Verfügbarkeit: Taschenbuch der Physik | Technische Universität München

Taschenbuch der Physik: Formeln, Tabellen, Übersichten

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Bibliographische Detailangaben
Weitere beteiligte Personen:	Stöcker, Horst 1952- (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG [2018]
Ausgabe:	8. Auflage
Schriftenreihe:	Edition Harri Deutsch
Schlagwörter:	Physik CD-ROM Tabelle Ingenieurstudium Kinematik Dynamik Optik Kernphysik Formeln Taschenbuch Naturwissenschaften Naturwissenschaften - Physik Harri Deutsch Harri Deutsch - Physik Studium Taschenbücher Studium - Physik Formelsammlung
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Umfang:	XXIV, 1080 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm, 1123 g
ISBN:	9783808558751 380855875X

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS TABELLENVERZEICHNIS XXI I MECHANIK 1 KINEMATIK 1 1.1 BESCHREIBUNG VON BEWEGUNGEN................................................................................................ 1 1.1.1 BEZUGSSYSTEME ......................................................................................................... 1 1.1.2 Z E I T ............................................................................................................................ 5 1.1.3 LAENGE, FLAECHE, VOLUMEN .......................................................................................... 7 1.1.4 WINKEL ...................................................................................................................... 8 1.1.5 MECHANISCHE SYSTEME .............................................................................................. 10 1.2 BEWEGUNG IN EINER DIMENSION.................................................................................................. 11 1.2.1 GESCHWINDIGKEIT ....................................................................................................... 11 1.2.1.1 DURCHSCHNITTSGESCHWINDIGKEIT .................................................................. 12 1.2.1.2 MOMENTANGESCHWINDIGKEIT ........................................................................ 13 1.2.2 BESCHLEUNIGUNG......................................................................................................... 14 1.2.3 EINFACHE BEWEGUNGEN IN EINER DIMENSION ............................................................... 16 1.3 BEWEGUNG IN MEHREREN DIMENSIONEN...................................................................................... 19 1.3.1 GESCHWINDIGKEITSVEKTOR............................................................................................ 20 1.3.2 BESCHLEUNIGUNGSVEKTOR ............................................................................................ 22 1.3.3 FREIER FALL UND WURF ................................................................................................. 25 1.4 DREHBEWEGUNG........................................................................................................................... 27 1.4.1 WINKELGESCHWINDIGKEIT ............................................................................................ 27 1.4.2 WINKELBESCHLEUNIGUNG.............................................................................................. 29 1.4.3 BAHNGESCHWINDIGKEIT .............................................................................................. 30 2 DYNAMIK 32 2.1 GRUNDGESETZE DER D YNAM IK..................................................................................................... 32 2.1.1 MASSE UND IMPULS ..................................................................................................... 32 2.1.1.1 MASSE ........................................................................................................ 32 2.1.1.2 IMPULS ........................................................................................................ 34 2.1.2 NEWTONSCHE GESETZE ................................................................................................. 34 2.1.2.1 TRAEGHEIT (ERSTES NEWTONSCHES GESETZ) ..................................................... 34 2.1.2.2 GRUNDGESETZ DER DYNAMIK (ZWEITES NEWTONSCHES GESETZ) ...................... 35 2.1.2.3 KRAFT .......................................................................................................... 36 2.1.2.4 REAKTIONSPRINZIP (DRITTES NEWTONSCHES GESETZ) ....................................... 37 2.1.2.5 TRAEGHEITSKRAEFTE........................................................................................... 38 2.1.2.6 D*ALEMBERTSCHES PRINZIP .......................................................................... 39 2.1.2.7 ZUSAMMENSETZUNG VON K RAEFTEN.................................................................. 39 2.1.2.8 ZERLEGUNG VON KRAEFTEN .............................................................................. 40 2.1.3 BAHNDREHIMPULS .............................................. 43 2.1.4 DREHMOMENT............................................................................................................. 44 2.1.5 DYNAMISCHES GRUNDGESETZ FUER DREHBEWEGUNGEN ..................................................... 46 2.2 K RAEFTE...................................................................................................................................... 47 2.2.1 GEWICHTSKRAFT ............................................................................................................ 47 2.2.2 FEDERKRAEFTE UND TORSIONSKRAEFTE ................................................................................ 48 2.2.3 REIBUNGSKRAEFTE ......................................................................................................... 50 2.2.3.1 HAFTREIBUNG ............................................................................................... 50 2.2.3.2 GLEITREIBUNG .............................................................................................. 51 2.233 ROLLREIBUNG ................................................................................................ 51 2.23.4 SEILREIBUNG.................................................................................................. 52 2.3 TRAEGHEITSKRAEFTE IN ROTIERENDEN BEZUGSSYSTEMEN ...................................................................... 53 2.3.1 ZENTRIPETALKRAFT UND ZENTRIFUGALKRAFT ........................................................................ 53 2.3.2 CORIOLISKRAFT .............................................................................................................. 55 2.4 ARBEIT UND ENERGIE.................................................................................................................... 57 2.4.1 ARBEIT ........................................................................................................................ 57 2.4.2 ENERGIE ...................................................................................................................... 59 2.4.3 KINETISCHE ENERGIE ................................................................................................... 60 2.4.4 POTENZIELLE ENERGIE ................................................................................................... 60 2.4.4.1 HUBARBEIT GEGEN GRAVITATIONSKRAFT ............................................................ 61 2.4.4.2 VERFORMUNGSARBEIT UND SPANNUNGSENERGIE EINER FEDER ............................. 62 2.4.5 REIBUNGSARBEIT ......................................................................................................... 63 2.5 LEISTUNG ................................................................................................................................... 64 2.5.1 WIRKUNGSGRAD ............................................................................................................ 64 2.6 STOSSPROZESSE............................................................................................................................ 65 2.6.1 ELASTISCHE, GERADE, ZENTRALE STOESSE ............................................................................. 67 2.6.2 ELASTISCHE, SCHIEFE, ZENTRALE STOESSE ............................................................................ 68 2.6.3 ELASTISCHER, SCHIEFER STOSS MIT EINEM RUHENDEN KOERPER ............................................ 69 2.6.4 UNELASTISCHE STOESSE ................................................................................................... 71 2.6.4.1 TEILUNELASTISCHE STOESSE ............................................................................... 71 2.6.4.2 TOTAL UNELASTISCHER STOSS ............................................................................ 71 2.7 RAKETEN..................................................................................................................................... 71 2.7.1 SCHUBKRAFT.............................................................................................. 72 2.7.2 RAKETENGLEICHUNG ..................................................................................................... 73 2.8 MASSENPUNKTSYSTEME................................................................................................................ 74 2.8.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN............................................................................................. 74 2.8.2 IMPULSERHALTUNGSSATZ................................................................................................. 76 2.8.3 DREHIMPULSERHALTUNGSSATZ ......................................................................................... 77 2.8.4 ENERGIEERHALTUNGSSATZ ............................................................................................... 77 2.9 LAGRANGE- UND HAMILTON-GLEICHUNGEN .................................................................................... 78 2.9.1 LAGRANGE-GLEICHUNGEN UND HAMILTONSCHES PRINZIP ................................................ 78 2.9.2 HAMILTON-GLEICHUNGEN ............................................................................................. 81 3 STARRE KOERPER 83 3.1 KINEMATIK................................................................................................................................. 83 3.1.1 D IC H TE ........................................................................................................................ 83 3.1.2 SCHWERPUNKT .............................................................................................................. 83 3.1.3 KINEMATISCHE GRUNDGROESSEN ...................................................................................... 85 3.2 STATIK......................................................................................................................................... 87 3.2.1 KRAFTVEKTOREN ........................................................................................................... 87 3.2.2 DREHMOMENT.............................................................................................................. 89 3.2.3 K RAEFTEPAAR.................................................................................................................. 91 3.2.4 GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN DER S TATIK ...................................................................... 92 3.2.5 TECHNISCHE MECHANIK ............................................................................................... 94 3.2.5.1 LAGERREAKTIONEN.......................................................................................... 94 3.2.5.2 FACHWERKE ................................................................................................. 94 3.2.6 MASCHINEN.................................................................................................................. 95 3.2.6.1 H E B E L........................................................................................................... 95 3.2.6.2 KEILE UND SCHRAUBEN ............................................................................... 96 3.2.6.3 ROLLEN ....................................................................................................... 97 3.3 DYNAMIK.................................................................................................................................. 100 3.4 TRAEGHEITSMOMENT UND DREHIMPULS.......................................................................................... 100 3.4.1 MASSENTRAEGHEITSMOMENT .......................................................................................... 100 3.4.1.1 SATZ VON S TEIN ER......................................................................................... 102 3.4.1.2 TRAEGHEITSMOMENTE GEOMETRISCHER KOERPER ................................................. 103 3.4.2 DREHIMPULS ............................................................................................................... 105 3.4.2.1 GLEICHGEWICHT BEI DREHBEWEGUNGEN.......................................................... 106 3.5 ARBEIT, ENERGIE UND LEISTUNG................................................................................................... 106 3.5.1 KINETISCHE ENERGIE ................................................................................................... 107 3.5.2 POTENZIELLE ENERGIE DER TORSION ................................................................................ 109 3.6 KREISELTHEORIE .......................................................................................................................... 109 3.6.1 TRAEGHEITSTENSOR ......................................................................................................... 110 3.6.2 NUTATION UND PRAEZESSION .......................................................................................... 112 3.6.2.1 N UTATION...................................................................................................... 112 3.6.2.2 PRAEZESSION ................................................................................................. 113 3.6.2.3 KREISELMOMENTE........................................................................................ 115 3.6.3 ANWENDUNGEN VON K REISELN ....................................... 115 4 MIKROMECHANIK 117 4.1 DUENNSCHICHTTECHNIK................................................................................................................. 117 4.2 BELICHTUNGS- UND AETZVERFAHREN.................................................. 