Physik
Ein Lehrbuch zum Gebrauch neben Vorlesungen
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Einleitung
Das Gebiet der Physik wird seit langem in die Abschnitte Mechanik, Akustik, Wärme, Elektrizität, Magnetismus und Optik unterteilt, zu denen die heute im Vordergrund der Forschung stehende Lehre vom Wesen und A...
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Strahlungsenergie
Da unser Auge aus dem Riesenbereich des elektromagnetischen Spektrums nur einen winzigen Ausschnitt (eine Oktave) wahrnimmt, und auch diesen mit sehr ungleicher Empfindlichkeit, muß streng unterschieden werden...
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Kerne und Elementarteilchen
Atome und Moleküle sind keine kompakten Gebilde, sondern überwiegend „leer wie das Weltall“. Das zeigten Heinrich Hertz (1891) und Philipp Lenard (um 1900). Kathodenstrahlung von etwa 40 kV Beschleunigungsspannun...
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Relativitätstheorie
Bewegung ist Lageänderung; Lage wird immer relativ zu etwas angegeben. Also kann auch Bewegung nur „relativ zu etwas“ sein. Es hat von Kopernikus bis Einstein gedauert, die Konsequenz zu ziehen, daß weder die Erd...
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Statistische Physik
Das Gleichnis, mit dem wir uns zunächst beschäftigen wollen, scheint mit Physik, Molekülen, Wärme usw. überhaupt nichts zu tun zu haben. Wer es gründlich durchdenkt, hat trotzdem die gesamte Thermodynamik und ...
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Mechanik der Massenpunkte
Der einfachste Teil der Mechanik behandelt Fälle, in denen man von der Ausdehnung der Körper absehen und sie als mit Masse behaftete Punkte, Massenpunkte betrachten kann.
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Mechanik deformierbarer Körper
Die einzelnen Teile eines makroskopischen Körpers sind gegeneinander verschiebbar. Je nach der Art des Körpers und der Deformation erfordert das verschieden große Kräfte. Wir unterscheiden Deformationen, die n...
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Wärme
Die ganze Wärmelehre läßt sich in einem Satz zusammenfassen: Wärme ist ungeordnete Molekülbewegung.
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Elektrodynamik
Wir gehen davon aus, daß wir wissen, was elektrische Ladungen sind. Sie können realisiert sein durch Elektronen oder andere geladene Elementarteilchen, aber auch durch größere Teilchen. Wir wissen außerdem, da...
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Wellenoptik
Daß das Licht eine Welle ist, hat man erst viel später erkannt als beim Schall. Schuld daran war erstens die viel kleinere Wellenlänge. Der Schall geht ohne weiteres „um die Ecke“, Licht tut dies nur bei winzi...
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Das Atom
Die klassische Lichttheorie, besonders in ihrer vollendetsten Form als Maxwell-Lorentz-Theorie der elektromagnetischen Wellen und ihrer Wechselwirkung mit den atomaren Ladungssystemen, hatte eine ungeheure Fül...
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Festkörperphysik
Noch vor wenigen Jahrzehnten verstand man eigentlich nichts von dem, was für unser praktisches Leben am wichtigsten ist, nämlich vom Verhalten fester und flüssiger Stoffe. Diese Dinge sind nach der klassischen...
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Quantenmechanik
Es gibt für den Lernenden mehrere mögliche Zugänge zur Quantentheorie: den „historischen“ der die Näherungen und Irrtümer nachzeichnet, unter denen man sich an die ausgereifte Theorie herangetastet hat, den „e...
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Mechanik des starren Körpers
Unentbehrlich für das Verständnis dieses Kapitels ist unbedingte Sicherheit im Umgang mit dem Vektorprodukt. Wir rekapitulieren seine wichtigsten Eigenschaften:
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Schwingungen und Wellen
„Alles schwingt“, hätte Heraklit mit fast ebensoviel Berechtigung sagen können. Teilchen, die an eine Gleichgewichtslage gebunden sind, sitzen in einem Potentialminimum. Die Umgebung des Minimums läßt sich abe...
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Elektrizität
Wir würden gern zu Beginn dieses Kapitels die Frage „Was ist Elektrizität?“ mit einem ebenso knappen Kernsatz beantworten wie im Fall der Wärme. Leider geht das nicht: Während sich die Wärmelehre bruchlos in d...
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Freie Elektronen und Ionen
Fast noch mehr als die Elektronen in Metalldrähten beherrschen Elektronen und Ionen im Vakuum oder in Halbleitern unser modernes Leben. Sie leuchten in Gasentladungslampen, heizen im Mikrowellengerät, unterhal...
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Geometrische Optik
Die alten Griechen stritten sich nicht nur darüber, ob sie mit dem Zwerchfell dachten oder womit sonst, sondern auch, ob das Licht von den Dingen ausgeht oder ob unser Auge Strahlen aussendet, die die Dinge ir...
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