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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.P Rufa / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Entliehen	Frist: 08.05.2024	Vorbestellungen: 0

Dieses Lehrbuch bietet eine klar strukturierte Einführung in die Physik, wobei die Grundlagen, wie sie für Studierende mit Physik im Nebenfach benötigt werden, in einer leicht verständlichen Weise dargestellt werden. Die physikalischen Begriffe und Gesetzmäßigkeiten werden anhand vieler Abbildungen sowie durch Beispiele aus dem täglichen Leben, den Biowissenschaften, der Chemie und der Medizin erläutert.

 

 

Vorkenntnisse aus der Physik werden nicht vorausgesetzt, sodass Studierende sich selbstständig das physikalische Grundlagenwissen erarbeiten können und ein Verständnis der abstrakten physikalischen Begriffe und Gesetzmäßigkeiten erhalten.

 

 

Ergänzt wird dieses Lehrbuch von dem separaten Übungsbuch Physik für Studierende der Biowissenschaften, Chemie und Medizin, das eine Vielzahl von Übungsserien und Testserien mit ausführlichen Lösungen und Erklärungen enthält. Es hilft Studierenden, sich anhand ausgewählter physikalischer Probleme Schritt für Schritt die Physik und auch die erforderliche Mathematik zu erarbeiten. Beide Bücher eignen sich somit hervorragend als Ergänzung zur Vorlesung sowie für die Klausurvorbereitung.

 