118 4.3 ANWENDUNGEN.......................................................................................................................... 119 4.3.1 SENSOREN ................................................................................................................... 119 4.3.2 AKTOREN . . : ............................................................................................................... 121 4.3.3 TECHNISCHE ANWENDUNGEN........................................................................................ 121 5 GRAVITATION UND RELATIVITAETSTHEORIE 123 5.1 GRAVITATIONSFELD........................................................................................................................ 123 5.1.1 GRAVITATIONSGESETZ..................................................................................................... 123 5.1.2 PLANETENBEWEGUNG..................................................................................................... 125 5.1.3 PLANETENSYSTEM ......................................................................................................... 126 5.1.3.1 SONNE UND PLANETEN ................................................................................... 126 5.1.3.2 SATELLITEN .................................................................................................... 129 5.2 SPEZIELLE RELATIVITAETSTHEORIE..................................................................................................... 130 5.2.1 RELATIVITAETSPRINZIP ..................................................................................................... 130 5.2.2 LORENTZ-TRANSFORMATION............................................................................................ 132 5.2.2.1 ADDITION DER GESCHWINDIGKEIT .................................................................. 135 5.2.3 RELATIVISTISCHE E FFEKTE .............................................................................................. 136 5.2.3.1 LAENGENKONTRAKTION..................................................................................... 136 5.2.3.2 ZEITDILATATION ............................................................................................. 137 5.2.4 RELATIVISTISCHE DYNAMIK .......................................................................................... 137 5.2.4.1 RELATIVISTISCHE MASSENZUNAHME ................................................................ 137 5.2.4.2 RELATIVISTISCHE KINETISCHE E NERGIE............................................................. 139 5.3 ALLGEMEINE RELATIVITAETSTHEORIE UND KOSMOLOGIE ..................................................................... 140 5.3.1 STERNE UND GALAXIEN ................................................................................................. 141 5.3.1.1 STEMENTWICKLUNG ....................................................................................... 142 6 MECHANIK DER DEFORMIERBAREN KOERPER 144 6.1 ELASTIZITAETSLEHRE......................................................................................................................... 144 6.1.1 SPANNUNG ................................................................................................................. 144 6.1.1.1 ZUG, BIEGUNG, SCHERUNG, TORSION .............................................................. 145 6.1.2 ELASTISCHE VERFORMUNG............................................................................................... 146 6.1.2.1 DEHNUNG .................................................................................................... 147 6.1.2.2 QUERDEHNUNG .............................................................................................. 148 6.1.2.3 ALLSEITIGE KOMPRESSION ............................................................................. 149 6.1.2.4 BIEGUNG EINES STABES (BALKENS) ................................................................ 150 6.1.2.5 SCHERUNG .................................................................................................... 154 6.1.2.6 TORSION........................................................................................................ 154 6.1.2.7 ENERGIE UND ARBEIT BEI VERFORMUNGEN........................................................ 156 6.1.3 PLASTISCHE VERFORMUNG............................................................................................... 156 6.1.3.1 BEREICHE BEI ZUGBELASTUNG ......................................................................... 157 6.1.3.2 K NICKUNG.................................................................................................... 158 6.1.3.3 HAERTE .......................................................................................................... 159 6.2 HYDROSTATIK, A EROSTATIK........................................................................................................... 161 6.2.1 FLUESSIGKEITEN UND GASE ............................................................................................. 161 6.2.2 DRUCK ........................................................................................................................ 161 6.2.2.1 KOLBENDRUCK .............................................................................................. 162 6.2.2.2 SCHWEREDRUCK IN FLUESSIGKEITEN ................................................................. 163 6.2.2.3 KOMPRESSIBILITAET......................................................................................... 165 6.2.2.4 SCHWEREDRUCK IN GASEN ............................................................................. 165 6.2.2.5 PUMPEN ...................................................................................................... 167 6.2.3 AUFTRIEB .................................................................................................................... 169 6.2.4 KOHAESION, ADHAESION, OBERFLAECHENSPANNUNG ............................................................. 171 6.2.4.1 KAPILLARITAET.................................................................................................. 172 6.3 HYDRODYNAMIK, AERODYNAMIK................................................................................................. 174 6.3.1 STROEMUNGSFELD............................................................................................................ 174 6.3.2 GRUNDGLEICHUNGEN IDEALER STROEMUNGEN .................................................................... 175 6.3.2.1 KONTINUITAETSGLEICHUNG ............................................................................... 176 6.3.2.2 EULERSCHE GLEICHUNG ................................................................................ 178 6.3.2.3 GESETZ VON BEMOULLI ................................................................................. 179 6.3.2.4 TORRICELLISCHES AUSFLUSSGESETZ ................................................................. 181 63.2.5 SAUGEFFEKTE ............................................................................................... 183 63.2.6 AUFTRIEB AN UMSTROEMTEN KOERPERN ............................................................. 183 63.3 REALE STROEMUNGEN...................................................................................................... 185 6.33.1 INNERE REIBUNG........................................................................................... 185 6.33.2 NAVIER-STOKES-GLEICHUNG .......................................................................... 187 6.3.33 LAMINARE STROEMUNG IN EINEM R O H R............................................................ 187 6.33.4 UMSTROEMUNG EINER KUGEL .......................................................................... 189 6.33.5 BERNOULLI-GLEICHUNG.................................................................................. 190 6.3.4 TURBULENTE STROEMUNGEN ............................................................................................. 190 63.4.1 WIDERSTANDSBEIWERT .................................................................................. 191 6.3.5 AEHNLICHKEITSGESETZE . . ................................................................................................ 192 63.5.1 ROHRREIBUNG............................................................................................... 194 6.3.6 STROEMUNGEN MIT DICHTEAENDERUNGEN .......................................................................... 195 7 NICHTLINEARE DYNAMIK, CHAOS UND FRAKTALE 197 7.1 DYNAMISCHE SYSTEME UND C H A O S............................................................................................. 197 7.1.1 DYNAMISCHE SYSTEME................................................................................................. 198 7.1.1.1 ZUSTANDSRAUM UND PHASENRAUM ................................................................ 199 7.1.2 KONSERVATIVE SYSTEME ............................................................................................... 203 7.1.2.1 SATZ VON LIOUVILLE ..................................................................................... 203 7.1.2.2 INTEGRABILITAET .............................................................................................. 204 7.1.3 DISSIPATIVE SYSTEME.................................................................................................... 205 7.1.3.1 SELTSAME ATTRAKTOREN, DETERMINISTISCHES CHAOS ......................................... 205 7.2 BIFURKATIONEN............................................................................................................................ 207 7.2.1 LOGISTISCHE ABBILDUNG............................................................................................... 207 7.2.2 UNIVERSALITAET .............................................................................................................. 210 7.3 FRAKTALE..................................................................................................................................... 210 FORMELZEICHEN MECHANIK 213 8 TABELLEN ZUR MECHANIK 214 8.1 D ICHTE....................................................................................................................................... 214 8.1.1 FESTKOERPER.................................................................................................................. 214 8.1.1.1 METALLISCHE LEGIERUNGEN ........................................................................... 215 8.1.1.2 NICHTMETALLE ............................................................................................. 216 8.1.2 FLUESSIGKEITEN............................................................................................................. 219 8.1.3 GASE .......................................................................................................................... 220 8.2 ELASTISCHE EIGENSCHAFTEN......................................................................................................... 221 8.3 DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN ..................................................................................................... 224 8.3.1 REIBUNGSZAHLEN......................................................................................................... 224 8.3.2 KOMPRESSIBILITAET ....................................................................................................... 226 8.3.2.1 GASE .......................................................................................................... 226 8.3.2.2 FLUESSIGKEITEN UND FESTKOERPER .................................................................... 228 8.3.3 VISKOSITAET .................................................................................................................. 229 8.3.4 STROEMUNGSWIDERSTAND ............................................................................................... 232 8.3.5 OBERFLAECHENSPANNUNG ............................................................................................... 233 II SCHWINGUNGEN, WELLEN, AKUSTIK UND OPTIK 9 SCHWINGUNGEN 235 9.1 FREIE UNGEDAEMPFTE SCHWINGUNGEN............................................................................................ 239 9.1.1 FEDERPENDEL......................................................................................................... 239 9.1.2 FADENPENDEL .............................................................................................................. 241 9.1.3 PHYSISCHES PENDEL ...................................................................................................... 243 9.1.4 TORSIONSSCHWINGUNG ................................................................................................. 245 9.1.5 FLUESSIGKEITSPENDEL..................................................................................................... 246 9.1.6 ELEKTRISCHER SCHWINGKREIS .................................................................................... 247 9.2 GEDAEMPFTE SCHWINGUNGEN....................................................................................................... 248 9.2.1 REIBUNG...................................................................................................................... 249 9.2.1.1 GLEITREIBUNG UND ROLLREIBUNG .................................................................... 249 9.2.1.2 VISKOSE REIBUNG ....................................................................................... 250 9.2.1.3 NEWTONSCHE REIBUNG ................................................................................. 252 9.2.2 GEDAEMPFTER ELEKTRISCHER SCHWINGKREIS...................................................................... 253 9.3 ERZWUNGENE SCHWINGUNGEN..................................................................................................... 254 9.4 UEBERLAGERUNG VON SCHWINGUNGEN............................................................................................. 256 9.4.1 UEBERLAGERUNG VON SCHWINGUNGEN GLEICHER FREQUENZ ................................................. 256 9.4.2 UEBERLAGERUNG VON SCHWINGUNGEN UNGLEICHER FREQUENZ ........................................... 258 9.4.3 UEBERLAGERUNG VON SCHWINGUNGEN IN UNGLEICHER RICHTUNG UND MIT VERSCHIEDENER FREQUENZ.................................................................................................................... 259 9.4.4 FOURIER-ANALYSE, ZERLEGUNG NACH SCHWINGUNGEN ...................................................... 