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Physik II für Dummies

BuchKartoniert, Paperback
399 Seiten
Deutsch
Wiley-VCH Dummieserschienen am13.07.20111. Auflage
Suchen Sie einen leichten Einstieg in die fortgeschrittenen Bereiche der Physik? »Physik II für Dummies« hilft Ihnen, Elektrizität und Magnetismus zu verstehen. Außerdem erklärt Ihnen Steven Holzner, was Sie über Schall und Licht, Brechung, Interferenz und Reflektion wissen sollten. Auch in diesem Band kommen Mechanik und Wärmelehre nicht zu kurz und der Autor gibt Ihnen zu Beginn des Buches einen Crashkurs in den Grundlagen der Physik. So sind Sie mit diesem Buch bestens gerüstet, wenn es bei der Physik mal ein bisschen mehr sein soll.mehr

Produkt

KlappentextSuchen Sie einen leichten Einstieg in die fortgeschrittenen Bereiche der Physik? »Physik II für Dummies« hilft Ihnen, Elektrizität und Magnetismus zu verstehen. Außerdem erklärt Ihnen Steven Holzner, was Sie über Schall und Licht, Brechung, Interferenz und Reflektion wissen sollten. Auch in diesem Band kommen Mechanik und Wärmelehre nicht zu kurz und der Autor gibt Ihnen zu Beginn des Buches einen Crashkurs in den Grundlagen der Physik. So sind Sie mit diesem Buch bestens gerüstet, wenn es bei der Physik mal ein bisschen mehr sein soll.
Details
ISBN/GTIN978-3-527-70719-5
ProduktartBuch
EinbandartKartoniert, Paperback
Erscheinungsjahr2011
Erscheinungsdatum13.07.2011
Auflage1. Auflage
Reihe... für Dummies
Seiten399 Seiten
SpracheDeutsch
Gewicht708 g
Illustrationenm. zahlr. Abb. u. Cartoons.
Artikel-Nr.10373809

Inhalt/Kritik

Inhaltsverzeichnis
Über den Autor 7 Widmung 7 Danksagung 7 Über die Übersetzer 7 Einleitung 19 Über dieses Buch 19 Schreibweisen in diesem Buch 20 Was Sie nicht unbedingt lesen müssen 20 Voraussetzungen 20 Der Aufbau dieses Buches 21 Teil I: Grundlagen der Physik 21 Teil II: Arbeit hält warm: Mechanik und Wärmelehre 21 Teil III: Feldarbeit: Elektrizität und Magnetismus 21 Teil IV: Wellenreiten: Licht und Schall 21 Teil V: Moderne Physik 22 Teil VI: Der Top-Ten-Teil 22 Symbole in diesem Buch 22 Nun kann es losgehen! 22 Teil I Grundlagen der Physik 23 Kapitel 1 Die Welt verstehen: Physik II, die Fortsetzung 25 Mechanik und Wärmelehre 25 Elektrizität und Magnetismus 25 Elektrische Ladungen und elektrische Felder 26 Einen Schritt weiter: der Magnetismus 26 Wechselstromkreise: Wechselspiel zwischen elektrischen und magnetischen Feldern 27 Das ist die perfekte Welle 27 Alles über Schallwellen 28 Die Natur des Lichts 28 Spielen mit Licht: Reflexion und Brechung 29 Bilderzeugung: Linsen und Spiegel 29 Interferenz: wenn Licht mit Licht wechselwirkt 30 Die moderne Physik: ein weit verzweigtes Feld 31 Die Schwarzkörperstrahlung: Wärme bedeutet Helligkeit 31 Die Relativitätstheorie: natürlich gilt E = mc2 31 Identitätsprobleme: der Welle-Teilchen-Dualismus 32 Das αβγ der Strahlung 32 Kapitel 2 Startvorbereitungen 33 Mathematik und Messungen: Überblick über die grundlegenden Kenntnisse 33 Die Maßsysteme MKS und CGS 33 Einheiten umrechnen 34 Vereinfachung durch Exponentialschreibweise 37 Auffrischung der Algebra-Kenntnisse 38 Verwendung der Trigonometrie 38 Beschränkung auf signifikante Stellen 40 Auffrischung Ihrer Physik-Kenntnisse 41 