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Einführung und Überblick 1 / 1.1 Zur Zielsetzung und Vorgehens weise der Physik 1 / 1.2 Ein Statusbericht 3 / 1.3 Die Beziehung der Physik zu den Ingenieur- und Biowissenschaften 6 / 1.4 Physikalische Größen und ihre Einheiten 7 / / 2 Mathematische Grundlagen 13 / 2.1 Der 1-, 2- und 3-dimensionale Punktraum 14 / 2.1.1 Die Gerade und die Menge der reellen Zahlen 14 / 2.1.2 Die euklidische Ebene und der 7£2 14 / 2.1.3 Der euklidische Raum und der 1Z3 18 / 2.2 Skalare und vektorielle Größen 19 / 2.3 Zum Rechnen mit Vektoren 23 / 2.3.1 Skalarmultiplikation 23 / 2.3.2 Addition und Subtraktion von Vektoren 25 / 2.3.3 Das Skalarprodukt 31 / 2.3.4 Das Vektorprodukt 36 / 2.4 Differentiation von Vektoren 38 / 2.4.1 Abbildungen 38 / 2.4.2 Vektorfunktionen und Kurven im T?3 39 / 2.4.3 Differentiation von Vektorfunktionen 41 / / 3 Mechanik eines Massenpunktes 43 / 3.1 Kinematik 44 / 3.1.1 Grundlegende Begriffe 45 / 3.1.2 Ortsvektor und Bahnkurve 46 / 3.1.3 Geschwindigkeit 51 / 3.1.4 Beschleunigung 53 / 3.2 Die Newton’schen Gesetze 57 / 3.3 Beispiele für Kräfte 60 / 3.3.1 Die Schwerkraft 60 / 3.3.2 Die Federkraft 63 / 3.3.3 Reibungskräfte 64 / 3.3.4 Die Zentripetalkraft 68 / 3.3.5 Die Gravitationskraft 68 / 3.3.6 Explizit zeitabhängige Kräfte 71 / 3.4 Einfache Bewegungen 73 / 3.4.1 Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung 73 / 3.4.2 Die ungedämpfte harmonische Schwingung eines elastischen Federpendels 81 / 3.4.3 Der freie Fall unter Reibungseinfluss 88 / 3.5 Arbeit, Energie und Leistung 92 / 3.5.1 Arbeit 92 / 3.5.2 Potentielle Energie 96 / 3.5.3 Kinetische Energie 100 / 3.5.4 Arbeit gegen Reibungskräfte und thermische Energie 101 / 3.5.5 Energieerhaltung 103 / 3.5.6 Leistung 105 / 3.6 Impuls und Impulserhaltung 106 / 3.7 Drehbewegungen 108 / 3.7.1 Die Kinematik der Drehbewegung 109 / 3.7.2 Die Dynamik der Drehbewegung 112 / 3.7.3 Drehimpuls und Drehimpulserhaltung 115 / 3.7.4 Die Rotationsenergie 117 / 3.8 Bezugssysteme und Scheinkräfte 119 / 3.8.1 Inertialsysteme 119 / 3.8.2 Die Trägheitskraft 121 / 3.8.3 Die Zentrifugalkraft 123 / 3.8.4 Die Coriolis-Kraft 125 / 3.8.5 Auswirkungen von Scheinkräften 128 / / 4 Mechanik eines Systems von Massenpunkten 131 / 4.1 Systeme von Massenpunkten 132 / 4.1.1 Translations- und Schwerpunktsbewegung 133 / 4.1.2 Die Drehbewegung 139 / 4.2 Stoßvorgänge 142 / 4.2.1 Der elastische Stoß 142 / 4.2.2 Der unelastische Stoß 146 / 4.3 Der starre Körper 147 / 4.3.1 Die Drehung um eine vorgegebene Achse 147 / 4.3.2 Die Bewegungsgleichung der Drehbewegung 151 / 4.3.3 Die Drehimpulserhaltung 159 / 4.3.4 Die Präzession 166 / / 5 Zustandsformen der Materie 169 / 5.1 Aggregatzustände 170 / 5.2 Mechanische Eigenschaften von Festkörpern 172 / 5.2.1 Dehnung, Stauchung und Querkontraktion 173 / 5.2.2 Biegung 174 / 5.2.3 Scherung 175 / 5.2.4 Torsion 176 / 5.2.5 Kompression 177 / 5.3 Mechanische Eigenschaften von Flüssigkeiten 178 / 5.3.1 Hydrostatik 179 / 5.3.2 Hydrodynamik 188 / 5.4 Gase 196 / 5.4.1 Stoffmenge und atomare Masseneinheit 197 / 5.4.2 Thermische Energie und thermodynamische Temperatur 199 / 5.4.3 Die Zustandsgleichung idealer Gase 204 / 5.4.4 Zustandsänderungen idealer Gase 209 / 5.4.5 Reale Gase 211 / 5.5 Phasenübergänge und Phasengleichgewichte 213 / 5.5.1 Phasendiagramme 213 / 5.5.2 Verdampfung und Kondensation 215 / / 6 Thermodynamik 219 / 6.1 Thermische Eigenschaften deformierbarer Medien 220 / 6.1.1 Zur Längenänderung von Festkörpern 221 / 6.1.2 Zur Volumenänderung von Festkörpern und Flüssigkeiten 221 / 6.1.3 Zum thermischen Verhalten von Gasen 222 / 6.2 Wärmeenergie und Wärmekapazität 223 / 6.2.1 Energieerhaltung und thermische Energie 223 / 6.2.2 Die Wärmekapazität 225 / 6.2.3 Umwandlungswärmen 228 / 6.3 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 