261 9.5 GEKOPPELTE SCHWINGUNGEN....................................................................................................... 262 10 WELLEN 265 10.1 GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN VON W ELLEN ................................................................................. 265 10.2 POLARISATION.............................................................................................................................. 271 10.3 INTERFERENZ................................................................................................................................. 271 10.3.1 KOHAERENZ.................................................................................................................... 271 10.3.2 INTERFERENZ.................................................................................................................. 272 10.3.3 STEHENDE WELLEN ....................................................................................................... 273 10.3.3.1 STEHENDE WELLEN IN EINSEITIG EINGESPANNTEN S TAEB EN .................................. 274 10.3.3.2 STEHENDE WELLEN AUF SAITEN ...................................................................... 275 10.3.3.3 STEHENDE WELLEN IM KUNDTSCHEN ROHR ..................................................... 275 10.3.4 WELLEN MIT UNTERSCHIEDLICHEN FREQUENZEN ............................................................... 276 10.4 DOPPLER-EFFEKT.......................................................................................................................... 277 10.4.1 MACH-WELLEN UND MACH-STOSSWELLEN ........................................................................ 278 10.5 BRECHUNG................................................................................................................................... 279 10.6 REFLEXION................................................................................................................................... 280 10.6.1 PHASENBEZIEHUNGEN ................................................................................................... 280 10.7 DISPERSION................................................................................................................................. 281 10.8 B EUGUNG................................................................................................................................... 281 10.8.1 BEUGUNG AM S P A LT..................................................................................................... 282 10.8.2 BEUGUNG AM GITTER ................................................................................................... 283 10.9 MODULATION VON W ELLEN........................................................................................................... 284 10.10 OBERFLAECHEN WELLEN UND SCHWEREWELLEN ................................................................................... 285 11 AKUSTIK 287 11.1 SCHALLWELLEN ..................... 287 11.1.1 SCHALLGESCHWINDIGKEIT............................................................................................... 287 11.1.2 SCHALLKENNGROESSEN ..................................................................................................... 288 11.1.2.1 SCHALLAUSSCHLAG ........................................................................................ 290 11.1.2.2 SCHALLSCHNELLE UND WELLENWIDERSTAND....................................................... 290 11.1.2.3 ENERGIEDICHTE............................................................................................. 291 11.1.2.4 SCHALLINTENSITAET UND SCHALLLEISTUNG ........................................................... 291 11.1.3 VERHAELTNISGROESSEN ....................................................................................................... 292 11.2 SCHALLQUELLEN UND SCHALLEMPFAENGER......................................................................................... 294 11.2.1 MECHANISCHE SCHALLSENDER......................................................................................... 294 11.2.1.1 SCHWINGENDE LUFTSAEULEN .............................................. 295 11.2.2 ELEKTROAKUSTISCHE SCHALLWANDLER .............................................................................. 296 11.2.2.1 SCHALLEMPFAENGER ODER MIKROPHONE........................................................... 297 11.2.3 SCHALLABSORPTION ....................................................................................................... 299 11.2.4 SCHALLDAEMMUNG......................................................................................................... 301 11.2.4.1 NACHHALL ................................................................................................... 302 11.2.5 STROEMUNGSGERAEUSCH ................................................................................................... 302 11.3 ULTRASCHALL.................................................................................................................................. 302 11.4 PHYSIOLOGISCHE AKUSTIK UND DAS GEHOER....................................................................................... 303 11.4.1 SCHALLEMPFINDUNG ..................................................................................................... 304 11.4.2 BEWERTETE SCHALLPEGEL ............................................................................................... 305 11.5 MUSIKALISCHE AKUSTIK................................................................................................................ 305 12 OPTIK 309 12.1 GEOMETRISCHE O PTIK................................................................................................................... 310 12.1.1 OPTISCHE ABBILDUNG - GRUNDBEGRIFFE ......................................................................... 312 12.1.2 REFLEXION.................................................................................................................... 315 12.1.2.1 EBENER SPIEGEL.......................................................................................... 315 12.1.2.2 KONKAVSPIEGEL ODER HOHLSPIEGEL............................................................... 316 12.1.2.3 KONVEXSPIEGEL ODER WOELBSPIEGEL ............................................................. 319 12.1.3 BRECHUNG................................................................................................ 319 12.1.3.1 BRECHUNGSINDEX ........................................................................................ 319 12.1.3.2 NEGATIVER BRECHUNGSINDEX ....................................................................... 320 12.1.3.3 BRECHUNGSGESETZ ...................................................................................... 321 12.1.3.4 FRESNELSCHE FORMELN ................................................................................ 322 12.1.3.5 REGENBOGEN .............................................................................................. 323 12.1.3.6 TOTALREFLEXION............................................................................................ 323 12.1.3.7 LICHTWELLENLEITER ...................................................................................... 325 12.1.3.8 BRECHUNG AM PRISMA ................................................................................ 329 12.1.3.9 BRECHUNG AN PLANPARALLELEN P LATTEN........................................................... 331 12.1.3.10 BRECHUNG AN KUGELOBERFLAECHEN................................................................. 332 12.2 LINSEN...................................................................................................................................... 332 12.2.1 DICKE L IN SEN ............................................................................................................. 333 12.2.2 DUENNE LINSEN ........................................................................................................... 338 12.3 LINSENSYSTEME.......................................................................................................................... 339 12.3.1 LINSEN MIT BLENDEN ................................................................................................... 340 12.3.2 ABBILDUNGSFEHLER....................................................................................................... 340 12.3.2.1 GRADIENTENINDEX-LINSEN ................................... 342 12.4 OPTISCHE INSTRUMENTE............................................................................................................... 343 12.4.1 LOCHKAMERA ............................................................................................................. 343 12.4.2 FOTOKAM ERA............................................................................................................... 344 12.4.3 A U G E .......................................................................................................................... 344 12.4.4 AUGE UND OPTISCHE INSTRUMENTE ................................................................................ 346 12.4.4.1 LUPE ......................................................................................................... 346 12.4.4.2 MIKROSKOP ................................................................................................. 346 12.4.4.3 FERNROHR..................................................................................................... 348 12.5 WELLENOPTIK.............................................................................................................................. 350 12.5.1 STREUUNG ................................................................................................................... 350 12.5.2 BEUGUNG UND AUFLOESUNGSBEGRENZUNG ....................................................................... 351 12.5.3 BRECHUNG IM WELLENBILD .......................................................................................... 353 12.5.4 INTERFERENZ................................................................................................................. 354 12.5.5 DIFFRAKTIVE OPTISCHE ELEMENTE .................................................................................. 358 12.5.5.1 BEUGUNGSGITTER.......................................................................................... 358 12.5.5.2 FRESNEL-ZONENPLATTE .................................................................................. 358 12.5.5.3 FRESNEL-ZONENLINSE.................................................................................... 359 12.5.5.4 HOLOGRAMME ............................................................................................ 360 12.5.5.5 COMPUTERGENERIERTE HOLOGRAMME............................................................. 361 12.5.6 DISPERSION................................................................................................................. 362 12.5.7 SPEKTRALAPPARATE ....................................................................................................... 364 12.5.8 POLARISATION DES L ICH TS .............................................................................................. 364 12.5.8.1 POLARISATION DURCH REFLEXION ..................................................................... 366 12.5.8.2 POLARISATION DURCH BRECHUNG ..................................................................... 366 12.6 PHOTOMETRIE.............................................................................................................................. 369 12.6.1 PHOTOMETRISCHE GROESSEN .............................................................................................. 369 12.6.1.1 STRAHLER .................................................................................................... 371 12.6.1.2 SPEKTRALE GROESSEN ...................................................................................... 373 12.6.1.3 REFLEXION, ABSORPTION, TRANSMISSION ....................................................... 373 12.6.2 LICHTTECHNISCHE G ROESSEN............................................................................................. 375 FORMELZEICHEN SCHWINGUNGEN, WELLEN, AKUSTIK UND OPTIK 379 13 TABELLEN ZU SCHWINGUNGEN, AKUSTIK UND OPTIK 381 13.1 TABELLEN ZU SCHWINGUNGEN UND AKUSTIK.................................................................................. 381 13.2 TABELLEN ZUR O PTIK.................................................................................................................... 385 III ELEKTRIZITAETSLEHRE 14 LADUNGEN UND STROEME 389 14.1 ELEKTRISCHE L ADUN G .................................................................................................................. 389 14.1.1 COULOMBSCHES GESETZ ............................................................................................... 391 14.2 ELEKTRISCHE LADUNGSDICHTE....................................................................................................... 392 14.3 ELEKTRISCHER STROM .................................................................................................................... 394 14.3.1 AMPERESCHES GESETZ ................................................................................................. 395 14.4 ELEKTRISCHE STROMDICHTE........................................................................................................... 396 14.4.1 ELEKTRISCHES STROEMUNGSFELD ...................................................................................... 397 14.5 ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND ELEKTRISCHER L EITW ERT ................................................................. 398 14.5.1 ELEKTRISCHER WIDERSTAND............................................................................................. 398 14.5.2 ELEKTRISCHER L EITW ERT................................................................................................. 399 14.5.3 SPEZIFISCHER WIDERSTAND UND ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT ............................................ 399 14.5.4 BEWEGLICHKEIT VON LADUNGSTRAEGERN .......................................................................... 400 14.5.5 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DES WIDERSTANDES ............................................................... 401 14.5.6 VERAENDERLICHE WIDERSTAENDE ...................................................................................... 