Mit Vektoren den Weg weisen 41 Bewegung: Geschwindigkeit und Beschleunigung 42 Zwang ausüben: eine Frage der Kraft 43 Karussell fahren: die Kreisbewegung 43 Strömende Elektronen: Schaltkreise 45 Teil II Arbeit hält warm: Mechanik und Wärmelehre 47 Kapitel 3 Mechanik 49 Bewegung pur: Kinematik 49 Geradeaus: Translationsbewegungen 50 Immer dasselbe: Energie- und Impulserhaltungssatz 51 Beispiel: Stöße 52 Kreisverkehr: Kreisbewegungen 54 Auf die Kraft kommt es an: Dynamik 59 Arbeit und weitere Größen 63 Drehbewegungen 67 Vergleich von Translation und Rotation 73 Kapitel 4 Manche mögen´s heiß: Wärmelehre 75 Brauchen wir dicke Pullover? Temperatur und Wärme 75 Temperaturmessung 75 Volumen und Längenausdehnung 77 36 Grad und es wird noch heißer: Wärme und Wärmemengen 80 Whiskey on the Rocks: Phasenübergänge 81 Gut Versteckt: latente Wärme 82 Langsam warm werden: Wärmetransport 83 Grundlagen des Wärmetransports 83 Vorsicht: der Griff ist heiß! Die Wärmeleitung 84 Nur heiße Luft: die Konvektion 86 Die Sonne spüren: Strahlung 86 Nichts als heiße Luft: Thermodynamik von Gasen 86 Nicht gerade wenig: Avogadrozahl 87 Ideal: das Gasgesetz 87 Ganz schön schnell: Energie und Geschwindigkeit von Gasmolekülen 90 Die vier Hauptsätze der Thermodynamik 92 Null, aber wichtig: der »nullte« Hauptsatz 92 Der 1. Hauptsatz 92 Der 2. Hauptsatz 98 Der 3. Hauptsatz 100 Teil III Feldarbeit: Elektrizität und Magnetismus 103 Kapitel 5 Ganz schön geladen: die Elektrizität 105 Elektrische Ladungen 105 Nichts geht verloren: Ladung bleibt erhalten 105 Messung elektrischer Ladung 106 Gegensätze ziehen sich an: abstoßende und anziehende Kräfte 106 Ganz schön geladen 108 Statische Elektrizität: Aufbau überschüssiger Ladung 108 Auflademethoden 109 Eine Frage des Materials: Leiter und Isolatoren 111 Das Coulomb´sche Gesetz: die Berechnung der Kräfte zwischen Ladungen 111 Elektrische Felder: eine Einführung 112 Geladene Flächen: Grundlegendes über Felder 112 Elektrische Felder von geladenen Körpern 114 Gleichmäßige elektrische Felder: der Parallel-Platten-Kondensator 115 Abschirmung: das elektrische Feld innerhalb von Leitern 117 Spannung: das Potential erkennen 118 Die Grundlagen elektrischer Potentiale 119 Arbeit aufwenden, um Ladungen zu bewegen 120 Berechnung des elektrischen Potentials von Ladungen 121 Äquipotentialflächen von Punktladungen und geladenen Flächen 122 Gespeicherte Ladung: Kondensatoren und Dielektrika 124 Die gespeicherte Ladung eines Kondensators 124 Zusätzliche Kapazität durch Dielektrika 124 Berechnung der Energie von Kondensatoren mit Dielektrika 125 Kapitel 6 Magnetismus ist anziehend 127 Alles über Magnetismus: die Verbindung zwischen Magnetismus und Elektrizität 127 Elektronenschleifen: Permanentmagnete und magnetische Materialien 128 Von Norden nach Süden oder von Pol zu Pol 129 Die Definition des magnetischen Feldes 131 Sie müssen sich schon bewegen: magnetische Kräfte auf Ladungen 132 Die Größe der magnetischen Kraft 132 Die Rechte-Hand-Regel 133 Pure Faulheit: Magnetfelder vermeiden Arbeit 134 Im Kreis herum: geladene Teilchen in Magnetfeldern 134 Magnetische Kräfte auf elektrische Ströme 139 Von der Geschwindigkeit zum Strom: Strom in die Formel für die magnetische Kraft bringen 