Reibung / 2.5 Grundlagen der Festigkeitslehre / 2.5.1 Elastische Grundgrößen / 2.5.2 Hooke’sches Gesetz / 2.5.3 Biegung / 2.5.4 Scherung / 2.5.5 Torsion / / 3 Strömungsmechanik1 / 3.1 Hydrostatik / 3.1.1 Hydrostatischer Druck / 3.1.2 Oberflächenspannung / 3.1.3 Hydrostatischer Auftrieb / 3.2 Hydrodynamik / 3.2.1 Bernoulli-Gleichung / 3.2.2 Strömungen mit innerer Reibung / 3.2.3 Turbulente Strömungen / / 4 Schwingungen und Wellen1 / 4.1 Kinematik schwingender Körper / 4.1.1 Die harmonische Schwingung / 4.1.2 Superposition von zwei Schwingungen / 4.1.3 Allgemeine periodische Schwingungen / 4.1.4 Drehschwingung / 4.2 Dynamik schwingender Körper / 4.2.1 Der ungedämpfte harmonische Oszillator / 4.2.2 Linear gedämpfte Schwingungen / 4.2.3 Erzwungene Schwingungen / 4.2.4 Schwingungen gekoppelter Oszillatoren / 4.2.5 Schwingungen ausgedehnter Körper / 4.3 Wellen / 4.3.1 Grundlagen der Wellenausbreitung / 4.3.2 Harmonische Wellen / 4.3.3 Überlagerung von Wellen / 4.3.4 Reflexion, Brechung und Beugung von Wellen / 4.4 Grundlagen der physikalischen Akustik / 4.4.1 Schallausbreitung / 4.4.2 Ultraschall / 4.4.3 Akustischer Doppler-Effekt / / / 5 Thermodynamik 296 / 5.1 Thermodynamische Grundlagen 297 / 5.1.1 Temperatur und Temperaturmessung 297 / 5.1.2 Thermodynamische Zustandsgrößen 300 / 5.1.3 Thermische Ausdehnung von Festkörpern 309 / 5.2 Kinetische Gastheorie 314 / 5.2.1 Maxwell-Boltzmann-Verteilung 314 / 5.2.2 Verhalten des idealen Gases bei Volumen-, Druck- und Temperaturänderung 319 / 5.2.3 Zustandsgleichung des idealen Gases 322 / 5.3 Hauptsätze der Thermodynamik 324 / 5.3.1 Wärme und Wärmekapazität 324 / 5.3.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik 332 / 5.3.3 Reversible und irreversible Zustandsänderungen 334 / 5.3.4 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 336 / 5.3.5 Dritter Hauptsatz der Thermodynamik 340 / 5.4 Zustandsänderungen des idealen Gases 341 / 5.4.1 Isochore Zustandsänderung 342 / 5.4.2 Isobare Zustandsänderung 343 / 5.4.3 Isotherme Zustandsänderung 344 / 5.4.4 Adiabatische Zustandsänderung 346 / 5.4.5 Polytrope Zustandsänderung 349 / 5.5 Kreisprozesse 350 / 5.5.1 Wirkungsweise einer Wärmekraftmaschine 351 / 5.5.2 Kältemaschine und Wärmepumpe 353 / 5.5.3 Carnot-Kreisprozess 355 / 5.5.4 Otto-Kreisprozess 358 / 5.5.5 Diesel-Kreisprozess 361 / 5.5.6 Seiliger-Kreisprozess 364 / 5.5.7 Stirling-Kreisprozess 366 / 5.6 Reale Gase und Phasenübergänge 369 / 5.6.1 Die Van-der-Waals-Zustandsgleichung 371 / 5.6.2 Verflüssigung von realen Gasen 377 / 5.6.3 Phasenübergänge reiner Stoffe 379 / 5.7 Wärmetransportvorgänge 394 / 5.7.1 Wärmeströmung 394 / 5.7.2 Wärmeleitung 395 / 5.7.3 Wärmestrahlung 399 / / / 6 Elektrodynamik 411 / 6.1 Grundbausteine 411 / 6.2 Das statische elektrische Feld 412 / 6.2.1 Grunderscheinungen der Elektrostatik 412 / 6.2.2 Elektrische Feldgrößen 415 / 6.2.3 Kraftwirkungen im elektrostatischen Feld 419 / 6.2.4 Materie im elektrischen Feld 432 / 6.3 Das statische magnetische Feld 441 / 6.3.1 Grunderscheinungen der Magnetostatik 441 / 6.3.2 Magnetische Feldgrößen 444 / 6.3.3 Durchflutungsgesetz 447 / 6.3.4 Biot-Savart’sches Gesetz 449 / 6.3.5 Kraftwirkungen im statischen Magnetfeld 451 / 6.3.6 Materie im magnetostatischen Feld 455 / 6.4 Elektromagnetismus 463 / 6.4.1 Faraday’sches Induktionsgesetz 463 / 6.4.2 Induktionsvorgänge in bewegten Leitern 467 / 6.4.3 Selbstinduktion 469 / 6.4.4 Energie und Energiedichte des magnetischen Feldes 471 / 6.4.5 Maxwell’sche Gleichungen 473 / 6.5 Der Gleichstromkreis 475 / 6.5.1 Elektrische Spannung 475 / 6.5.2 Elektrischer Widerstand und Ohm’sches Gesetz 477 / 6.5.3 Elektrische Leistung und Energie 480 / 6.5.4 Kirchhoff’sche Gesetze 481 / 6.5.5 Schaltvorgänge im Gleichstromkreis 482 / 6.6 Der Wechselstromkreis 485 / 6.6.1 Grundlagen des Wechselstroms 486 / 6.6.2 Widerstände