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Mechanik Relativität Gravitation Die Physik des Naturwissenschaftlers

74,99 €

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Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

21.12.1972

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

444

Maße (L/B/H)

24,4/17/2,5 cm

Gewicht

786 g

Auflage

1. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-05982-0

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Taschenbuch

Erscheinungsdatum

21.12.1972

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

444

Maße (L/B/H)

24,4/17/2,5 cm

Gewicht

786 g

Auflage

1. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-05982-0

Herstelleradresse

Springer Heidelberg
Tiergartenstr. 17
69121 Heidelberg
DE
buchhandel-buch@springer.com

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  • I Einleitende Orientierung.-
    1 Physikalische Größen.- Größen als Mittel des quantitativen Vergleichens.- Anwendung auf die Welt als ganze.- Theorie und Wirklichkeit.-
    2 Physik und Mathematik.- Die physikalische Messung.- Mittelwert und quadratische Streuung.- Statistik der Einzelmessungen und Wahrscheinlichkeit.- Bessere und schlechtere Meßverfahren.- Der Fehler einer Messung.- Streuung und Fehler in der klassischen Physik.- Streuung und Fehler in der Quantenmechanik.- Das Instrument „Mathematik“.- Richtig und Falsch in der Physik.- Theorie und Mathematik.-
    3 Kinematik und Dynamik.- Die kinematische Beschreibung der Bewegung.- Unphysikalische Bewegungen.- Bewegung als Transport.-
    4 Die Begriffe Impuls und Energie in ihrer historischen Entwicklung.- Huygens’ Untersuchungen zum elastischen Stoß.- Newtons Bewegungsgleichungen.- Newtons Prinzip der Gleichheit von actio und reactio.- Kinetische und potentielle Energie.- Ausdehnung des Energiebegriffs auf nicht-mechanische Vorgänge und Systeme.- Ausdehnung des Impulsbegriffs auf nicht-mechanische Systeme.- Bewegung als Energie-Impuls-Transport.- Heisenbergs Unschärferelationen.- II Impuls und Energie.-
    5 Der Transport von Energie und Impuls.- Transporte durch den leeren Raum.- Innere Energie, Ruhenergie.- Kinetische Energie.- Grenzgeschwindigkeit von Transporten.-
    6 Der Begriff des Teilchens.- Energie-Impuls-Zusammenhang eines Transports.- Die Funktion E(P) für Transporte durch den leeren Raum bei beliebiger Geschwindigkeit.- Newtonsche Teilchen.- Extrem relativistische Teilchen.-
    7 Die Messung des Impulses.- Impulsmessung als Operation des Vergleichens.- Das Prinzip der Impulsmessung.- Impulsmessung bei v ? c.- Impulsaustausch eines Pendels.- Impulsmessung bei v = c.- Einheiten des Impulses.-
    8 Die Messung der Energie.- Energiemessung als Operation des Vergleichens.- Verschiebungen.- Verschiebungsenergie im homogenen Gravitationsfeld.- Freier Fall im homogenen Gravitationsfeld.- Verschiebungsenergie beim Spannen einer elastischen Feder.- Einheiten der Energie.- III Stoßprozesse.-
    9 Allgemeine Charakterisierung von Stoßprozessen.- Wechselwirkung von Energie-Impuls-Transporten.- Impuls- und Energiebilanz zwischen Anfangs- und Endzustand.-
    10 Schwerpunktssystem.- Schwerpunktssystem eines Teilchens.- Schwerpunktssystem mehrerer Teilchen.- Stoßinvarianten.-
    11 Der elastische Stoß.- Impuls- und Energiebilanz.- Elastischer Stoß zwischen Newtonschen Teilchen.- Zentral-elastischer Stoß.- Beispiele elastischer Stoßprozesse.- Compton-Effekt.- Weiche und harte Photonen beim Compton-Effekt.- Beobachtung der Compton-Streuung an gebundenen Elektronen.- Compton-Effekt am bewegten Elektron.- Reflexion von Licht am ruhenden Spiegel.- Reflexion von Licht am bewegten Spiegel.-
    12 Der inelastische Stoß.- Energiebilanz.- Modell eines inelastischen Stoßes.- Der total inelastische Stoß.- Franck-Hertz-Versuch.- Paarerzeugung und Paarzerstrahlung.- Absorptionsprozesse für hochenergetische Photonen.- Emission eines Photons. Mößbauer-Effekt.-
    13 Teilchenreaktionen.- Mikroskopische Reversibilität.- Reaktionsenergie und Schwellenergie.- Aktivierungsenergie.- Beispiel einer chemischen Reaktion.- Kernfusionsreaktionen.- Proton-Proton-Stoß.-