139 Das Drehmoment: in Elektromotoren Strom den Dreh geben 141 Zurück zur Quelle: Erzeugung von Magnetfeldern durch elektrischen Strom 143 Erzeugung eines Magnetfeldes durch einen Leitungsdraht 144 In das Zentrum rücken: Magnetfelder von Stromschleifen 146 Schleifen aneinanderreihen: die Erzeugung von gleichmäßigen Feldern durch Zylinderspulen 148 Kapitel 7 Wechselströme und Wechselspannungen 151 Wechselstromkreise und Widerstände 151 Das Ohm´sche Gesetz für Wechselspannung 152 Durchschnittlich: der quadratische Mittelwert von Strom und Spannung 153 In Phase: die Verbindung von Widerständen und Wechselspannungsquellen 154 Wechselspannung und Kondensatoren: Speicherung von Ladung im elektrischen Feld 155 Der Blindwiderstand 156 Nicht in Phase: der Strom eilt der Spannung voraus 157 Erhaltung der Leistung 159 Wechselspannung und Induktionsspulen: im magnetischen Feld Energie speichern 159 Das Faraday´sche Gesetz: das Prinzip der Induktion 160 Der induktive Widerstand 164 Hintendran: der Strom eilt der Spannung nach 165 Wettrennen zwischen Strom und Spannung: die RLC-Reihenschaltung 166 Die Impedanz: das Verhältnis von Strom und Spannung bei Bauelementen 167 Nacheilen oder Vorauseilen: die Größe der Phasenverschiebung 170 Das ist Spitze: Berechnung des maximalen Stromes in einer RLC-Reihenschaltung 172 Den Blindwiderstand ausschalten 172 Bestimmung der Resonanzfrequenz 173 Halbleiter und Dioden 174 Dotierung von Halbleitern 174 Teil IV Wellenreiten: Licht und Schall 175 Kapitel 8 Erforschung der Wellen 177 Wellen: Transport von Energie 177 Auf und ab: Transversalwellen 178 Vorwärts und wieder zurück: Longitudinalwellen 179 Eigenschaften von Wellen: so arbeitet eine Welle 179 Bestandteile einer Welle 179 Mathematische Beschreibung einer Welle 181 Den Sinus betrachten: graphische Darstellung von Wellen 183 Wenn Wellen zusammenstoßen: das Verhalten von Wellen 186 Kapitel 9 Hören Sie sich das an 187 Schwingen, um gehört zu werden: Schallwellen als Schwingungen 187 Die Lautstärke vergrößern: Druck, Kraft und Intensität 189 Unter Druck: Messung der Amplitude von Schallwellen 190 Die Intensität des Schalls 191 Berechnung der Schallgeschwindigkeit 193 Schnell: die Schallgeschwindigkeit in Gasen 194 Schneller: die Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten 196 Am schnellsten: die Schallgeschwindigkeit in Festkörpern 197 Das Verhalten von Schallwellen 198 Ein Echo zurückwerfen: Reflexion von Schallwellen 199 Im selben Raum: die Interferenz von Schallwellen 200 Die Beugung von Schallwellen 208 Kommen und Gehen mit dem Doppler-Effekt 209 Die Schallgrenze durchbrechen: Druckwellen 211 Kapitel 10 Es werde Licht: wenn sich Elektrizität und Magnetismus vereinen 215 Es werde Licht: Erzeugung und Empfang von Wellen 215 Erzeugung eines elektrischen Wechselfeldes 215 Ein entsprechendes magnetisches Wechselfeld hinzufügen 217 Der Empfang von Radiowellen 219 Den Regenbogen betrachten: das elektromagnetische Spektrum 221 Das elektromagnetische Spektrum unter der Lupe 221 Frequenz und Wellenlänge des Lichts 222 Unschlagbar: die Spitzengeschwindigkeit des Lichts 223 Das erste erfolgreiche Experiment zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit 224 Die