ISBN Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek

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2 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Die Informationen in diesem Buch werden ohne Rücksicht auf einen eventuellen Patentschutz veröffentlicht. Warennamen werden ohne Gewährleistung der freien Verwendbarkeit benutzt. Bei der Zusammenstellung von Texten und Abbildungen wurde mit größter Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler nicht ausgeschlossen werden. Verlag, Herausgeber und Autoren können für fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Für Verbesserungsvorschläge und Hinweise auf Fehler sind Verlag und Autor dankbar. Es konnten nicht alle Rechteinhaber von Abbildungen ermittelt werden. Sollte dem Verlag gegenüber der Nachweis der Rechtsinhaberschaft geführt werden, wird das branchenübliche Honorar nachträglich gezahlt. Alle Rechte vorbehalten, auch die der fotomechanischen Wiedergabe und der Speicherung in elektronischen Medien. Die gewerbliche Nutzung der in diesem Produkt gezeigten Modelle und Arbeiten ist nicht zulässig. Fast alle Produktbezeichnungen und weitere Stichworte und sonstige Angaben, die in diesem Buch verwendet werden, sind als eingetragene Marken geschützt. Da es nicht möglich ist, in allen Fällen zeitnah zu ermitteln, ob ein Markenschutz besteht, wird das Symbol in diesem Buch nicht verwendet. Umwelthinweis: Dieses Produkt wurde auf chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Die Einschrumpffolie zum Schutz vor Verschmutzung ist aus umweltverträglichem und recyclingfähigem PE-Material ISBN Pearson Studium ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH, Martin-Kollar-Straße 10-12, D München/Germany Alle Rechte vorbehalten Lektorat: Marc-Boris Rode, mrode@pearson.de Lektorat: Rainer Fuchs, rfuchs@pearson.de Korrektorat: Barbara Decker, München Einbandgestaltung: adesso 21, Thomas Arlt, München Herstellung: Philipp Burkart, pburkart@pearson.de Satz: mediaservice, Siegen ( Druck und Verarbeitung: Kösel, Krugzell ( Printed in Germany

3 Physik für Ingenieure - PDF Inhaltsverzeichnis Physik für Ingenieure - Von der klassischen Mechanik zu den Quantengasen Inhaltsverzeichnis Vorwort Einleitung 1 Mechanik idealisierter Körper 2 Makrophysik der Materie 3 Ausgleichsprozesse und Wellen 4 Elektromagnetische Strahlung 5 Atomare Struktur der Materie 6 Quantengase A Physikalische Größen mit SI-Einheiten B Physikalische Konstanten Register Vorwort Einleitung 1 Mechanik idealisierter Körper 1.1 Bewegung in Raum und Zeit Raum und Zeit Kinematik Wechsel des Bezugssystems Planetenbewegung 1.2 Dynamik der Massenpunkte Träge und schwere Masse Newtonscher Kraftbegriff Die Gravitation Konstanz der Lichtgeschwindigkeit 1.3 Energie- und Impulssatz Arbeit und Kreisprozesse Potenzielle und kinetische Energie Impulserhaltung Elastische und inelastische Stöße 1.4 Der Drehimpuls Der Drehimpuls bewegter Massenpunkte Starrer Körper Der Drehimpuls ausgedehnter Körper Drehimpulserhaltung 1.5 Dynamik starrer Körper

4 1.5.1 Gleichgewichtsbedingungen Das Trägheitsmoment Kreiselbewegungen Statische und dynamische Unwucht 1.6 Schwingungen Kreisbewegung und harmonischer Oszillator Gedämpfte Oszillatoren Erzwungene Schwingungen Gekoppelte Pendel 2 Makrophysik der Materie 2.1 Gase Atomhypothese Das ideale Gas Die Temperatur Zufallsverteilungen 2.2 Aggregatzustände Flüssigkeiten und Festkörper Zustandsdiagramme Phasenübergänge Reale Gase 2.3 Energiesatz Wärmeaustausch Hauptsatz der Thermodynamik Äquipartitionsgesetz Thermodynamische Prozesse 2.4 Entropiesatz Reversible und irreversible Prozesse Hauptsatz der Thermodynamik Energiewandler Stirling-Prozess 2.5 Tiefe Temperaturen Adiabatische Zustandsänderungen Kompressionskältemaschine Gasverflüssigung Molare Wärmekapazität von H2 3 Ausgleichsprozesse und Wellen 3.1 Wellenbewegungen entlang linearer Medien Lineare Kette Resonatoren Superposition Dispersion