im Wechselstromkreis 489 / 6.6.3 Berechnungen von Wechselstromkreisen mit komplexen Zahlen 492 / 6.6.4 Leistung im Wechselstromkreis 495 / 6.6.5 Transformator 498 / 6.7 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 499 / 6.7.1 Elektromagnetischer Schwingkreis 499 / 6.7.2 Freie elektromagnetische Wellen 503 / 6.7.3 Geführte elektromagnetische Wellen ' 512 / 6.8 Elektrische Leitung 514 / 6.8.1 Elektrische Leitung im Vakuum 514 / 6.8.2 Driftgeschwindigkeit und Beweglichkeit von Ladungsträgern 519 / 6.8.3 Elektrische Leitung in Gasen 520 / 6.8.4 Elektrische Leitung in Elektrolyten 523 / / / 7 Optik 530 / 7.1 Ausbreitung, Erzeugung und Nachweis von Licht 530 / 7.2 Strahlenoptik 534 / 7.2.1 Reflexion und Brechung an Grenzflächen 534 / 7.2.2 Spiegel 542 / 7.2.3 Prisma 549 / 7.2.4 Linsen und Linsensysteme 550 / 7.2.5 Optische Instrumente 565 / 7.3 Wellenoptik 574 / 7.3.1 Intensität bei Reflexion und Transmission 575 / 7.3.2 Polarisation des Lichtes 577 / 7.3.3 Interferenz des Lichtes 583 / 7.3.4 Beugung 595 / 7.4 Strahlungsphysikalische und lichttechnische Größen 606 / 7.4.1 Radiometrische (strahlungsphysikalische) Größen 606 / 7.4.2 Photometrische (lichttechnische) Größen 610 / / 8 Quantenphysik 615 / 8.1 Grundlagen der Quantenphysik 615 / 8.1.1 Hohlraumstrahlung und Planck’sches Strahlungsgesetz 615 / 8.1.2 Quanteneigenschaften der elektromagnetischen Strahlung 617 / 8.1.3 Welleneigenschaften der Materie: Materlewellen 622 / 8.1.4 Schrödinger-Gleichung und Wellenfunktion 626 / 8.1.5 Heisenberg’sche Unschärferelation 628 / 8.1.6 Quantenphysikalische Phänomene 630 / 8.2 Atomphysik 639 / 8.2.1 Bestandteile der Atome 640 / 8.2.2 Quantenphysik des Atoms 642 / 8.2.3 Das Wasserstoffatom und das Bohr’sche Atommodell 650 / 8.2.4 Aufbau der Atomhüllen der Elemente 656 / 8.2.5 Strahlungs- und Absorptionsprozesse 661 / 8.2.6 Moderne Anwendungen und Experimente der Atomphysik 668 / 8.3 Kernphysik 676 / 8.3.1 Der Atomkern 677 / 8.3.2 Kernmodelle 685 / 8.3.3 Radioaktivität 689 / 8.3.4 Zerfallsarten und Zerfallsreihen 696 / 8.3.5 Kernreaktionen 709 / 8.3.6 Wechselwirkung radioaktiver Strahlung mit Materie 719 / 8.3.7 Strahlungsmessung und Dosimetrie 731 / 8.3.8 Energiegewinnung 742 / 8.4 Elementarteilchenphysik 748 / 8.4.1 Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik 749 / 8.4.2 Teilchenbeschleuniger 755 / / 9 Festkörperphysik 760 / 9.1 Aufbau von Festkörpern 760 / 9.1.1 Bindungen im Festkörper 760 / 9.1.2 Kristallgitter und Symmetrien 765 / 9.1.3 Fehlordnung in Kristallen 772 / 9.1.4 Festkörperoberflächen 775 / 9.1.5 Kristallwachstum 778 / 9.2 Thermische und elektronische Eigenschaften 780 / 9.2.1 Gitterschwingungen und Phononen 780 / 9.2.2 Bandstruktur der Elektronenenergie 786 / 9.2.3 Elektronen in Metallen 791 / 9.2.4 Elektronen in Halbleitern 795 / 9.2.5 Thermoelektrische Erscheinungen 803 / 9.2.6 Supraleitung 806 / 9.3 Physikalische Grundlagen der Halbleiterelektronik 811 / 9.3.1 Halbleiter-Kontakte und -Schalter 811 / 9.3.2 Optoelektronische Bauelemente 824 / 9.3.3 Integrierte Schaltungen 833 / 9.4 Magnetismus in Festkörpern 838 / 9.4.1 Dia-und Paramagnetismus 839 / 9.4.2 Gekoppelte magnetische Momente 841 / 9.4.3 Spin und elektrische Leitung 845 / / 10 Relativitätstheorie 850 / 10.1 Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie 851 / 10.1.1 Galilei-Transformation 852 / 10.1.2 Michelson-Morley-Experiment 854 / 10.1.3 Spezielles Relativitätsprinzip und Lorentz-Transformation 857 / 10.1.4 Relativistische Effekte 867 / 10.2 Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie 880 / 10.2.1 Einstein’sche Feldgleichungen 881 / 10.2.2 Experimentelle Tests 884 / / Fundamentale Konstanten 888 / / Einheiten 891 / Basisgrößen und -einheiten des SI 891 / Abgeleitete Einheiten 892 / Größen und ihre Einheiten 894 / / Stichwortverzeichnis 902