theoretische Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit 226 Die Energiedichte von Licht 228 Bestimmung der momentanen Energie 228 Die durchschnittliche Energiedichte des Lichts 231 Kapitel 11 Brechung und Linsen 233 Mit Strahlen geht es einfacher 233 Die Verlangsamung des Lichts: der Brechungsindex 235 Berechnung der Verlangsamung 235 Die Ablenkung berechnen: das Snellius sche Brechungsgesetz 236 Der Regenbogen: Wellenlängen trennen 238 Lichtbrechung und Reflexion nach innen 239 Es kommt wieder zurück: die Totalreflexion 240 Polarisiertes Licht: es wird teilweise reflektiert 242 Linsen erzeugen Bilder 244 Gegenstände und Bilder 245 Im Brennpunkt: Sammel- und Zerstreuungslinsen 245 Darstellung von Strahlengängen 248 Mathematische Beschreibung von Abbildung und Vergrößerung 251 Die Linsengleichung 252 Die Gleichung für die Vergrößerung 254 Stärkere Vergrößerung durch die Kombination von Linsen 256 Mikroskope und Fernrohre 257 Winkelvergrößerung 259 Kapitel 12 Der Schein fällt zurück: Reflexion und Spiegel 261 Reflexion an ebenen Spiegeln 261 Bestimmung der Winkel 262 Erzeugung von Bildern durch ebene Spiegel 262 Die Größe eines Spiegels 264 Gekrümmte Spiegel 266 Der Hohlspiegel 267 Kleiner und kleiner: konvexe Spiegel 270 Zusammenfassung in Zahlen: Gleichungen zur Beschreibung sphärischer Spiegel 272 Die Spiegelgleichung 272 Größer oder kleiner: die Vergrößerung 274 Kapitel 13 Licht und Schatten: Interferenz und Beugung 277 Wenn Wellen zusammentreffen: die Interferenz von Licht 277 Wellen in Phase: konstruktive Interferenz 278 Es wird dunkel: destruktive Interferenz 280 Interferenz: Erzeugung von kohärentem Licht 282 Der Doppelspalt 282 Benzintropfen in einer Pfütze: Interferenzen an dünnen Schichten 286 Beugung am Einzelspalt: Interferenz von Elementarwellen 290 Das Huygens´sche Prinzip: die Beugung am Spalt 290 Die Streifen im Beugungsmuster 292 Berechnung eines Beugungsmusters 294 Viele Spalte: das Beugungsgitter 295 Trennung der Farben anhand von Beugungsgittern 295 Beugung am Gitter: ein Beispiel 296 Sehen Sie klar: Auflösungsvermögen und Beugung an einem Loch 297 Teil V Moderne Physik 301 Kapitel 14 Hören Sie auf Einstein: die spezielle Relativitätstheorie 303 Los geht´s: Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie 304 Betrachten Sie Ihren Ausgangspunkt: Bezugssysteme 304 Die Postulate der speziellen Relativitätstheorie 306 Die spezielle Relativitätstheorie 307 Die Zeit verlangsamen: Zeitdilatation 308 Die Länge verkürzen: Längenkontraktion 313 Der Impuls nahe der Lichtgeschwindigkeit 316 Es ist soweit: E = mc2 318 Die Ruheenergie: die Energie, die auf der Masse beruht 318 Die kinetische Energie eines Körpers 320 Die potentielle Energie übergehen 322 Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit addieren 323 Kapitel 15 Energie und Materie: sowohl Wellen als auch Teilchen 325 Die Strahlung schwarzer Körper: Entdeckung der Teilchennatur des Lichts 325 Die Aufregung um die Schwarzkörperstrahlung 326 Diskret werden: das Planck´sche Wirkungsquantum 327 Lichtpakete: Fortschritt durch den photoelektrischen Effekt 327 Die Erklärung des photoelektrischen Effekts 328 Einstein als Retter: die Einführung der Photonen 329 Die kinetische Energie der Elektronen 330 Der