Physik für Maschinenbauer Physik Theorie

Dies ist ein von uns gefertigter Ausschnitt, ein Konzentrat an Theorie und sollte mit unserer Aufgabensammlung zur Klausurvorbereitung als Einheit (s. u.) genutzt werden.

Kurzinhalt:

Schwingungen Allgemeine Wellenerscheinungen, Spektroskopie, Elektromagnetische Wellen, Struktur der Materie

Anzahl der Seiten: 123

Zum Gebrauch dieses Umdrucks folgende Hinweise und Gesichtspunkte:

Sie können in dieser Ihnen vorliegenden Fassung nicht jede vom Professor vorgetragene Verästelung in der Theorie wiederfinden.

Diese Fassung enthält - gestuft in der Ausführlichkeit - jene Kapitel, die wir zum Lösen von Aufgaben aus dem Gebietsbereich Physik I für wichtig halten.

Analyseansatz waren Mitschriften von Aufgaben aus Übungen und Klausuren vieler Jahre hinsichtlich z.B. Variationsbreite, Schwierigkeitsgrad und Häufigkeit pro Teilgebiet.

Immer dort, wo ein bestimmter Aufgabentyp viel besser für einen Teilbereich spricht, haben wir auf langatmige Theorie verzichtet - immer da jedoch, wo uns ein Teilgebiet schwierig oder die Art und Weise der vorgetragenen Theorie im Hinblick auf die vorkommenden Aufgaben uns nicht genug ausbalanciert erschien, haben wir bewußt längere Theorieabschnitte erstellt.

In diesen Abschnitten sollte dann sich möglichst der gesamte, der übliche Formelvorrat befinden, der sich einerseits aus den Vorlesungsmitschriften und andererseits aus der Aufgabenanalyse und Recherche der relevanten angelsächsischen, der russischen und der deutschsprachigen Literatur ergab.

Diese Art der Darstellungsweise ist allein Ergebnis unserer eigenen Lernerfahrung, deren Zweckmäßigkeit aber wurde bestätigt durch eine Vielzahl von Gesprächen mit Studierenden vor und nach der Prüfungssituation im Fach Physik.

Dies ist - immer noch - kein Nürnberger Trichter, aber ein bereits seit Jahren erprobtes Mittel, sich die Geheimnisse der Physik zeitsparend und - dabei am hiesigen Niveau orientiert - preiswert zu erschließen. - Sicher gibt es verschiedene Wege, Ihnen Kenntnisse zu vermitteln: We are all in concert: but we play our own drums - stets!

Für Ihr weiteres Studium wünschen wir Ihnen alles Gute! Wir hoffen, daß dieser Theorieumdruck und unsere Aufgabensammlung, der wir allerdings einen höheren Stellenwert einräumen (Sie müssen ja schließlich in der Klausur Aufgaben rechnen können(!)), Ihnen das gewiß gelegentlich faszinierende Fach näherbringt und mit zum Erfolg Ihres Studiums beiträgt! In der Aufgabensammlung wird öfters auf diese Theoriefassung rückverwiesen - auch dies möge Ihnen zeitraubendes Suchen woanders ersparen. Daneben sind wir für jeden Hinweis auf Fehler (sachlicher und formaler Art) dankbar.

INHALTSVERZEICHNIS:

Kapitel 2: Schwingungen

2.1 Vorbemerkungen

2.1.1 Fadenpendel oder mathematisches Pendel

2.1.2 Federpendel

2.1.3 Physikalisches oder physisches Pendel

2.1.4 Drehpendel

2.1.5 Flüssigkeitsschwingungen

2.2 Energie der Schwingungen

2.3 Schwingungen mit Reibung

2.3.1 Geschwindigkeitsproportionale Dämpfungskraft

2.3.2 Lösung der Schwingungsgleichung

2.4 Erzwungene Schwingung

2.5 Energieverlust pro Schwingung

2.6 Gekoppelte Schwingungen

2.6.1 Fundamentalschwingungen

2.7 Superposition und Zerlegung von Schwingungen

2.7.1 Superposition

2.7.2 Fourierzerlegung

Kapitel 3: Allgemeine Wellenerscheinungen

3.1 Wellen als gekoppelte Oszillatoren

3.2 Die beiden Wellenarten Transversale Wellen Longitudinale Wellen

3.3 Nichtsinusförmige Wellen

3.4 Die Wellengleichung

3.5 Phasen- und Gruppengeschwindigkeit

3.6 Physikalische Realisierung

3.7 Wellenformen

3.8 Das Huygens'sche Prinzip

3.9 Beugung und Streuung

3.10 Reflexion und Brechung Reflexion einer ebenen Welle Brechung einer ebenen Welle Snellius'sches Brechungsgesetz Geometrische bzw. optische Weglänge Dispersion Strahlversetzung an planparalleler Platte

3.11 Totalreflexion

3.12 Lichtdurchgang durch ein Prisma

3.13 Das Fermat'sche Prinzip

3.14 Interferenz Längsinterferenz Querinterferenz Interferenz von Wasserwellen Interferenz von Lichtwellen

3.15 Beugung des Lichts Beugung am Einzelspalt Beugung am Doppelspalt Beugung am Gitter

3.16 Dopplereffekt Vier Fallunterscheidungen

3.17 Mach’scher Kegel Stoßwelle bzw. Kegelwelle Mach'sche Zahl

Kapitel 5: Spektroskopie

5.1 Die spektrale Strahldichte

5.2 Interferenzgitter

5.3 Der Prismen-Spektralapparat

5.4 Der Gitter-Spektralapparat

5.5 Weitere Anwendungen

5.5.1 Kontinuierliche Spektren

5.5.2 Gesetze der Temperaturstrahlung

- Absorptionsgrad, Reflexionsgrad

- Transmissionsgrad

- Das Kirchhoff'sche Gesetz

- Das Planck'sche Strahlungsgesetz

- Das Wien'sche Verschiebungsgesetz

- Das Stefan-Boltzmann'sche Gesetz

5.3.3 Linienspektren

5.5.4 Absorptionsspektren

5.6 Das Fabry-Perot-Interferenzfilter

5.7 Der Laser

Kapitel 7: Elektromagnetische Wellen

7.1 Der Hertz'sche Dipol

7.2 Polarisation

7.3 Polarisation durch Reflexion Brewster'sches Gesetz

7.4 Polarisation durch Folien

7.5 Polarisation durch Streuung

7.6 Polarisation durch Doppelbrechung

7.7 Nicol'sches Prisma

7.8 Zirkular polarisiertes Licht

7.9 Optische Aktivität

Kapitel 8: Struktur der Materie

8.1 Atommodelle

8.1.1 Elektronenhülle im Rutherford'schen Atommodell

8.1.2 Die drei Bohr'schen Postulate

8.1.3 Bohr'sches Modell des Einelektronensystems

8.1.4 Serienspektren und Termschema des Wasserstoffatoms

8.1.5 Das Bohr'sche Korrespondenzprinzip