402 14.5.7 SCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN .................................................................................... 403 15 ELEKTRISCHES UND MAGNETISCHES FELD 405 15.1 ELEKTRISCHES F E LD ...................................................................................................................... 405 15.2 INFLUENZ..................................................................................................................................... 406 15.2.1 ELEKTRISCHE FELDLINIEN ............................................................................................... 406 15.2.2 ELEKTRISCHE FELDSTAERKE VON PUNKTLADUNGEN ............................................................... 410 15.3 K RAFT......................................................................................................................................... 410 15.4 ELEKTRISCHE SPANNUNG................................................................................................................ 411 15.5 ELEKTRISCHES POTENZIAL.............................................................................................................. 412 15.5.1 AEQUIPOTENZIALFLAECHEN................................................................................................. 413 15.5.2 FELDSTAERKE UND POTENZIAL EINIGER LADUNGSVERTEILUNGEN ............................................ 413 15.5.3 ELEKTRISCHER FLUSS ..................................................................................................... 416 15.5.4 VERSCHIEBUNGSDICHTE IM VAKUUM .............................................................................. 418 15.6 ELEKTRISCHE POLARISATION........................................................................................................... 419 15.6.1 DIELEKTRIKUM.............................................................................................................. 420 15.7 KAPAZITAET................................................................................................................................... 422 15.7.1 PLATTENKONDENSATOR ................................................................................................... 422 15.7.2 PARALLELSCHALTUNG VON KONDENSATOREN........................................................................ 423 15.7.3 REIHENSCHALTUNG VON KONDENSATOREN ........................................................................ 423 15.7.4 KAPAZITAETEN EINFACHER LEITERANORDNUNGEN ............................................................... 424 15.8 ENERGIE UND ENERGIEDICHTE DES ELEKTRISCHEN FELDES ................................................................. 425 15.9 ELEKTRISCHES FELD AN GRENZFLAECHEN.................................................................................... 426 15.10 MAGNETISCHES FELD.................................................................................................................... 427 15.11 MAGNETISMUS............................................................................................................................ 427 15.11.1 MAGNETISCHE FELDLINIEN ............................................................................................. 428 15.12 MAGNETISCHE FLUSSDICHTE......................................................................................................... 429 15.13 MAGNETISCHER F LU S S ................................................................................................................. 431 15.14 MAGNETISCHE FELDSTAERKE........................................................................................................... 433 15.15 MAGNETISCHE SPANNUNG UND MAGNETISCHER K REIS ..................................................................... 434 15.15.1 DURCHFLUTUNGSSATZ ..................................................................................................... 436 15.15.2 BIOT-SAVARTSCHES G ESETZ............................................................................................ 437 15.15.3 MAGNETFELD EINES GERADEN L EITERS.............................................................................. 439 15.15.4 MAGNETISCHE FELDER EINIGER STROMVERTEILUNGEN......................................................... 440 15.16 MATERIE IM MAGNETFELD............................................................................................................. 441 15.16.1 DIAMAGNETISMUS ....................................................................................................... 442 15.16.2 PARAMAGNETISMUS....................................................................................................... 443 15.16.3 FERROMAGNETISMUS..................................................................................................... 443 15.16.4 ANTIFERROMAGNETISMUS............................................................................................... 446 15.16.5 FERRIMAGNETISMUS ..................................................................................................... 447 15.17 MAGNETISCHE FELDER AN GRENZFLAECHEN...................................................................................... 447 15.18 INDUKTION.................................................................................................................................. 448 15.18.1 BEWEGUNGSINDUKTION................................................................................................. 448 15.18.2 TRANSFORMATORISCHE INDUKTION .................................................................................. 449 15.19 SELBSTINDUKTION.......................................................................................... 450 15.19.1 INDUKTIVITAETEN GEOMETRISCHER LEITERANORDNUNGEN .................................................... 451 15.19.2 MAGNETISCHER LEITW ERT .............................................................................................. 452 15.20 GEGENINDUKTION........................................................................................................................ 453 15.20.1 TRANSFORMATOR ........................................................................................................... 454 15.21 ENERGIE UND ENERGIEDICHTE DES MAGNETFELDES ......................................................................... 455 15.22 MAXWELLSCHE GLEICHUNGEN....................................................................................................... 457 15.22.1 VERSCHIEBUNGSSTROM................................................................................................... 457 15.22.2 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN ...................................................................................... 458 15.22.3 POYNTING-VEKTOR ....................................................................................................... 460 16 ANWENDUNGEN IN DER ELEKTROTECHNIK 461 16.1 GLEICHSTROMKREIS...................................................................................................................... 462 16.1.1 KIRCHHOFFSCHE GESETZE IM GLEICHSTROMKREIS............................................................. 463 16.1.2 WIDERSTAENDE IM GLEICHSTROMKREIS ............................................................................ 463 16.1.3 REALE SPANNUNGSQUELLE ............................................................................................ 465 16.1.4 LEISTUNG UND ENERGIE IM GLEICHSTROMKREIS............................................................... 466 16.1.5 LEISTUNGSANPASSUNG................................................................................................... 468 16.1.6 STROM- UND SPANNUNGSMESSUNG ................................................................................ 468 16.1.6.1 STROMMESSUNG .......................................................................................... 468 16.1.6.2 SPANNUNGSMESSUNG .................................................................................. 468 16.1.6.3 LEISTUNGSMESSUNG .................................................................................... 469 16.1.7 WIDERSTANDSBESTIMMUNG MITTELS KOMPENSATIONSMETHODE........................................ 469 16.1.8 AUF- UND ENTLADUNG VON KONDENSATOREN ................................................................... 470 16.1.9 EIN- UND AUSSCHALTEN DES STROMS IM R L-K REIS......................................................... 472 16.2 WECHSELSTROMKREIS................................................................................................................... 473 16.2.1 WECHSELGROESSEN ......................................................................................................... 473 16.2.1.1 ZEITLICHER MITTELWERT PERIODISCHER FUNKTIONEN ........................................ 474 16.2.2 DARSTELLUNG VON SINUSGROESSEN IM ZEIGERDIAGRAMM ............................... 475 16.2.3 RECHENREGELN FUER ZEIGERGROESSEN ................................................................................ 477 16.2.4 GRUNDBEGRIFFE DER WECHSELSTROMTECHNIK................................................................... 480 16.2.4.1 KOMPLEXER WIDERSTAND.............................................................................. 480 16.2.4.2 OHMSCHES GESETZ IM KOMPLEXEN ............................................................. 481 16.2.4.3 KOMPLEXER LEITWERT .................................................................................. 481 16.2.4.4 LEISTUNG IM WECHSELSTROMKREIS ............................................................... 483 16.2.4.5 KOMPLEXE LEISTUNG .................................................................................. 484 16.2.4.6 KIRCHHOFFSCHE GESETZE FUER WECHSELSTROMKREISE ........................................ 485 16.2.4.7 REIHENSCHALTUNG KOMPLEXER WIDERSTAENDE ................................................ 485 16.2.4.8 PARALLELSCHALTUNG KOMPLEXER WIDERSTAENDE................................................. 485 16.2.5 GRUNDBAUELEMENTE IM WECHSELSTROMKREIS ............................................................... 486 16.2.5.1 OHMSCHER WIDERSTAND .............................................................................. 486 16.2.5.2 KAPAZITAET ................................................................................................... 487 16.2.5.3 INDUKTIVITAET ............................................................................................... 488 16.2.5.4 KOMPLEXE WIDERSTAENDE DER EINFACHSTEN ZWEIPOLE .................................... 489 16.2.6 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAND UND K APAZITAET....................................................... 489 16.2.7 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAND UND KAPAZITAET ..................................................... 490 16.2.8 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAND UND INDUKTIVITAET................................................... 491 16.2.9 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAND UND INDUKTIVITAET ................................................... 492 16.2.10 REIHENSCHWINGKREIS................................................................................................... 493 16.2.11 PARALLELSCHWINGKREIS ................................................................................................. 494 16.2.12 AEQUIVALENZ VON REIHENSCHALTUNG UND PARALLELSCHALTUNG .......................................... 496 16.2.13 RADIOWELLEN .............................................................................................................. 497 16.3 ELEKTRISCHE MASCHINEN.............................................................................................................. 498 16.3.1 PRINZIPIELLE FUNKTIONSWEISE ...................................................................................... 499 16.3.2 GLEICHSTROMMASCHINE ............................................................................................... 500 16.3.3 DREHSTROMMASCHINE................................................................................................... 502 16.3.3.1 SYNCHRONMASCHINE.................................................................................... 502 16.3.3.2 ASYNCHRONMASCHINE.................................................................................. 503 17 STROMLEITUNG IN FLUESSIGKEITEN, IN GASEN UND IM VAKUUM 505 17.1 ELEKTROLYSE .............................................................................................................................. 505 17.1.1 STOFFMENGE ................................................................................................................ 505 17.1.2 IO N EN .......................................................................................................................... 505 17.1.3 ELEKTRODEN.................................................................................................................. 506 17.1.4 ELEKTROLYTE ................................................................................................................ 506 17.1.4.1 ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT EINES ELEKTROLYTEN ............................................ 506 17.1.4.2 FARADAYSCHE GESETZE ................................................................................ 508 17.1.4.3 ELEKTRISCHE DOPPELSCHICHT ........................................................................ 509 17.1.4.4 NERNST-GLEICHUNG ...................................................................................... 510 17.1.5 GALVANISCHE ELEMENTE ............................................................................................... 510 17.1.5.1 ELEKTROLYTISCHE POLARISATION ...................................................................... 511 17.1.5.2 BRENNSTOFFELEMENTE .................................................................................. 512 17.1.5.3 AKKUMULATOREN ............ 512 17.1.5.4 SCHALTUNG GALVANISCHER ELEMENTE ............................................................. 513 17.1.6 ELEKTROKINETISCHE E FFEKTE........................................................................................... 513 17.1.6.1 ELEKTROPHORESE........................................................................................... 513 17.1.6.2 ELEKTROOSMOSE ........................................................................................... 514 17.1.6.3 STROEMUNGSELEKTRIZITAET ................................................................................ 