    14 Dissipative Energie-Impuls-Transporte.- Energie-Impuls-Transport in Materie.- Modell eines Stoßmechanismus mit Energiedissipation.- Teilchen und Quasiteilchen.- IV Felder.-
    15 Körper und Feld als Grenzfälle des Teilchenbegriffs.- Das Problem der Lokalisierbarkeit eines Teilchens.- Die klassische Einteilung der Transporte in korpuskulare und feldartige.-
    16 Verschiebungsenergie.- Energieänderungen und ihre mathematische Beschreibung. Kraft.- Die Energieformen Bewegungs- und Verschiebungsenergie.- Vorgänge mit Austausch allein von Bewegungs- und Verschiebungsenergie.- Das Modell des statischen Feldes.-
    17 Die mathematische Beschreibung statischer Felder.- Einteilung der statischen Felder in zwei Typen.- Statische Felder vom ersten Typ.- Statische Felder vom zweiten Typ.- Physikalische Felder.- Mathematische Felder.- Gradientenfelder.- Äquipotentialflächen.- Konservative und nicht-konservative Kraftfelder.-
    18 Beispiele statischer Felder.- Das homogene Gravitationsfeld.- Gravitationsfeld eines punktartigen Körpers.- Coulomb-Feld.- Die elastische Feder als Feld.-
    19 Die Bewegung von Körpern in statischen Feldern.- Bewegungen.- Energiebilanz bei Bewegungen.- Impulsbilanz bei Bewegungen.- Bewegungsgleichungen.- Hamiltonsche Gleichungen.-
    20 Spezielle Bewegungsgleichungen und ihre Lösungen.- Bewegungsgleichungen eines Newtonschen Körpers im homogenen Kraftfeld.- Bahnen eines Newtonschen Körpers im homogenen Kraftfeld.- Relativistische Bewegung im homogenen Kraftfeld.- Kepler-Problem.- Kreisbahnen des Kepler-Problems.- Allgemeine Bahnkurven eines Newtonschen Körpers beim Kepler-Problem.- Der lineare harmonische Oszillator.- Der 3-dimensionale harmonische Oszillator.- Anwendungen des harmonischen Oszillators.- Allgemeine Bedeutung des harmonischen Oszillators.- Beispiele harmonischer Oszillatoren.-
    21 Bewegung eines elektrisch geladenen Körpers im Magnetfeld.- Beschleunigung eines elektrisch geladenen Körpers in einem Magnetfeld.- Die Funktion E(P, r) eines geladenen Körpers im Magnetfeld.- Bewegungsgleichungen.- Das Vektorpotential als Beschreibung des Magnetfeldes.- Bahnen eines geladenen Körpers im homogenen Magnetfeld.- Relativistische Bewegung im Magnetfeld.-
    22 Austausch und Transport von Energie und Impuls durch Felder.- Energie- und Impulsbilanz eines statischen Feldes.- Die elastische Feder als Modell für den Impulsaustausch und Impulstransport eines Feldes.- Die statische Näherung eines Feldes.- Der leere Raum als Zustand eines Feldes. Trägheitsfeld.-
    23 Zwei- und Mehrkörper-Probleme in statischer Näherung.- Bewegungsgleichungen.- Reduktion eines 2-Körper-Problems auf ein 1-Körper-Problem. Schwerpunkts- und Relativvariablen.- 2-Körper-Probleme mit Feldern vom ersten Typ.- Modell eines 2-atomigen Moleküls.- Modell eines gestreckten 3-atomigen Moleküls.- Hauptachsentransformation.- Lösung des Hauptachsenproblems.- Eigenschwingungen.- Virial-Theorem.- Einige Folgerungen aus dem Virial-Theorem.- V Drehimpuls.-
    24 „Natürliche“ Bewegungen. Translation und Rotation.- Kinematik der Translation und Rotation.- Polare und axiale Vektoren.-
    25 Der Drehimpuls.- Allgemeine Eigenschaften des Drehimpulses.- Bahndrehimpuls eines Körpers.- Dynamische Auszeichnung eines Bezugspunkts. Rotationssymmetrische Felder.- Bahndrehimpuls eines n-Körper-Systems.- Bahndrehimpuls eines 2-Körper-Systems.- Bahndrehimpuls eines n-Körper-Systems mit 2-Körper-Wechselwirkungen.- Der gesamte Drehimpuls eines n-Körper-Systems.- Austausch von Drehimpuls zwischen den Partnern eines 2-Körper-Systems.- Der Spin.-
    26 Energie und Drehimpuls.- Zerlegung einer Bewegung in Rotation und l-dimensionale Bewegung (Schwingung).- Energie als Funktion des Drehimpulses.- Energie eines rotierenden starren n-Körper-Systems.- Die Komponenten des Trägheitstensors.- Steinerscher Satz.- Hauptträgheitsachsen.-
    27 Rotationsbewegungen eines starren Körpers.- Rotation um eine vorgegebene Achse.- Rollende Bewegung.- Gehemmte Rotation. Rotationsschwingungen.- Freie Rotation eines starren Körpers. Kreisel.- Der Kreisel unter dem Einfluß eines Drehmomentes.- VI Relativitätstheorie.-
