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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.SP Hans / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0
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Dieses Buch behandelt die Bedeutung des Lichts und die Beobachtung von elektromagnetischer Strahlung für die moderne Astrophysik. Dazu werden zuerst die physikalischen Eigenschaften von Licht untersucht und der Frage nachgegangen, was dieses denn jetzt ist - Welle und/oder Teilchen? Der Leser erfährt, wie man mit modernen Teleskopen das Licht ferner Sterne beobachten kann und welche Informationen jeweils im gemessenen elektromagnetischen Spektrum - von Röntgen- bis hin zu Radiowellen - enthalten sind. In weiteren Kapiteln lernt man, was das Licht für Schlüsse über die Temperatur, Zusammensetzung und Aufbau von astrophysikalischen Objekten zulässt.

Der Autor liefert weiterhin einen Blick in die Tiefen und damit auch in die Vergangenheit des Universums. Dabei wird Fragen nachgegangen wie: Woher weiß man, dass sich das Universum ausdehnt? Wann gab es den Urknall? Die Untersuchung des dunklen Universums, die komplementär zur Beobachtung der elektromagnetischen Strahlung steht, betrachtet abschließend Themen wie Dunkle Materie, Neutrinos und deren Eigenschaften. Abgerundet wird das Werk durch eine Darstellung der jüngst nachgewiesenen Gravitationswellen, die uns neue Möglichkeiten zur Erforschung des Universums bieten.

Hobbyastronomen, Studierende und alle naturwissenschaftlich Interessierten finden in diesem Buch einen Zugang zur Faszination der Astrophysik. Für diejenigen, die weniger mathematisch tief in die Materie einsteigen möchten, können markierte Kapitel auch übersprungen werden. Der Autor wünscht viel Spaß beim Lesen!