sofortige Austritt der Elektronen 331 Ein Zahlenbeispiel zum photoelektrischen Effekt 332 Zusammenstöße: Überprüfung der Teilchennatur des Lichts anhand des Compton-Effekts 333 Die De-Broglie-Wellenlänge: Beobachtung der Wellennatur der Materie 336 Interferierende Elektronen: Bestätigung von de Broglies Vorschlag 336 Berechnung der Wellenlänge verschiedener Teilchen 337 Keine Gewissheit: die Heisenberg´sche Unschärferelation 339 Die Unschärfe bei der Elektronenbeugung 339 Herleitung der Unschärferelation 339 Berechnung von Unschärfen 342 Kapitel 16 Feine Details: die Struktur der Atome 345 Beschreibung der Atome: das Planeten-Modell 345 Die Rutherford-Streuung: die Entdeckung des Atomkerns durch die Streuung von Alpha-Teilchen 346 Zusammenstürzende Atome: Infragestellung des Rutherford´schen Planetenmodells 347 Antwort auf die Infragestellung: diskret werden mit Linienspektren 347 Überarbeitung des Planetenmodells des Wasserstoffatoms: das Bohr´sche Modell 350 Berechnung der erlaubten Elektronenenergien 352 Berechnung der erlaubten Radien 353 Bestimmung der Rydberg-Konstante anhand des Linienspektrums von Wasserstoff 355 Darstellung im Energieniveauschema 356 Begründung für die Quantisierung: De Broglie überdenkt das Bohr´sche Modell 357 Die Elektronenkonfiguration: die Quantenphysik und das Atom 358 Die vier Quantenzahlen 358 Zahlenverarbeitung: die Anzahl der Quantenzustände 360 Mehrelektronenatome: das Pauli-Prinzip 362 Kurzschreibweise der Elektronenkonfiguration 364 Kapitel 17 Kernphysik und Radioaktivität 367 Die Struktur des Atomkerns 367 Die Rolle der Chemie: Ordnungszahl und Massenzahl 368 Anzahl der Neutronen: Isotope eines Elementes 369 Ach, wie klein: das Volumen und der Radius des Atomkerns 370 Berechnung der Dichte des Kerns 371 Die starke Wechselwirkung: Sie hält die Kerne zusammen 371 Die abstoßende Kraft zwischen den Protonen 372 Die starke Wechselwirkung 372 Bestimmung der Bindungsenergie des Kerns 373 Von α bis γ: die verschiedenen Arten des radioaktiven Zerfalls 375 Freisetzung von Helium: der Alpha-Zerfall 376 Gewinnung von Protonen: der Beta-Zerfall 377 Emission von Photonen: der Gamma-Zerfall 378 Griff zum Geiger-Zähler: die Halbwertszeit und radioaktiver Zerfall 379 Die Halbwertszeit 380 Zerfallsraten: Aktivität eines Stoffes 381 Teil VI Der Top-Ten Teil 383 Kapitel 18 Zehn Experimente, die die Welt verändert haben 385 Michelsons Messung der Lichtgeschwindigkeit 385 Das Doppelspaltexperiment von Young: Licht ist eine Welle 386 Der photoelektrische Effekt 386 Die Entdeckung von Materiewellen durch Davisson und Germer 387 Röntgenstrahlen 387 Marie Curie und die Radioaktivität 387 Rutherfords Entdeckung des Atomkerns 388 Der Stern-Gerlach-Versuch 388 Das Atomzeitalter: der erste Atommeiler 388 Bestätigung der speziellen Relativitätstheorie 389 Kapitel 19 Zehn Online-Rechner 391 Vektor-Rechnung 391 Zentripetalbeschleunigung einer Kreisbewegung 391 Die in einem Kondensator gespeicherte Energie 392 Elektrische Resonanzfrequenz 392 Kapazitiver Blindwiderstand 392 Induktiver Blindwiderstand 393 Umrechnung von Frequenz und Wellenlänge 393 Längenkontraktion 393 Der relativistische Faktor 393 Berechnung von Halbwertszeiten 394 Stichwortverzeichnis 395mehr