    28 Bezugssysteme und Geometrie.-
    29 Der absolute Raum und die absolute Zeit Newtons.-
    30 Inertialsysteme und Relativitätsprinzip.- Inertialsysteme.- Relativitätsprinzip.- Galilei-Transformation.-
    31 Nicht-inertiale Bezugssysteme.- Newtons Unterscheidung zwischen „wahren“ Kräften und Trägheitskräften.- Rotierende Bezugssysteme.- Résumé der Newtonschen Auffassung.- Historische Notitz zum Begriff des absoluten Raumes.- Das Foucault-Pendel.- Kreiselkompaß.- Die Funktion E(P, r) im rotierenden Bezugssystem.- Larmor-Theorem.- Atom im Magnetfeld. Zeeman-Effekt.-
    32 Trägheitsfeld und Äquivalenzprinzip.- Beschleunigungsf elder.- Äquivalenzprinzip.- Lichtablenkung im Gravitationsfeld.- Rotverschiebung im Gravitationsfeld.-
    33 Dynamische Beschreibung von Energietransporten in Beschleunigungsfeldern.- Energiebilanz in Beschleunigungsfeldern.- Der Newtonsche Grenzfall.- Extrem relativistischer Grenzfall.-
    34 Zeitablauf gleicher physikalischer Vorgänge an verschiedenen Stellen im Gravitationsfeld.- Uhren im Gravitationsfeld.- Uhren bei beschleunigten Bewegungen. Zwillingsparadoxon.-
    35 Grenzgeschwindigkeit und Relativitätsprinzip.-
    36 Transformation von Energie, Impuls und Geschwindigkeit beim Übergang zwischen Inertialsystemen.-
    37 Lorentz-Transformation.-
    38 Relativität der Gleichzeitigkeit. Invariante und nicht-invariante Zeitordnung.-
    39 Zeitdehnung und Gestaltsänderung durch Bewegung.- Elimination der Retardierung. Transversaler Doppler-Effekt.- Auswirkungen des transversalen Doppler-Effekts.- Zeitdehnung infolge gradlinig-gleichförmiger Bewegung.- Einfluß der Gleichzeitigkeit auf die geometrische Gestalt.- Der Aufbau der Relativitätstheorie. Rückschau und Ausblick.-
    40 Raum-Zeit-Geometrie der Inertialsysteme.- Die Welt der Ereignisse.- Die Metrik der Raum-Zeit-Welt.-
    41 Wirkung eines Beschleunigungsfeldes auf die Raum-Zeit-Welt.- Gleichförmig beschleunigte Bewegung im Inertialsystem.- Trägheitsbewegungen in beliebigen Bezugssystemen.- Die Weltlinien des Lichts in nicht-inertialen Bezugssystemen.-
    42 Gravitationsfelder, die eine Krümmung der Raum-Zeit-Welt bewirken.- Der lokale Charakter der Inertialsysteme.- Die Krümmung der Raum-Zeit-Welt.- Planetenbewegung als geodätische Weltlinie.-
    43 Zusammenhang zwischen Krümmung und Verteilung von Energie und Impuls in der Welt.- Die Feldgleichungen des Newtonschen Gravitationsfeldes.- Die Einsteinschen Feldgleichungen.- Kosmologische Weltmodelle.- VII Gravitation.-
    44 Newtons Gravitationstheorie.- Die Bewegung des Mondes als freier Fall.- Die Keplerschen Gesetze.- Kinematische Folgerungen aus den Keplerschen Gesetzen.- Newtons Gravitationsgesetz.- 2-Körper-Problem.- Die potentielle Energie der Gravitationswechselwirkung.- Bestimmung der Masse von Himmelskörpern.- Hyperbelbewegungen.-
    45 Ausbau der Newtonschen Gravitationstheorie.- Gravitationsfeld einer gegebenen Massenverteilung.- Gravitationspotentiale einfacher Massenverteilungen.- Die Gravitationsenergie einer Massenverteilung.- Das n-Körper-Problem.-
    46 Deformationswirkung von Gravitationsfeldern auf ausgedehnte Körper (Gezeiten).- Deformation eines Körpers im inhomogenen Gravitationsfeld.- Drehmoment als Folge eines inhomogenen Gravitationsfeldes.- Mathematische Beschreibung der Inhomogenität eines Gravitationsfeldes.- Gezeiten-Effekte.-
    47 Einsteins Theorie der Gravitation.- Gravitation als Raum-Zeit-Struktur.- Lichtablenkung im Gravitationsfeld.- Rot- und Violettverschiebung im Gravitationsfeld.- Periheldrehung des Merkur.- Laufzeitverzögerung elektromagnetischer Signale im Gravitationsfeld.- Gravitationsfeld eines rotierenden Körpers.- Ereignishorizont.- Endliche und unendliche Zeitintervalle zwischen Ereignispaaren.- Der radiale freie Fall im Schwarzschild-Feld.- Die Raum-Zeit-Welt eines frei fallenden Beobachters.- Schwarzes Loch. Gravitationskollaps.-
    48 Gravitationswellen.- Erzeugung.- Ausbreitung.- Nachweis.-
    49 Kosmologie.- Kosmologische Postulate.- Olbers’ Paradoxon.- Die Expansion des Weltalls.- Die 3 K-Weltraumstrahlung.- Astrophysikalische Daten.- Naturkonstanten.- Wichtige Einheiten.