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Licht - was ist das eigentlich? 1 / 1.1 Licht als Welle 1 / 1.1.1 Was ist eine Welle? 1 / 1.1.2 Mathematische Beschreibung von Wellen 3 / 1.1.3 Elektromagnetische Wellen 5 / 1.1.4 Elektrische und magnetische Felder 8 / 1.1.5 Die Maxwell-Gleichungen 8 / 1.1.6 Ohne Magnetfeld kein Leben 9 / 1.1.7 Licht und elektromagnetische Wellen 11 / 1.1.8 Die Beugung des Lichtes 12 / 1.1.9 Interferenz 15 / 1.1.10 Mit Interferenz mehr Details beobachten 18 / 1.2 Licht als Teilchen 20 / 1.2.1 Newton und Licht 20 / 1.2.2 Einstein und der Fotoeffekt 22 / 1.2.3 Die Strahlung eines schwarzen Körpers 23 / 1.2.4 Der Compton-Effekt 26 / 1.2.5 Teilchen entstehen aus dem Nichts 27 / 1.3 Licht: Welle oder Teilchen oder beides? 28 / 1.3.1 Noch ein Experiment 28 / 1.3.2 Der Welle-Teilchen-Dualismus 29 / 1.3.3 Polarisation 30 / 1.3.4 Polarisation des Himmels 32 / 1.4 Kohärenz 32 / 1.4.1 Auf die Phase kommt es an 32 / 1.4.2 Laser und Maser 33 / 1.4.3 Kosmische Maser 35 // 2 Das Licht einsammeln: Teleskope 37 / 2.1 Teleskope: Grundprinzip 37 / 2.1.1 Das Licht bündeln: Linsen 37 / 2.1.2 Von der Linse zum Teleskop 39 / 2.1.3 Linsen-oder Spiegelteleskope 40 / 2.1.4 Teleskop: Kenngrößen 45 / 2.1.5 Montierungen 46 / 2.2 Moderne erdgebundene Observatorien 48 / 2.2.1 Die Wahl des Beobachtungsstandortes 48 / 2.2.2 Sonnenteleskope 48 / 2.2.3 Großteleskope zur Nachtbeobachtung 54 / 2.2.4 Die Erdatmosphäre überlisten 57 / 2.2.5 Zukünftige Großteleskope 59 / 2.3 Teleskope im Weltraum 61 / 2.3.1 Vor- und Nachteile von Weltraumteleskopen 61 / 2.3.2 Das Hubble-Weltraumteleskop, HST 62 / 2.3.3 Das Kepler-Teleskop 66 / 2.3.4 Gaia 68 / 2.3.5 Das James-Webb-Teleskop 68 / 2.3.6 Vergleich der modernen Großteleskope 71 // 3 Licht - die Botschaft der Sterne 73 / 3.1 Das elektromagnetische Spektrum 73 / 3.1.1 Das menschliche Auge 73 / 3.1.2 Das Spektrum: Wir zerlegen das Licht 74 / 3.2 Von den Röntgenstrahlen zu den Radiowellen 76 / 3.2.1 Röntgenstrahlung 76 / 3.2.2 Röntgenteleskope 78 / 3.2.3 Radioteleskope 80 / 3.3 Farbe: heiße und kalte Sterne 81 / 3.3.1 Die Strahlung beschreiben, schwarzer Körper 81 / 3.3.2 Die Strahlungsgesetze 81 / 3.3.3 Warum Exoplaneten so schwer zu finden sind 83 / 3.4 Emissions- und Absorptionslinien 84 / 3.4.1 Zerlegung des Lichtes 84 / 3.4.2 Das Wasserstoffspektrum 84 / 3.4.3 Verschobene Linien: Der Doppler-Effekt 87 / 3.4.4 Das Universum dehnt sich aus 88 / 3.5 Helligkeiten und Strahlung der Sterne 89 / 3.5.1 Die Helligkeiten der Sterne 89 / 3.5.2 Aus Licht die Entfernung bestimmen 90 / 3.5.3 Die Temperaturen der Sterne messen 91 / 3.5.4 Zusammensetzung der Sterne 92 / 3.6 Sterne nach ihrer Strahlung klassifizieren 93 / 3.6.1 Das Hertzsprung-Russell-Diagramm 93 / 3.6.2 Spektralklassen 94 / 3.6.3 Lebensdauer eines Sternes 95 / 3.6.4 Masse-Leuchtkraft-Beziehung und Entwicklung der Sterne 95 // 4 Woher kommt das Licht der Sonne? 97 / 4.1 Die Sonne - ein normaler Stern 97 / 4.1.1 Die Oberfläche der Sonne 97 / 4.1.2 Dunkle Flecken - helle Fackeln 98 / 4.1.3 Konvektion 99 / 4.2 Der Aufbau der Sonne 101 / 4.2.1 Das Sonneninnere 101 / 4.2.2 Die Sonne - ein Fusionsreaktor 101 / 4.2.3 Energietransport durch Strahlung 103 / 4.2.4 Die Mitte-Rand-Variation oder; Es wird nach innen hin heißer 104 / 4.3 Eine Tomografie der Sonne 105 / 4.3.1 Die Atmosphäre der Sonne 105 / 4.3.2 Atome verlieren Elektronen 105 / 4.3.3 Temperaturverlauf in der Sonnenatmosphäre 107 / 4.4 Die aktive Sonne 109 / 4.4.1 Sonnenaktivitätszyklus 109 / 4.4.2 Das Weltraumwetter 111 // 5 Eine Reise in die Vergangenheit 113 / 5.1 Sterne und Entfernungen 113 / 5.1.1 Entfernungen der Sterne 113 / 5.1.2 Vermessung von einer Milliarde Sterne 115 / 5.2 Unsere Nachbarschaft 116 / 5.2.1 Der nächste Stern 116 / 5.2.2 Eine Reise zu Alpha Centauri 118 / 5.2.3 Die Umgebung der Sonne 119 / 5.3 Galaxien-Bausteine des Universums 121 / 5.3.1 Wie groß ist das Universum? 121 / 5.3.2 Die Milchstraße 125 / 5.3.3 Durch den Staub hindurchsehen: das galaktische Zentrum 125 / 5.3.4 Das Licht und das Alter der Sterne 128 / 5.3.5 Galaxien und Galaxienhaufen 129 / 5.3.6 Galaxien stoßen zusammen 131 / 5.4 Die jüngsten Objekte im Universum 133 / 5.4.1 Von der Erde zum Mond 133 / 5.4.2 Entfernungen im Sonnensystem 135 / 5.4.3 Junge Galaxien und Rotverschiebung 135 / 5.4.4 Entfernungen und Expansion 136 / 5.5 Blick zum Rande des Universums? 139 / 5.5.1 Das Hubble Deep Field 139 / 5.5.2 Wie weit sieht man Galaxien 142 / 5.6 Wie weit sieht man? 144 / 5.6.1 Das Alter des Universums 144 / 5.6.2 Das Universum und der Kühlschrank 144 / 5.6.3 Als das Universum durchsichtig wurde 145 / 5.6.4 Die Hintergrundstrahlung wird gem essen 146 // 6 Lichtgeschwindigkeit und Relativitätstheorie 151 / 6.1 Die Messung der Lichtgeschwindigkeit 151 / 6.1.1 Erste Versuche von Galilei 151 / 6.1.2 Die Zahnradmethode von Fizeau 152 / 6.1.3 Verfinsterung der Jupitermonde 153 / 6.1.4 Eine Tafel Schokolade und die Lichtgeschwindigkeit 155 / 6.1.5 Die Aberration 156 / 6.2 Relativitätstheorie und Lichtgeschwindigkeit 157 / 6.2.1 Wie breitet sich Licht aus? 157 / 6.2.2 Grundpostulate der Relativitätstheorie 159 / 6.2.3 Schwarze Löcher 159 / 6.2.4 Sind schwarze Löcher endgültig? 162 / 6.2.5 Hohe Geschwindigkeiten und Zeitdilatation? 163 / 6.2.6 Reise zu den Sternen 165 / 6.2.7 Längenkontraktion 165 / 6.2.8 Lorentz-Transformation 166 / 6.2.9 Addition von Geschwindigkeiten 167 / 6.2.10 Reisen durch Raum und Zeit 167 / 6.2.11 Relativistische Massenzunahme 168 / 6.2.12 Doppler-Effekt 168 / 6.3 Relativitätstheorie und Raumkrümmung 170 / 6.3.1 Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie 170 / 6.3.2 Raumkrümmung 170 // 7 Das dunkle Universum 173 / 7.1 Dunkle Materie beobachten 173 / 7.1.1 Erste Vermutungen der Existenz dunkler Materie 173 / 7.1.2 Galaktische Rotation 174 / 7.1.3 Gravitationslinsen 175 / 7.2 Was ist dunkle Materie? 177 / 7.2.1 Eigenschaften dunkler Materie 177 / 7.2.2 Baryonische dunkle Materie 178 / 7.2.3 Nichtbaryonische dunkle Materie 178 / 7.2.4 MOND-Hypothese 179 / 7.3 Neutrinos 179 / 7.3.1 Eigenschaften der Neutrinos 179 / 7.3.2 Neutrinos von der Sonne 180 / 7.3.3 Neutrinos von Supernovae 182 / 7.4 Gravitationswellen 183 / 7.4.1 Was ist eine Gravitationswelle? 183 / 7.4.2 Das Spektrum der Gravitationswellen 185 / 7.4.3 Messung von Gravitationswellen 186 / 7.4.4 Wurden Gravitationswellen gefunden? 188 // Literaturverzeichnis 193 / Sachverzeichnis 195