231 / 6.4 Zustandsänderungen thermodynamischer Systeme 235 / 6.4.1 Zustandsänderungen und thermodynamisches Gleichgewicht 236 / 6.4.2 Zustandsgrößen 238 / 6.5 Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 240 / 6.6 Wärmekraftmaschinen 244 / / 7 Schwingungen 249 / 7.1 Grundlegende Begriffe 250 / 7.2 Die ungedämpfte harmonische Schwingung 254 / 7.3 Die gedämpfte harmonische Schwingung 257 / 7.4 Erzwungene Schwingungen 262 / 7.5 Zur Überlagerung von harmonischen Schwingungen 267 / 7.5.1 Die Überlagerung zweier harmonischer Schwingungen 267 / 7.5.2 Die Überlagerung beliebig vieler harmonischer Schwingungen 273 / 7.6 Gekoppelte Schwingungen 276 / / 8 Wellen 281 / 8.1 Grundlegende Begriffe 282 / 8.2 Interferenz von Wellen 293 / 8.2.1 Zur Interferenz zweier harmonischer Wellen 294 / 8.2.2 Wellengruppen 296 / 8.2.3 Stehende Wellen 298 / 8.2.4 Kohärenz von Wellen und stationäre Interferenzmuster 302 / 8.3 Das Huygens-Fresnel’sehe Prinzip und die Ausbreitung von Wellen 304 / 8.3.1 Zur Beschreibung der Wellenausbreitung durch Elementarwellen 304 / 8.3.2 Reflexion und Brechung 307 / 8.3.3 Beugung 310 / 8.3.4 Absorption und Streuung von Licht durch Materie 318 / 8.3.5 Der Doppler-Effekt 320 / / 9 Optik 323 / 9.1 Grundlegende Begriffe 323 / 9.2 Die Gesetze der geometrischen Optik 328 / 9.3 Optische Abbildungen 331 / 9.3.1 Abbildung durch ebene Spiegel 332 / 9.3.2 Abbildung durch Linsen 333 / 9.4 Das menschliche Auge 339 / / 10 Klassische Elektrodynamik 341 / 10.1 Elektrische Ladung und elektrische Ströme 342 / 10.2 Elektrostatik 346 / 10.2.1 Das Coulomb’sche Gesetz 346 / 10.2.2 Das elektrische Feld 348 / 10.2.3 Potentielle Energie, elektrisches Potential und Spannung 357 / 10.2.4 Spannung und Kapazität eines Kondensators 362 / 10.2.5 Materie im elektrischen Feld 365 / 10.2.6 Die Energie des elektrischen Feldes 368 / 10.3 Gleichströme 369 / 10.3.1 Grundlegende Begriffe 370 / 10.3.2 Einfache elektrische Schaltungen 374 / 10.4 Bewegte Ladungen und magnetische Felder 378 / 10.4.1 Das Ampere’sche Gesetz 379 / 10.4.2 Das magnetische Feld 380 / 10.4.3 Kräfte im magnetischen Feld 384 / 10.4.4 Materie im magnetischen Feld 388 / 10.5 Elektromagnetische Induktion 391 / 10.5.1 Die Induktionsspannung 391 / 10.5.2 Der magnetische Fluss 392 / 10.5.3 Das Faraday’sche Induktionsgesetz 393 / 10.5.4 Selbstinduktion 393 / 10.5.5 Die Energie des magnetischen Feldes 394 / 10.6 Zeitabhängige Ströme 395 / 10.6.1 Ein-und Ausschaltvorgänge 396 / 10.6.2 Wechselstromschaltungen 399 / 10.6.3 Der elektrische Schwingkreis 403 / / 11 Atom- und Quantenphysik 407 / 11.1 Zur Struktur von Materie und Strahlung 408 / 11.1.1 Die Teilchenstruktur der Materie 408 / 11.1.2 Die Wellennatur der Materie 413 / 11.1.3 Die Wellennatur der Strahlung 415 / 11.1.4 Die Teilchenstruktur der Strahlung 416 / 11.2 Materie und Strahlung als Energieformen 417 / 11.2.1 Photoeffekt und Bremsstrahlung 418 / 11.2.2 Der Compton-Effekt 419 / 11.2.3 Paarerzeugung und Paarvernichtung 420 / 11.3 Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik 421 / 11.3.1 Die fundamentalen Elementarteilchen und ihre Eigenschaften 421 / 11.3.2 Zur Wechselwirkung von Elementarteilchen 424 / 11.3.3 Radioaktivität 424 / 11.4 Gesetzmäßigkeiten der Quantenphysik 427 / 11.4.1 Wahrscheinlichkeitsaussagen 427 / 11.4.2 Unschärferelationen 428 / 11.5 Atombau und das Periodensystem der Elemente 429 / 11.5.1 Atomspektren und die Quantisierung der Energie 430 / 11.5.2 Feinstruktur von Spektrallinien und die Quantisierung des Bahndrehimpulses 432 / 11.5.3 Das Wasserstoffatom und die Alkaliatome 436 / 11.5.4 Mehrelektronenatome 441 / 11.5.5 Das Periodensystem der Elemente 450 / 11.5.6 Hyperfeinstruktur und der Kernspin 455 / / Anhang A Das Periodensystem 459 / Anhang B Naturkonstanten 461 / Literatur 463 / Stichwortverzeichnis 465