514 17.2 STROMLEITUNG IN G ASEN.............................................................................................................. 514 17.2.1 UNSELBSTSTAENDIGE GASENTLADUNG ................................................................................. 514 17.2.1.1 DRIFTGESCHWINDIGKEIT VON IONEN IN GASEN ................................................. 514 17.2.1.2 ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT VON GASEN ......................................................... 515 17.2.1.3 REKOMBINATION ...................................................... 515 17.2.1.4 STROM-SPANNUNGSKENNLINIE EINES GASES .................................................. 516 17.2.2 SELBSTSTAENDIGE GASENTLADUNG .................................... 517 17.2.2.1 ENTLADUNGSTYPEN SELBSTSTAENDIGER GASENTLADUNGEN .................................... 517 17.2.2.2 STROM-SPANNUNGS-CHARAKTERISTIK EINER GASENTLADUNG ............................. 518 17.3 ELEKTRONENEMISSION................................................................................................................. 518 17.3.1 GLUEHEMISSION ........................................................................................................... 518 17.3.2 PHOTOEMISSION........................................................................................................... 519 17.3.3 FELDEMISSION............................................................................................................. 520 17.3.4 SEKUNDAERELEKTRONENEMISSION .................................................................................... 520 17.4 ELEKTRONENROEHREN...................................................................................................................... 520 17.4.1 ROEHRENDIODE ............................................................................................................. 521 17.4.2 ROEHRENTRIODE ............................................................................................................. 522 17.4.2.1 ROEHRENKENNGROESSEN.................................................................................... 522 17.4.3 TETRODE ...................................................................................................................... 524 17.4.4 KATHODENSTRAHLEN................................................ 524 17.4.5 KANALSTRAHLEN .......................................................................................... 524 18 PLASMAPHYSIK 526 18.1 EIGENSCHAFTEN EINES PLASMAS ................................................................................................... 526 18.1.1 PLASMAKENNGROESSEN ................................................................................................... 526 18.1.1.1 IONISATIONSGRAD.......................................................................................... 526 18.1.1.2 VERTEILUNGSFUNKTIONEN DES PLASM AS........................................................... 527 18.1.1.3 ENERGIEINHALT DES PLASMAS ....................................................................... 529 18.1.1.4 ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT VON PLASMEN .................................................... 529 18.1.1.5 WAERMELEITFAEHIGKEIT EINES PLASMAS ........................................................ 530 18.1.1.6 ABSCHIRMUNG UND DEBYE-LAENGE............................................................... 530 18.1.1.7 PLASMASCHWINGUNGSFREQUENZ ................................................................... 531 18.1.2 PLASMASTRAHLUNG ....................................................................................................... 532 18.1.3 PLASMEN IN MAGNETFELDERN ........................................................................................ 532 18.1.3.1 BEWEGUNG GELADENER TEILCHEN IN AEUSSEREN FELDERN.................................... 532 18.1.3.2 LADUNGSTRAEGERBEWEGUNG IM MAGNETFELD MIT STOESSEN ................................ 534 18.1.3.3 DRIFTBEWEGUNG IM AEUSSEREN ELEKTRISCHEN FELD .......................................... 534 18.1.3.4 KONTINUUMSTHEORIEN.................................................................................. 534 18.1.4 PLASMAWELLEN ........................................................................................................... 535 18.1.4.1 PLASMAAKUSTISCHE WELLEN IN PLASMEN ....................................................... 535 18.1.4.2 MAGNETOHYDRODYNAMISCHE WELLEN ........................................................... 536 18.1.4.3 ELEKTROMAGNETISCHE WELLEN IN PLASMEN .................................................... 536 18.1.4.4 LANDAU-DAEMPFUNG.................................................................................... 537 18.2 ERZEUGUNG VON PLASMEN........................................................................................................... 537 18.2.1 THERMISCHE PLASMAERZEUGUNG ............................. 537 18.2.2 PLASMAERZEUGUNG DURCH KOMPRESSION ..................................................................... 538 18.2.2.1 PINCH-EFFEKT............................................................................................. 538 18.3 ENERGIEERZEUGUNG MIT PLASMEN ............................................................................................... 539 18.3.1 MHD-GENERATOR ....................................................................................................... 540 18.3.2 KEMFUSIONSREAKTOREN................................................................................................. 540 18.3.3 FUSION UNTER MAGNETISCHER HALTERUNG ....................................................................... 542 18.3.4 FUSION UNTER TRAEGHEITSEINSCHLUSS .............................................................................. 542 FORMELZEICHEN ELEKTRIZITAETSLEHRE 544 19 TABELLEN ZUR ELEKTRIZITAETSLEHRE 546 19.1 METALLE UND LEGIERUNGEN......................................................................................................... 546 19.1.1 SPEZIFISCHER ELEKTRISCHER WIDERSTAND ........................................................................ 546 19.1.2 SPANNUNGSREIHEN....................................................................................................... 548 19.2 DIELEKTRIKA................................................................................................................................. 550 19.3 PRAKTISCHE TABELLEN DER ELEKTROTECHNIK.................................................................................... 556 19.4 MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN..................................................................................................... 558 19.5 FERROMAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN ............................................................................................. 560 19.5.1 MAGNETISCHE ANISOTROPIE........................................................................................... 562 19.6 F ERRITE....................................................................................................................................... 563 19.7 ANTIFERROMAGNETE...................................................................................................................... 564 19.8 IONENBEWEGLICHKEIT.................................................................................................................. 564 IV WAERMELEHRE 20 GLEICHGEWICHT UND ZUSTANDSGROESSEN 565 20.1 SYSTEME, PHASEN UND GLEICHGEWICHT......................................................................................... 565 20.1.1 SYSTEME .................................................................................................................... 565 20.1.1.1 ISOLIERTE ODER ABGESCHLOSSENE SYSTEME ...................................................... 565 20.1.1.2 GESCHLOSSENE SYSTEME .............................................................................. 565 20.1.1.3 OFFENE SYSTEME ......................................................................................... 566 20.1.2 PHASEN........................................................................................................................ 566 20.1.3 GLEICHGEWICHT........................................................................................................... 567 20.2 ZUSTANDSGROESSEN........................................................................................................................ 569 20.2.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG ................................................................................................. 569 20.2.1.1 EXTENSIVE ZUSTANDSGROESSEN ........................................................................ 569 20.2.1.2 INTENSIVE ZUSTANDSGROESSEN.......................................................................... 569 20.2.1.3 SPEZIFISCHE UND MOLARE GROESSEN ............................................................... 570 20.2.2 TEMPERATUR ................................................................................................................ 570 20.2.2.1 TEMPERATUREINHEITEN.................................................................................. 571 20.2.2.2 EICHPUNKTE................................................................................................. 572 20.2.2.3 TEMPERATURMESSUNG .................................................................................. 572 20.2.2.4 KELVIN-SKALA UND ABSOLUTER NULLPUNKT ..................................................... 574 20.2.3 DRUCK ........................................................................................................................ 575 20.2.3.1 DRUCKEINHEITEN........................................................................................... 576 20.2.3.2 DRUCKMESSUNG ........ .................................................................................. 577 20.2.4 TEILCHENZAHL, STOFFMENGE UND AVOGADROZAHL ........................................................... 579 20.2.5 ENTROPIE .................................................................................................................... 581 20.3 THERMODYNAMISCHE POTENZIALE................................................................................................. 583 20.3.1 PRINZIP DER MAXIMALEN ENTROPIE - PRINZIP DER MINIMALEN ENERGIE ......................... 583 20.3.2 INNERE ENERGIE ALS POTENZIAL...................................................................................... 583 20.3.2.1 INNERE ENERGIE DES IDEALEN GASES ............................................................. 583 20.3.3 ENTROPIE ALS THERMODYNAMISCHES POTENZIAL................................................ 584 20.3.3.1 ENTROPIE DES IDEALEN G A SE S........................................................................ 584 20.3.4 FREIE ENERGIE............................................................................................................. 585 20.3.5 ENTHALPIE.................................................................................................................... 585 20.3.5.1 ENTHALPIE DES IDEALEN GASES .................................................................... 587 20.3.5.2 ENTHALPIE UND PHASENUEBERGAENGE ............................................................... 587 20.3.5.3 REAKTIONSENTHALPIE UND SATZ VON HESS ..................................................... 587 20.3.6 FREIE ENTHALPIE ......................................................................... 588 20.3.6.1 CHEMISCHE REAKTIONEN.............................................................................. 588 20.3.6.2 PRINZIP VON LE CHATELIER............................................................................ 589 20.3.7 MAXWELL-RELATIONEN ................................................................................................. 589 20.4 IDEALES GAS .............................................................................................................................. 590 20.4.1 BOYLE-MARIOTTESCHES GESETZ ..................................................................................... 590 20.4.2 GESETZ VON GAY-LUSSAC ............................................................................................. 591 20.4.3 ZUSTANDSGLEICHUNG..................................................................................................... 592 20.5 KINETISCHE THEORIE DES IDEALEN GASES........................................................................................ 592 20.5.1 DRUCK UND TEMPERATUR............................................................................................... 592 20.5.1.1 MITTLERE QUADRATISCHE GESCHWINDIGKEIT..................................................... 593 20.5.2 MAXWELL-BOLTZMANN-VERTEILUNG................................................................................ 594 20.5.3 FREIHEITSGRADE ........................................................................................................... 596 20.5.4 GLEICHVERTEILUNGSSATZ................................................................................................. 596 20.5.5 TRANSPORTVORGAENGE..................................................................................................... 597 20.6 ZUSTANDSGLEICHUNGEN................................................................................................................ 599 20.6.1 ZUSTANDSGLEICHUNG DES IDEALEN G ASES......................................................................... 599 20.6.1.1 GASKONSTANTEN ........................................................................................... 600 20.6.1.2 GASGEMISCHE ............................................................................................. 601 20.6.1.3 BERECHNUNG VON GROESSEN AUS DEM GASGESETZ ............................................ 602 20.6.1.4 BAROMETRISCHE HOEHENFORMEL...................................................................... 603 20.6.2 ZUSTANDSGLEICHUNG REALER G A SE .................................................................................. 603 20.6.2.1 VIRIALENTWICKLUNG DES REALEN GASES ........................................................ 603 20.6.2.2 VAN-DER-WAALS-GLEICHUNG.......................................................................... 604 20.6.2.3 PHASENKOEXISTENZGEBIET ............................................................................ 606 20.6.2.4 KRITISCHER P U N K T ........................................................................................ 