Das Lehrbuch zum Fach Physik für Schüler der Oberstufe enthält die Themen Mechanik, Thermodynamik, Schwingungen und Wellen, Elektrizitätslehre, Wellen- und Photonentheorie des Lichts, Atomphysik sowie Größen und Einheiten.
/ AUS DEM INHALT: / / /
Vorwort 7
1 Mechanik des Massenpunkts 9
1.1 Bewegung ohne Einwirkung einer Kraft 9
1.2 Bewegungen unter der Einwirkung von Kräften 12
Wenn die Kraft weder ihren Betrag
noch ihre Richtung ändert 13
Wenn Kräfte von konstantem Betrag
einwirken und ihre Richtung
stets rechtwinklig zur augenblicklichen
Bewegungsrichtung ist 25
1.3 Erhaltungssätze der Mechanik 34
Energieerhaltung 34
Impulserhaltung 41
2 Thermodynamik 45
2.1 Die Gasgesetze 47
Das Gasthermometer, absolute Temperatur 48
2.2 Thermische Energie, innere Energie 53
2.3 Die Hauptsätze der Wärmelehre 55
2.4 Die Strahlungsgesetze 62
3 Mechanische Schwingungen und Wellen 70
3.1 Schwingungen 70
Charakteristische Größen zur Beschreibung einer Schwingung 70
Die harmonische Schwingung 72
Physikalische Bedingungen für eine harmonische Schwingung 75
3.2 Mechanische Wellen 80
Das Überlagerungsprinzip bei Wellen, Interferenz 83
Reflexion von Wellen, stehende Wellen 86
Brechung und Beugung von Wellen 89
4 Elektrizitätslehre 91
4.1 Die Ursache elektrischer Erscheinungen: Ladungen 91
Die Eigenschaften ruhender elektrischer Ladungen (Elektrostatik) 93
Das elektrische Feld 95
Die elektrische Spannung 98
Der Kondensator 100
4.2 Magnetische und elektrische Felder 104
Das Magnetfeld von Strömen 104
Die magnetische Kraft auf Ströme 106
4.3 Bewegungen geladener, freier Teilchen in Feldern 110
Bewegungen in elektrischen Feldern 110
Bewegungen in magnetischen Feldern 114
Die Messung von Ladung und Masse bei Ionen 116
4.4 Elektromagnetische Induktion 120
Das Induktionsgesetz 120
Die Selbstinduktion 127
4.5 Wechselstrom 132
Der Transformator 132
Größen in Wechselstromkreisen 136
Effektivwerte von Wechselspannungen
und Wechselströmen 138
Induktive und kapazitive Widerstände 140
5 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 147
5.1 Wie Wellen entstehen 147
5.2 Schwingungserreger für elektrische Ladungen 150
6 Wellentheorie des Lichts 157
6.1 Historische Vorstellungen von der Natur des Lichts 157
6.2 Die ersten Wellenvorstellungen für Licht 160
6.3 Interferenzerscheinungen bei Licht 165
Das optische Gitter 169
7 Die Photonentheorie des Lichts, Wahrscheinlichkeitswellen 180
7.1 Lichtquanten 180
Der äußere Fotoeffekt 180
Weitere Lichteffekte, die mit einer Photonentheorie gedeutet werden können 187
Die kurzweilige Grenze der Röntgenbremsstrahlung 189
7.2 Elektronenwellen, Wahrscheinlichkeitswellen 193
8 Atomphysik 197
8.1 Historische Atommodelle 198
Das Atommodell von RUTHERFORD 198
Das Atommodell von BOHR 200
Der FRANCK-HERTZ-Versuch 202
8.2 Das Orbitalmodell 205
8.3 Die Schrödingergleichung 207
PAULI-Prinzip und Schalenmodell 208
9 Kurze Einblicke in die Physik des 20./21. Jahrhunderts 210
9.1 Relativitätstheorie 211
Zeitdilatation: Bewegte Uhren gehen langsamer 214
Längenkontraktion: Die Länge einer bewegten Strecke erscheint verkürzt 216
Relativistische Masse, Masse-Energie-Äquivalenz 217
9.2 Kernphysik 221
Radioaktivität 221
Kernzerfall 226
Gefahren der Kernstrahlung 231
Energie aus Kernspaltung, Kernfusion 234
9.3 Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik 239
Wechselwirkungen und Austauschteilchen 240
10 Größen und Einheiten 242
10.1 Mechanik 242
10.2 Thermodynamik, Wärmelehre 244
10.3 Schwingungen und Wellen 245
10.4 Elektrizitätslehre 245
10.5 Wellenlehre des Lichts 248
10.6 Photonentheorie des Lichts 248
10.7 Spezielle Relativitätstheorie (SRT) 249
10.8 Naturkonstanten 251
Stichwortverzeichnis 252