Grundlagen für das Ingenieurstudium kurz und prägnant

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1 ürgen Eichler S Grundlagen für das ngenieurstudium kurz und prägnant Mit 241 Abbildungen und 54 Tabellen 3., überarbeitete und ergänzte Auflage Studium Technik

2 V nhaltsverzeichnis Physikalische Größen. 1.1 Basisgrößen und -einheiten S-System Naturkonstanten Mechanik fester Körper Kinematik (Lehre von der Bewegung) Geradlinige Bewegung Dreidimensionale Bewegung Kreisbewegung Dynamik (Lehre von den Kräften) Kraft (Newtonsehe Axiome) Masse und Kraft Bewegte Bezugssysteme, Trägheitskraft Zentrifugal- und Corioliskraft Arbeit, Energie und Leistung Arbeit Energie Leistung Energieerhaltung mpuls mpulserhaltung Schwerpunkt Stoßgesetze Dynamik der Rotation Energie und Trägheitsmoment Drehmoment Drehimpuls Vergleich: geralinige Bewegung und Drehbewegung Vektorielle Formulierung Kreisel Mechanik deformierharer Medien Deformation fester Körper Dehnung Anwendungen, Belastung Statik der Flüssigkeiten und Gase Druck und Kompressibilität Druck in Flüssigkeiten Druck in Gasen Auftrieb Dynamik der Flüssigkeiten und Gase... 53

3 - V nhaltsverzeichnis Reibungsfreie Strömungen nnere Reibung Turbulenz 61 4 Gravitation Klassische Gravitationstheorie Gravitationsgesetz Planetensystem Potenzielle Energie Satellitenbahnen Relativitätstheorie Spezielle Relativitätstheorie Allgemeine Relativitätstheorie 71 5 Thermodynamik Zustandsgleichungen von Gasen Temperatur Zustandsgleichung idealer Gase Molare Größen Reale Gase Aggregatzustände Kinetische Gastheorie Gasdruck Thermische Energie Geschwindigkeitsverteilung Hauptsätze der Thermodynamik Spezifische Wärmekapazität Erster Hauptsatz der Wärmelehre Zustandsänderungen Kreisprozesse Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre Thermische Maschinen Wärmekraftmaschinen Wärmepumpe Wärmetransport Wärmeleitung Konvektion Wärmestrahlung Schwingungen und Wellen Schwingungen Freie ungedämpfte Schwingung Freie gedämpfte Schwingung Erzwungene Schwingungen Überlagerung von Schwingungen Fourier-Analyse Gekoppelte Schwingungen 125

4 nhaltsverzeichn is X 6.2 Wellen Wellengleichung Ausbreitungsgeschwindigkeit Überlagerung von Wellen Doppler-Effekt Akustik Physiologische Akustik Schallwellen Schallempfindung Technische Akustik Messtechnik Ultraschall Elektromagnetismus Elektrisches Feld Elektrische Ladung Elektrische Feldstärke Spannung und Potenzial Elektrische nfluenz Elektrische Polarisation Kondensator Elektrischer Fluss und Flussdichte Magnetisches Feld Magnetische Feldstärke Magnetische Flussdichte und Fluss Kräfte im Magnetfeld Polarisation und Magnetisierung Materie im Magnetfeld Elektromagnetische Wechselfelder Veränderliche Magnetfelder: nduktion Veränderliche elektrische Felder Maxwellsehe Gleichung Elektromagnetische Wellen Elektrische Ströme Gleichstromkreise Wechselstromkreise Elektromagnetische Schwingungen Ströme im Vakuum Ströme in Gasen Ströme in Flüssigkeiten Optik Geometrische Optik Reflexion und Brechung Hohlspiegel Linsen 197

5 x nhaltsverzeichnis Auge Photoapparat Projektor Fernrohr Mikroskop Wellenoptik Polarisation von Licht Eigenschaften der Kohärenz Erscheinungen der nterferenz Beugung von Licht Holographie Quantenoptik Prinzipien des Lasers Lasertypen Nichtlineare Optik Photometrie Farbmetrik Grundbegriffe der Lichttechnik Atomphysik Bestandteile der Atome SchematischerAufbau deratome Lichtwellen und Photonen Materiewellen und -strahlen Aufbau der Atome Wasserstoffatom Quantenzahlen Deutung des Periodensystems Licht, Röntgenstrahlung und Spinresonanz Emission und Absorption von Lieh! Röntgenstrahlung Spinresonanz Moleküle Festkörper Struktur der Festkörper l.l.l Bindung in Kristallen Kristallstrukturen Nichtkristalline Festkörper Flüssigkristalle Elektronen in Festkörpern Energiebänder Metallische Leitung Supraleitung Halbleiter pn-übergang Halbleiterbauelemente 289

6 nhaltsverzeichnis X Transistoren ntegrierte Schaltungen Optoelektronik Kernphysik Struktur der Atomkerne Kernteilchen Kernniveaus Radioaktive Kernumwandlungen a-,ß- und y-strahlung Radioaktives Zerfallsgesetz Natürliche Radioaktivität Künstliche Kernreaktionen Kernspaltung und Kernfusion Spaltung mit Neutronen Kernreaktoren Kernfusion Fusionsreaktoren Strahlenschutz Wechselwirkung von Strahlung und Materie Messung radioaktiver Strahlung Dosimetrie Physik der Elementarteilchen Fundamentale Wechselwirkungen Beschreibung der Elementarteilchen Quarks und Hadronen 331 Sachwortverzeichnis 332