606 20.6.2.5 SATZ DER UEBEREINSTIMMENDEN ZUSTAENDE ..................................................... 607 20.6.2.6 VAN-DER-WAALS-GLEICHUNG ALS VIRIALENTWICKLUNG ...................................... 607 20.6.3 ZUSTANDSGLEICHUNGEN FUER FLUESSIGKEITEN UND FESTKOERPER ............................................ 608 20.6.3.1 ANOMALIE DES WASSERS ....................................................................... 610 21 WAERME, ENERGIEUMWANDLUNG UND ZUSTANDSAENDERUNGEN 612 21.1 ENERGIEFORMEN.......................................................................................................................... 612 21.1.1 ENERGIEEINHEITEN ....................................................................................................... 612 21.1.1.1 EINHEITEN AUSSERHALB DER SI-NORM ............................................................. 612 21.1.2 ARBEIT ........................................................................................................................ 613 21.1.3 CHEMISCHES POTENZIAL ............................................................................................... 614 21.1.4 WAERME ...................................................................................................................... 614 21.1.4.1 SPEZIFISCHE W AERM E.................................................................................... 615 21.2 ENERGIEUMWANDLUNG ................................................................................................................ 615 21.2.1 UMWANDLUNG VON AEQUIVALENTEN ENERGIEN IN WAERME ................................................ 616 21.2.1.1 ELEKTRISCHE ENERGIE ................ 616 21.2.1.2 MECHANISCHE ENERGIE ................................................................................ 617 21.2.1.3 VERBRENNUNGSENERGIE ................................................................................ 617 21.2.1.4 SONNENENERGIE ........................................................................................... 618 21.2.2 UMWANDLUNG VON WAERME IN ANDERE ENERGIEFORMEN ................................................ 619 21.2.3 EXERGIE UND ANERGIE ................................................................................................. 619 21.3 WAERMEKAPAZITAET........................................................................................................................ 620 21.3.1 TOTALE WAERMEKAPAZITAET .............................................................................................. 620 21.3.1.1 WAERMEKAPAZITAET VON GEMISCHEN VON STOFFEN ........................................... 621 21.3.1.2 WASSERWERT ............................................................................................... 621 21.3.2 MOLARE WAERMEKAPAZITAET ............................................................................. 621 21.3.3 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET .................................................................................... 623 21.3.3.1 WEITERE EIGENSCHAFTEN DER SPEZIFISCHEN WAERMEKAPAZITAET ......................... 623 21.3.3.2 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET VON GEMISCHEN VON STOFFEN ....................... 624 21.3.3.3 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET VON GASEN .............. 624 21.3.3.4 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET IM IDEALEN GAS ............................................ 625 21.3.3.5 ADIABATENKOEFFIZIENT ................................................................................ 626 21.3.3.6 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET VON FLUESSIGKEITEN UND FESTKOERPERN .............. 626 21.4 ZUSTANDSAENDERUNGEN ................................................................................................................ 627 21.4.1 REVERSIBLE UND IRREVERSIBLE PROZESSE ........................................................................ 627 21.4.2 ISOTHERMER PROZESS ................................................................................................... 628 21.4.3 ISOBARER PROZESS ....................................................................................................... 629 21.4.4 ISOCHORER PROZESS ..................................................................................................... 629 21.4.5 ADIABATISCHER (ISENTROPER) P ROZESS............................................................................ 630 21.4.6 POLYTROPER PROZESS..................................................................................................... 631 21.5 THERMODYNAMISCHE HAUPTSAETZE............................................................................................... 632 21.5.1 NULLTER HAUPTSATZ ..................................................................................................... 632 21.5.2 ERSTER HAUPTSATZ ....................................................................................................... 633 21.5.2.1 AEQUIVALENTE FORMULIERUNGEN DES ERSTEN HAUPTSATZES................................ 634 21.5.2.2 MIKROSKOPISCHE ASPEKTE DES ERSTEN HAUPTSATZES ...................................... 634 21.5.3 ZWEITER HAUPTSATZ ..................................................................................................... 635 21.5.4 DRITTER H AUPTSATZ....................................................................................................... 636 21.6 CARNOTSCHER KREISPROZESS......................................................................................................... 636 21.6.1 PRINZIP UND ANWENDUNG ............................. 636 21.6.1.1 TEILSCHRITTE DES CAMOT-PROZESSES ............................................................. 637 21.6.1.2 ENERGIEBILANZ UND WIRKUNGSGRAD DES CAMOT-PROZESSES ........................... 639 21.6.2 REDUZIERTE W AERM E..................................................................................................... 639 21.7 THERMODYNAMISCHE MASCHINEN ............................................................................................... 640 21.7.1 RECHTS- UND LINKSLAUFENDE PROZESSE .......................................................................... 640 21.7.2 WAERMEPUMPE UND KAELTEMASCHINE ............................................................................ 640 21.7.3 STIRLING-PROZESS......................................................................................................... 641 21.7.4 DAMPFMASCHINE ....................................................................................................... 643 21.7.5 OFFENE SYSTEM E......................................................................................................... 644 21.7.6 OTTO- UND DIESEL-MOTOR............................................................................................. 645 21.7.6.1 OTTO-PROZESS ............................................................................................. 645 21.7.6.2 DIESEL-PROZESS ........................................................................................... 646 21.7.7 GASTURBINEN................................................................................................................ 647 21.8 GASVERFLUESSIGUNG...................................................................................................................... 648 21.8.1 HERSTELLUNG TIEFER TEMPERATUREN................................................................................ 648 21.8.1.1 KAELTEMISCHUNGEN ...................................................................................... 648 21.8.1.2 LOESUNGSWAERME .......................................................................................... 648 21.8.1.3 WAERMEPUMPE............................................................................................. 648 21.8.2 JOULE-THOMSON-EFFEKT............................................................................................... 648 21.8.2.1 LINDE-VERFAHREN ........................................................................................ 650 21.8.2.2 CLAUDE-VERFAHREN...................................................................................... 650 22 PHASENUMWANDLUNGEN, REAKTIONEN UND WAERMEAUSGLEICH 651 22.1 PHASE UND AGGREGATZUSTAND...................................................................................................... 651 22.1.1 PHASE ........................................................................................................... 651 22.1.2 AGGREGATZUSTAENDE ..................................................................................................... 651 22.1.3 AGGREGATUMWANDLUNGEN .......................................................................................... 652 22.1.4 D AM PF........................................................................................................................ 653 22.2 ORDNUNG VON PHASENUEBERGAENGEN ............................................................................................ 654 22.2.1 PHASENUEBERGANG ERSTER ORDNUNG ..................................................................... , ......... 654 22.2.2 PHASENUEBERGANG ZWEITER ORDNUNG ............................................................................ 655 22.2.3 LAMBDA-UEBERGAENGE................................................................................................... 655 22.2.4 PHASENKOEXISTENZGEBIET............................................................................................ 656 22.2.5 KRITISCHE INDIZES ................................................................................... 657 22.3 PHASENUEBERGANG UND VAN-DER-WAALS-GAS................................................................................ 657 22.3.1 PHASENGLEICHGEWICHT ................................................................................................. 657 22.3.2 MAXWELL-KONSTRUKTION .............................................................................................. 658 22.3.3 SIEDE VERZUG UND KONDENSATIONSVERZUG ................................................................... 660 22.3.4 GESETZ DER UEBEREINSTIMMENDEN ZUSTAENDE ................................................................. 661 22.4 BEISPIELE FUER PHASENUEBERGAENGE................................................................................................. 661 22.4.1 MAGNETISCHE PHASENUMWANDLUNGEN ......................................................................... 661 22.4.2 ORDNUNGS-UNORDNUNGS-PHASENUEBERGAENGE................................................................. 662 22.4.3 UMWANDLUNGEN DER KRISTALLSTRUKTUR ......................................................................... 662 22.4.4 FLUESSIGE KRISTALLE....................................................................................................... 663 22.4.5 SUPRALEITUNG ............................................................................................................. 664 22.4.6 SUPRAFLUIDITAET............................................................................................................. 664 22.5 MEHRKOMPONENTIGE G ASE......................................................................................................... 665 22.5.1 PARTIALDRUCK UND DALTONSCHES GESETZ ....................................................................... 665 22.5.2 EULER-GLEICHUNG UND GIBBS-DUHEM-RELATION........................................................... 666 22.6 MEHRPHASENSYSTEME................................................................................................................. 667 22.6.1 PHASENGLEICHGEWICHT ................................................................................................. 667 22.6.2 GIBBSSCHE PHASENREGEL ............................................................................................ 667 22.6.3 CLAUSIUS-CLAPEYRON-GLEICHUNG ................................................................................ 668 22.7 DAMPFDRUCK VON LOESUNGEN..................................................................................................... 669 22.7.1 RAOULTSCHES GESETZ ................................................................................................... 669 22.7.2 SIEDEPUNKTSERHOEHUNG UND GEFRIERPUNKTSERNIEDRIGUNG ............................................ 669 22.7.3 HENRY-DALTON-GESETZ................................................................................................. 670 22.7.4 DAMPF-LUFT-GEMISCHE (FEUCHTE LUFT) ..................................................................... 671 22.8 CHEMISCHE REAKTIONEN ........................................................ 675 22.8.1 STOECHIOMETRIE ........................................................................................................... 675 22.8.2 PHASENREGEL BEI CHEMISCHEN REAKTIONEN ................................................................. 676 22.8.3 MASSENWIRKUNGSGESETZ ............................................................................................ 677 22.8.4 PH-WERT UND LOESLICHKEITSPRODUKT ............................................................................ 678 22.9 TEMPERATURAUSGLEICH............................................................................................................... 679 22.9.1 MISCHUNGSTEMPERATUR ZWEIER SYSTEME ..................................................................... 679 22.9.2 REVERSIBLE UND IRREVERSIBLE PROZESSFUEHRUNG ............................................................. 680 22.10 WAERMEUEBERTRAGUNG................................................................................................................. 681 22.10.1 WAERMESTROM ............................................................................................................. 681 22.10.2 WAERMEUEBERGANG ....................................................................................................... 682 22.10.3 WAERMELEITUNG ........................................................................................................... 684 22.10.4 WAERMEWIDERSTAND ..................................................................................................... 687 22.10.5 WAERMEDURCHGANG ..................................................................................................... 689 22.10.6 WAERMESTRAHLUNG ....................................................................................................... 