5 3.2 Ausgleichsprozesse Strömungen Zufallsbewegung der Atome Temperaturausgleich Diffusion in Gasen 3.3 Schallwellen in Gasen Schallausbreitung Chladnische Klangfiguren Energie- und Nachrichtenübertragung Doppler-Effekt 3.4 Elektrizität und Magnetismus Ladung und Strom Coulomb-Kraft und Lorentz-Kraft Elektromagnetische Induktion Elektromagnetischer Schwingkreis 3.5 Das elektromagnetische Feld Verschiebungspolarisation und Magnetisierung Das elektrische Feld im Vakuum Das magnetische Feld im Vakuum Maxwellsche Gleichungen 3.6 Elektromagnetische Wellen Wellenausbreitung im Vakuum Abstrahlung eines Hertzschen Dipols Absorption und Streuung Wellenleiter 4 Elektromagnetische Strahlung 4.1 Strahlenoptik Reflexion und Brechung Optische Bauelemente Mikroskop und Fernrohr Messung der Lichtgeschwindigkeit 4.2 Wellenoptik Farben dünner Plättchen Kohärenz Beugung Auflösungsvermögen optischer Instrumente 4.3 Photonen Der Photoeffekt Photonenhypothese Röntgen-Bremsspektrum Compton-Effekt

6 4.4 Wärmestrahlung Emissionsvermögen und Absorptionsgrad Kirchhoffsches Strahlungsgesetz Emissionsvermögen des schwarzen Körpers Quantenhypothese 5 Atomare Struktur der Materie 5.1 Das Atom Struktur der Atome Das Wasserstoffspektrum Bohrsches Atommodell Diskrete Energieniveaus 5.2 Elektronenwellen Elektronenbeugung Tunneleffekt Wellenmechanik Deutung der Elektronenwellen 5.3 Die Elektronenhülle der Atome Pauli-Prinzip und Schalenstruktur der Atomhülle Charakteristisches Röntgen-Spektrum Periodisches System der Elemente Atomspektren 5.4 Der Atomkern Struktur der Atomkerne Radioaktivität Kernfusion und Kernspaltung Absorption radioaktiver Strahlen 5.5 Chemische Bindung Ionenbindung und Wasserstoffbrücke Atombindung Metallische Bindung Kristallbildung 5.6 Gitterstruktur der Kristalle Röntgen-Beugung Ionengitter Dichteste Kugelpackungen Diamantgitter 6 Quantengase 6.1 Gitterschwingungen und Phononen Harmonischer Oszillator Molare Wärmekapazität von Kristallen

7 6.1.3 Schallwellen in Kristallen Phononen 6.2 Laser Induzierte Emission Besetzungsumkehr Rückkopplung im Resonator He-Ne-Laser 6.3 Bändermodell Resonanzaufspaltung Energieband und Fermi-Energie Thermische Besetzung der Energiebänder Austrittsarbeit und Kontaktspannung 6.4 Elektronenbewegung im Kristall Klassisches Elektronengas Wiedemann-Franzsches Gesetz Das Fermi-Gas der Leitungselektronen Dispersionsrelationen der Elektronenwellen in Kristallen 6.5 Halbleiter sp3-hybridbindung Dotierte Halbleiter Ladungsträgerdichte im Halbleiter Der p-n-übergang 6.6 Elementarereignisse Der Messprozess Statistisches Rauschen Thermisches Rauschen Determinismus und Zufall A Physikalische Größen mit SI-Einheiten B Physikalische Konstanten Register A B C D E F G H I

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