Grundwissen Experimentalphysik

1 Physikalische Größen und ihre Messung.- 1.1 Physikalische Größen.- 1.2 Das SI (Systéme International d’Unités).- 1.3 Messfehler.- 2 Mechanik der Massenpunkte.- 2.1 Eindimensionale Bewegungen.- 2.2 Mehrdimensionale Bewegungen.- 2.3 Kraft und Masse.- 2.4 Impuls und Energie.- 2.5 Reibung.- 2.6 Gravitation.- 2.7 Trägheitskräfte.- 3 Mechanik der starren Körper.- 3.1 Ruhende starre Körper.- 3.2 Drehbewegungen.- 3.3 Der Kreisel.- 4 Mechanik der deformierbaren Körper.- 4.1 Ruhende Fluide (Flüssigkeiten und Gase).- 4.2 Oberflächen- und Grenzflächenspannung.- 4.3 Strömungen.- 4.4 Deformation von Festkörpern.- 5 Schwingungen und Wellen.- 5.1 Schwingungen.- 5.2 Wellen.- 5.3 Wellenausbreitung.- 5.4 Schallwellen ( Akustik ).- 6 Die Zustandsgieichung idealer Gase.- 6.1 Ableitung der Zustandsgieichung, das Gleichverteilungsgesetz.- 6.2 Spezialfälle der Zustandsgieichung, die Wärmeausdehnung.- 6.3 Die Boltzmann-Verteilung.- 7 Wärmekapazitäten.- 8 Der erste Hauptsatz der Wärmelehre.- 9 Der zweite Hauptsatz der Wärmelehre.- 9.1 Der Carnot’sche Kreisprozess.- 9.2 Der zweite Hauptsatz der Wärmelehre.- 10 Die Entropie.- 10.1 Definition und Eigenschaften der Entropie.- 10.2 Die Entropie des idealen Gases.- 10.3 Entropie und Wahrscheinlichkeit.- 10.4 Entropie und Zeitumkehr.- 11 Thermodynamische Potentiale und der dritte Hauptsatz der Wärmelehre.- 11.1 Thermodynamische Potentiale.- 11.2 Der dritte Hauptsatz der Wärmelehre.- 12 Wärmeleitung und Diffusion.- 12.1 Die Wärmeleitungsgleichungen.- 12.2 Die Diffusionsgleichungen.- 12.3 Wärmeleitung und Selbstdiffusion in Gasen.- 13 Dämpfe und reale Gase.- 13.1 Van-der-Waals’sche Gleichung, Virialentwicklung.- 13.2 Der Joule-Thomson-Effekt.- 13.3 Hygrometrie.- 14 Koexistenz und Übergänge bei Aggregatzuständen.-14.1 Flüssigkeit und Dampf.- 14.2 Festkörper und Flüssigkeit.- 14.3 Festkörper, Flüssigkeit und Dampf.- 15 Lösungen, osmotischer Druck.- 16 Elektrische Gleichfelder (Elektrostatik).- 16.1 Elektrische Ladungen.- 16.2 Elektrische Feldstärke, elektrisches Potential, elektrische Spannung.- 16.3 Leiter im elektrischen Feld.- 16.4 Kapazität, Energiedichte des elektrischen Feldes.- 16.5 Elektrischer Dipol.- 16.6 Dielektrika.- 17 Elektrische Gleichströme.- 17.1 Grundbegriffe, Ohm’sches Gesetz, Kirchhoff sche Regeln.- 17.2 Anwendungen.- 17.3 Elektrische Leistung.- 18 Magnetfelder.- 18.1 Das Biot-Savart’sche Gesetz und die Berechnung von Magnetfeldern.- 18.2 Messung von Magnetfeldern, das magnetische Erdfeld.- 18.3 Induktion.- 18.4 Magnetostatik.- 19 Mechanismen der Elektrizitätsleitung.- 19.1 Metalle.- 19.2 Elektrolyte.- 19.3 Galvani’sche Elemente.- 19.4 Freie Elektronen.- 19.5 Gasentladungen, Plasma.- 20 Elektrische Wechselströme und elektromagnetische Wellen.- 20.1 Elektrische Wechselströme.- 20.2 Elektromagnetische Wellen.- 21 Geometrische Optik.- 21.1 Reflexion und Brechung.- 21.2 Optische Instrumente.- 22 Wellenoptik.- 22.1 Kohärenz.- 22.2 Interferenz.- 22.3 Interferenz inkohärenter Strahlungsquellen.- 22.4 Zwei- und dreidimensionale Gitter.- 22.5 Der Spalt.- 22.6 Auflösungsvermögen optischer Geräte.- 22.7 Das Huygens’sche Prinzip.- 22.8 Holografie.- 23 Polarisation des Lichtes.- 23.1 Die Fresnel’schen Formeln.- 23.2 Natürliche Doppelbrechung.- 23.3 Zirkular und elliptisch polarisiertes Licht.- 23.4 Künstliche Doppelbrechung.- 23.5 Optische Aktivität.- 24 Absorption und Streuung.- 24.1 Absorption.- 24.2 Streuung an isolierten Teilchen.- 24.3 Streuung in kondensierter Materie.- 25 Wärmestrahlung.- 25.1 Grundbegriffe, Photometrie.- 25.2Strahlungsformeln.- 25.3 Pyrometrie / Farben.- 26 Welle-Teilchen-Dualismus.- 26.1 Das Photon.- 26.2 Materiewellen.- 26.3 Quantenmechanik.- 27 Atome, Moleküle und Festkörper.- 27.1 Das Wasserstoffatom.- 27.2 Atombau und Atomspektren.- 27.3 Moleküle.- 27.4 Festkörper.- 28 Der Atomkern.- 28.1 Kernstruktur.- 28.2 Radioaktivität.- 28.3 Kernreaktionen.- 29 Elementarteilchen.- 29.1 Entdeckung neuer Teilchen.- 29.2 Eigenschaften und Klassifikation der Elementarteilchen.- A 1 Konstanten der Experimentalphysik.- A 2 Abgeleitete Einheiten des SI mit besonderen Namen.- A 3 Definition von Einheiten, die nicht zum SI gehören.- A 4 Periodisches System der Elemente.- A 5 Elektronenkonfiguration der neutralen Atome im Grundzustand.- A 6 Einige mathematische Formeln.- A 7 Redewendungen bei Veröffentlichungen in englischer Sprache.- A 8 Literatur.- Näherungswerte für physikalische Konstanten und Energieumrechnungen —.

Das Lehrbuch "Grundwissen Experimentalphysik" wendet sich an Studierende naturwissenschaftlicher und technischer Fachrichtungen. Anschaulich und mathematisch fundiert wird das Gesamtgebiet der Experimentalphysik auf nur 600 Seiten dargestellt: Mechanik, Wärme, Elektrik, Optik, Struktur der Materie. Alle physikalischen Begriffe werden bei ihrer Einführung auch in englischer Sprache angegeben und im zweisprachigen, umfangreichen Sachverzeichnis erfaßt. Weitere Besonderheiten des Buches sind die zahlreichen ausführlichen Tabellen und die Strukturierung des Textes durch Kleindruck von komplizierten Herleitungen, die bei einer ersten Durchsicht übersprungen werden können.