693 22.10.7 STRAHLUNGSAUFNAHME ................................................................................................. 693 22.11 WAERME- UND MASSENTRANSPORT................................................................................................... 695 22.11.1 FOURIERSCHES G ESETZ................................................................................................ 695 22.11.2 KONTINUITAETSGLEICHUNG ............................................................................................... 695 22.11.3 WAERMELEITUNGSGLEICHUNG........................................................................................... 696 22.11.4 FICKSCHES GESETZ UND DIFFUSIONSGLEICHUNG ............................................................... 697 22.11.5 LOESUNG VON WAERMELEITUNGS- UND DIFFUSIONSGLEICHUNG ............................................ 698 FORMELZEICHEN WAERMELEHRE 699 23 TABELLEN ZUR THERMODYNAMIK 702 23.1 CHARAKTERISTISCHE TEMPERATUREN............................................................................................... 702 23.1.1 EINHEITEN UND EICHPUNKTE ........................................................................................ 702 23.1.2 SCHMELZ-UND SIEDEPUNKTE ........................................................................................ 703 23.1.3 CURIE- UND NEEL-TEMPERATUREN.................................................................................. 711 23.2 KENNGROESSEN REALER G ASE........................................................................................................... 712 23.3 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN DER STOFFE...................................................................................... 713 23.3.1 VISKOSITAET .................................................................................................................. 713 23.3.2 AUSDEHNUNG, WAERMEKAPAZITAET UND THERMISCHE LEITFAEHIGKEIT.................................... 713 23.4 WAERMEUEBERTRAGUNG .................................................................................................................. 719 23.5 PRAKTISCHE KORREKTURDATEN....................................................................................................... 721 23.5.1 DRUCKMESSUNG........................................................................................................... 721 23.5.1.1 UMRECHNUNG AUF MEERESNIVEAU ............................................................... 722 23.5.1.2 QUECKSILBERBAROMETER-MESSUNGEN (TEMPERATURKORREKTUR) ....................... 724 23.5.2 VOLUMENMESSUNGEN - UMRECHNUNG AUF STANDARDTEMPERATUR .................................... 725 23.5.2.1 GLAS-VOLUMENOMETERMESSUNGEN.............................................................. 725 23.6 ERZEUGUNG FLUESSIGER TIEFTEMPERATURBAEDER................................................................................ 726 23.7 TROCKENMITTEL .......................................................................................................................... 726 23.8 DAMPFDRUCK.............................................................................................................................. 727 23.8.1 LOESUNGEN .................................................................................................................. 727 23.8.2 RELATIVE FEUCHTE ....................................................................................................... 727 23.8.3 DAMPFDRUCK VON WASSER ........................................................................................... 728 23.9 SPEZIFISCHE ENTHALPIEN.............................................................................................................. 730 V QUANTENPHYSIK 24 PHOTONEN - ELEKTROMAGNETISCHE STRAHLUNG UND LICHTQUANTEN 733 24.1 PLANCKSCHES STRAHLUNGSGESETZ................................................................................................... 733 24.2 PHOTOELEKTRISCHER EFFEKT........................................................................................................... 736 24.3 COMPTON-EFFEKT........................................................................................................................ 737 25 MATERIEWELLEN - WELLENMECHANIK DER TEILCHEN 739 25.1 WELLENNATUR DER TEILCHEN......................................................................................................... 739 25.1.1 GRUNDANNAHMEN DER QUANTENMECHANIK ................................................................... 739 25.1.2 WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS ........................................................................................ 740 25.2 HEISENBERGSCHE UNSCHAERFERELATION........................................................................................... 740 25.3 WELLENFUNKTION UND OBSERVABLE............................................................................................... 741 25.4 SCHROEDINGERGLEICHUNG .............................................................................................................. 748 25.4.1 STUECKWEISE KONSTANTE POTENZIALE .............................................................................. 749 25.4.2 HARMONISCHER OSZILLATOR ........................................................................................... 753 25.4.3 PAULI-PRINZIP .............................................................................................................. 756 25.5 SPIN UND MAGNETISCHE MOMENTE............................................................................................... 756 25.5.1 SPIN .......................................................................................................................... 756 25.5.2 MAGNETISCHE MOMENTE ............................................................................................. 759 26 ATOM- UND MOLEKUELPHYSIK 762 26.1 GRUNDBEGRIFFE DER SPEKTROSKOPIE............................................................................................ 763 26.2 WASSERSTOFFATOM ...................................................................................................................... 765 26.2.1 BOHRSCHE POSTULATE .................................................................................................... 765 26.3 STATIONAERE ZUSTAENDE UND QUANTENZAHLEN IM ZENTRALFELD ......................................................... 770 26.4 VIELELEKTRONENATOME............................................................................................................... 774 26.5 ROENTGENSTRAHLEN........................................................................................................................ 778 26.5.1 ANWENDUNG VON ROENTGENSTRAHLEN ........................................................................... 780 26.6 MOLEKUELSPEKTREN...................................................................................................................... 781 26.7 ATOME IN AEUSSEREN F ELD ERN ....................................................................................................... 784 26.8 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE................................................................................................... 786 26.9 WECHSELWIRKUNG VON PHOTONEN MIT ATOMEN UND MOLEKUELEN .................................................. 788 26.9.1 SPONTANE UND INDUZIERTE EMISSION ............................................................................ 788 27 ELEMENTARTEILCHENPHYSIK - DAS STANDARD-MODELL 791 27.1 VEREINHEITLICHUNG DER WECHSELWIRKUNGEN................................................................................ 791 27.1.1 STANDARD-MODELL ....................................................................................................... 791 27.1.1.1 GRAVITATIONS-WECHSELWIRKUNG................................................................... 792 27.1.1.2 ELEKTROMAGNETISCHE WECHSELWIRKUNG ....................................................... 792 27.1.1.3 SCHWACHE WECHSELWIRKUNG ..................................................................... 793 27.1.1.4 STARKE WECHSELWIRKUNG ................................. 794 27.1.2 FELDQUANTEN ODER EICHBOSONEN ................................................................................ 794 27.1.3 FERMIONEN UND BOSONEN .......................................................................................... 796 27.2 LEPTONEN, QUARKS UND VEKTORBOSONEN .................................................................................... 798 27.2.1 LEPTONEN................................................................................................................... 798 27.2.2 QUARKS ...................................................................................................................... 799 27.2.3 HADRONEN ................................................................................................................. 801 27.2.4 BESCHLEUNIGER UND DETEKTOREN.................................................................................. 805 27.3 SYMMETRIEN UND ERHALTUNGSSAETZE............................................................................................ 806 27.3.1 PARITAETSERHALTUNG UND SCHWACHE WECHSELWIRKUNG..................................................... 807 27.3.2 LADUNGSERHALTUNG UND PAARBILDUNG .......................................................................... 808 27.3.3 LADUNGSKONJUGATION UND ANTITEILCHEN ..................................................................... 809 27.3.4 ZEITUMKEHR-INVARIANZ UND UMKEHRREAKTIONEN ......................................................... 809 27.3.5 ERHALTUNGSSAETZE ......................................................................................................... 810 27.3.6 JENSEITS DES STANDARD-MODELLS .................................................................................. 811 28 KERNPHYSIK 813 28.1 BAUSTEINE DES ATOMKERNS......................................................................................................... 813 28.2 GRUNDGROESSEN DES ATOMKERNS................................................................................................... 815 28.3 NUKLEON-NUKLEON-WECHSELWIRKUNG........................................................................................ 818 28.3.1 PHAENOMENOLOGISCHE NUKLEON-NUKLEON-POTENZIALE .................................................. 818 28.3.2 MESONENAUSTAUSCHPOTENZIALE.................................................................................... 819 28.4 KERNMODELLE............................................................................................................................ 820 28.4.1 FERMIGAS-MODELL....................................................................................................... 820 28.4.2 KERNMATERIE ............................................................................................................. 820 28.4.3 TROEPFCHEN-MODELL ..................................................................................................... 821 28.4.4 SCHALENMODELL........................................................................................................... 822 28.4.5 KOLLEKTIVMODELL......................................................................................................... 825 28.5 KERNREAKTIONEN ........................................................................................................................ 827 28.5.1 REAKTIONSKANAELE UND WIRKUNGSQUERSCHNITTE.............................................................. 827 28.5.2 ERHALTUNGSSAETZE IN KERNREAKTIONEN............................................................................ 830 28.5.2.1 ENERGIE- UND IMPULSERHALTUNG ................................................................... 830 28.5.2.2 DREHIMPULSERHALTUNG ................................................................................ 831 28.5.3 ELASTISCHE STREUUNG ................................................................................................... 832 28.5.4 COMPOUNDKEMREAKTION ............................................................................................. 833 28.5.5 OPTISCHES MODELL ..................................................................................................... 835 28.5.6 DIREKTE REAKTION ....................................................................................................... 836 28.5.7 SCHWERIONENREAKTIONEN ............................................................................................. 837 28.5.8 KERNSPALTUNG............................................................................................................. 840 28.6 KERNZERFALL................................................................................................................................ 842 28.6.1 ZERFALLSGESETZ ........................................................................................................... 842 28.6.2 ER-Z ERFALL.................................................................................................................... 846 28.6.3 SS -ZERFALL .................................................................................................................... 847 28.6.4 /-ZERFALL .................................................................................................................... 849 28.6.5 EMISSION VON NUKLEONEN UND NUKLEONENCLUSTEM..................................................... 850 28.7 KERNREAKTOR.............................................................................................................................. 851 28.7.1 REAKTORTYPEN............................................................................................................. 852 28.8 KERNFUSION................................................................................................................................ 854 28.9 WECHSELWIRKUNG VON STRAHLUNG MIT MATERIE............................................................................. 857 28.9.1 IONISIERENDE TEILCHEN................................................................................................. 857 28.9.2 /-STRAHLUNG ................................................................................................................ 860 28.10 DOSIMETRIE................................................................................................................................ 862 28.10.1 DOSISMESSVERFAHREN................................................................................................... 865 28.10.2 UMWELTRADIOAKTIVITAET................................................................................................. 866 29 FESTKOERPERPHYSIK 869 29.1 STRUKTUR FESTER KOERPER ............................................................................................................. 869 29.1.1 EINIGE GRUNDBEGRIFFE DER FESTKOERPERPHYSIK ............................................................. 869 29.1.2 STRUKTUR DER K RISTALLE................................................................................................. 870 29.1.3 BRAVAIS-GITTER ........................................................................................................... 872 29.1.3.1 EINFACHE KRISTALLSTRUKTUREN........................................................................ 875 29.1.4 METHODEN DER STRUKTURUNTERSUCHUNG ........................................................................ 876 29.1.5 BINDUNGSVERHAELTNISSE IN KRISTALLEN............................................................................ 878 29.2 GITTERFEHLER.............................................................................................................................. 881 29.2.1 PUNKTFEHLER ................................................................................................................ 881 29.2.2 EINDIMENSIONALE D EFEKTE........................................................................................... 882 29.2.3 ZWEIDIMENSIONALE GITTERFEHLER.................................................................................. 884 29.2.4 AMORPHE FESTKOERPER ................................................................................................. 885 29.3 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON WERKSTOFFEN.......................................................................... 886 29.3.1 MAKROMOLEKULARE FESTKOERPER.................................................................................... 887 29.3.1.1 POLYMERE ................................................................................................... 887 29.3.1.2 THERMOPLASTE............................................................................................. 889 29.3.1.3 ELASTOMERE................................................................................................. 889 29.3.1.4 DUROMERE................................................................................................... 889 29.3.2 VERBUNDWERKSTOFFE ................................................................................................... 889 29.3.3 LEGIERUNGEN ............................................................................................................. 890 29.3.4 FLUESSIGKRISTALLE ......................................................................................................... 892 29.4 PHONONEN UND GITTERSCHWINGUNGEN .................................................................................... 894 29.4.1 ELASTISCHE WELLEN ...................................................................................................... 894 29.4.2 PHONONEN UND SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET ............................................................. 897 29.4.3 EINSTEIN-MODELL......................................................................................................... 898 29.4.4 DEBYE-MODELL........................................................................................................... 899 29.4.5 WAERMELEITUNG ........................................................................................................... 901 29.5 ELEKTRONEN IM FESTKOERPER......................................................................................................... 903 29.5.1 FREIES ELEKTRONENGAS ................................................................................................. 903 29.5.2 BAENDERMODELL ........................................................................................................... 908 29.6 HALBLEITER.................................................................................................................................. 912 29.6.1 STOERSTELLENLEITUNG....................................................................................................... 915 29.6.2 HALBLEITERDIODE ......................................................................................................... 917 29.6.3 TRANSISTOR ................................................................................................................. 925 29.6.3.1 BIPOLARE TRANSISTOREN................................................................................ 925 29.6.3.2 GRUNDSCHALTUNGEN .................................................................................... 927 29.6.3.3 DARLINGTON-TRANSISTOR................................................................................ 931 29.6.4 UNIPOLARE (FELDEFFEKT-)TRANSISTOREN ......................................................................... 932 29.6.4.1 SPERRSCHICHT-FET (JUNCTION-FET)............................................................. 932 29.6.4.2 INSULATED GATE FET (IGFET, MOSFET) .................................................. 933 29.6.5 THYRISTOR.................................................................................................................... 934 29.6.5.1 TRIAC ......................................................................................................... 936 29.6.5.2 ABSCHALTTHYRISTOR (G TO )............................................................................ 936 29.6.5.3 INSULATED-GATE-BIPOLAR-THYRISTOR (IGBT) ................................................ 937 29.6.6 INTEGRIERTE SCHALTKREISE (I C )...................................................................................... 937 29.6.6.1 HERSTELLUNG VON ICS .................................................... 937 29.6.6.2 ERZEUGUNG VON SCHALTUNGSSTRUKTUREN ....................................................... 937 29.6.7 OPERATIONSVERSTAERKER ................................................................................................. 939 29.6.7.1 GEGENGEKOPPELTER OPERATIONSVERSTAERKER .................................................. 941 29.6.7.2 INVERTIERENDER VERSTAERKER ......................................................................... 941 29.6.7.3 SUMMATIONSVERSTAERKER .............................................................................. 942 29.6.7.4 INTEGRATOR................................................................................................... 943 29.6.7.5 DIFFERENZIERER............................................................................................ 943 29.6.7.6 SPANNUNGSFOLGER ...................................................................................... 944 29.6.7.7 MITGEKOPPELTER OPERATIONSVERSTAERKER ....................................................... 944 29.6.7.8 SCHMITT-TRIGGER ........................................................................................ 944 29.7 SUPRALEITUNG ............................................................................................................................ 945 29.7.1 GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN DER SUPRALEITUNG ......................................................... 945 29.7.2 HOCHTEMPERATUR-SUPRALEITER...................................................................................... 950 29.8 MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN..................................................................................................... 951 29.8.1 FERROMAGNETISMUS..................................................................................................... 953 29.8.2 ANTIFERROMAGNETISMUS UND FERRIMAGNETISMUS ......................................................... 956 29.9 DIELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN..................................................................................................... 957 29.9.1 PARAELEKTRIKA............................................................................................................. 960 29.9.2 FERROELEKTRIKA ........................................................................................................... 961 29.10 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON KRISTALLEN.................................................................................... 962 29.10.1 EXZITONEN UND IHRE EIGENSCHAFTEN ............................................................................ 962 29.10.2 PHOTOLEITFAEHIGKEIT ..................................................................................................... 964 29.10.3 LUMINESZENZ............................................................................................................. 965 29.10.4 OPTOELEKTRONISCHE EIGENSCHAFTEN.............................................................................. 965 FORMELZEICHENTABELLE MIKROPHYSIK 967 30 TABELLEN ZUR QUANTENPHYSIK 972 30.1 IONISATIONSPOTENZIALE................................................................................................................ 972 30.2 ATOM- UND IONENRADIEN DER ELEMENTE ...................................................................................... 977 30.3 ELEKTRONENEMISSION.................................................................................................................. 979 30.4 ROENTGENSTRAHLUNG...................................................................................................................... 983 30.5 KERNREAKTIONEN ........................................................................................................................ 983 30.6 WECHSELWIRKUNG DER STRAHLUNG MIT M ATERIE............................................................................ 984 30.7 HALLEFFEKT ................................................................................................................................. 985 30.8 SUPRALEITER................................................................................................................................ 986 30.9 HALBLEITER - THERMISCHE, MAGNETISCHE UND ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN ...................................... 988 VI ANHANG 31 MESSUNGEN UND MESSFEHLER 991 31.1 BESCHREIBUNG VON M ESSUNGEN................................................................................................. 991 31.1.1 GROESSEN UND SI-EINHEITEN........................................................................................... 991 31.2 FEHLERRECHNUNG UND STATISTIK................................................................................................... 994 31.2.1 FEHLERARTEN ................................................................................................................ 994 31.2.1.1 MESSERGEBNIS............................................................................................. 994 31.2.1.2 M ESSFEHLER................................................................................................. 994 31.2.1.3 FEHLERFORTPFLANZUNG .................................................................................. 995 31.2.2 MITTELWERTE VON MESSREIHEN ...................................................................................... 995 31.2.3 STREUUNG .................................................................................................................... 997 31.2.4 KORRELATION ................................................................................................................ 998 31.2.5 AUSGLEICHSRECHNUNG, REGRESSION .............................................................................. 998 31.2.6 HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN............................................................................................. 999 31.2.6.1 SPEZIELLE DISKRETE VERTEILUNGEN ................................................................. 1001 31.2.6.2 SPEZIELLE STETIGE VERTEILUNGEN ................................................................... 1002 31.2.7 ZUVERLAESSIGKEIT ......................................................................................................... 1004 32 VEKTORRECHNUNG 1006 32.1 VEKTOREN................................................................................................................................... 1006 32.2 MULTIPLIKATION MIT EINEM SKALAR............................................................................................... 1007 32.3 ADDITION UND SUBTRAKTION VON VEKTOREN.................................................................................. 1007 32.4 MULTIPLIKATION VON VEKTOREN..................................................................................................... 1008 33 DIFFERENZIAL- UND INTEGRALRECHNUNG 1011 33.1 DIFFERENZIALRECHNUNG................................................................................................................ 1011 33.1.1 DIFFERENZIATIONSREGELN ............................................................................................... 1011 33.2 INTEGRALRECHNUNG...................................................................................................................... 1012 33.2.1 INTEGRATIONSREGELN ..................................................................................................... 1013 33.3 ABLEITUNGEN UND INTEGRALE ELEMENTARER FUNKTIONEN ................................................................. 1014 34 TABELLEN ZUM SI-SYSTEM 1015 SACHWORTVERZEICHNIS 1031
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Teilbibliothek Physik

Bestandsangaben von Teilbibliothek Physik
Signatur:	0202 PHY 001b 2004 A 131(8) Lageplan 0204 PHY 001b 2004 A 131(8) Lageplan
Exemplar 1	Ausleihbar Ausgeliehen – Rückgabe bis: 27.03.2025
Exemplar 1	Nicht ausleihbar Am Standort

Teilbibliothek Weihenstephan, Lehrbuchsammlung

Bestandsangaben von Teilbibliothek Weihenstephan, Lehrbuchsammlung
Signatur:	1003 PHY 001f 2010 L 420(8) Lageplan
Exemplar 1	Ausleihbar Am Standort
Exemplar 2	Ausleihbar Am Standort
Exemplar 3	Ausleihbar Am Standort
Exemplar 4	Ausleihbar Am Standort
Exemplar 5	Ausleihbar Am Standort

Teilbibliothek Weihenstephan

Bestandsangaben von Teilbibliothek Weihenstephan
Signatur:	1004 PHY 001f 2010 A 3675(8) Lageplan
Exemplar 1	Nicht ausleihbar Am Standort