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    Pohls Einführung in die Physik

    Band 2: Elektrizitätslehre und Optik

    Pohls Einführung in die Physik
    Band 2: Elektrizitätslehre und Optik

    Verlag:
    Springer-Verlag   Weitere Titel dieses Verlages anzeigen

    Auflage: 23., neu bearb. und mit Kommentaren versehene Aufl.
    Erschienen: Januar 2010
    Seiten: 451
    Sprache: Deutsch
    Preis: 59.99 €
    Illustration: 500 schwarz-weiße Zeichnungen
    Maße: 276x203x33
    Einband: Gebundene Ausgabe
    Zum Buch: Book with DVD
    ISBN: 9783642016271

    Inhaltsverzeichnis

    A. Elektrizitätslehre
    I. Messinstrumente fur Strom und Spannung1
    § 1 Vorbemerkung1
    § 2 Der elektrische Strom1
    § 3 Technische Ausführung von Strommessern oder Amperemetern6
    § 4 Die Eichung der Strommesser oder Amperemeter7
    § 3 Die elektrische Spannung8
    § 6 Technischer Aufbau statischer Spannungsmesser oder Voltmeter8
    § 7 Die Eichung der Spannungsmesser oder Voltmeter10
    § 8 Stromdurchflossene Spannungsmesser oder Voltmeter. Widerstand10
    § 9 Einige Beispiele für Ströme und Spannungen verschiedener Größe11
    § 10 Stromstöße und ihre Messung13
    § 11 Strom- und Spannungsmesser kleiner Einstellzeit.
    Die BRAUN'sche Röhre15
    § 12 Elektrische Messung der Energie15
    II. Das elektrische Feld18
    § 13 Vorbemerkung18
    § 14 Grundbeobachtungen. Elektrische Felder verschiedener Gestalt18
    § 15 Das elektrische Feld im Vakuum22
    § 16 Die elektrischen Ladungen22
    § 17 Feldzerfall durch Materie24
    § 18 In Leitern können Ladungen wandern24
    § 19 Influenz und ihre Deutung26
    § 20 Sitz der ruhenden Ladungen auf der Leiteroberfläche27
    § 21 Stromquellen für sehr hohe Spannungen30
    § 22 Strom beim Feldzerfall30
    § 23 Messung elektrischer Ladungen durch Stromstöße.
    Zusammenhang von Ladung und Strom31
    § 24 Das elektrische Feld33
    § 25 Proportionalität von Flächendichte der Ladung
    und elektrischer Feldstärke35
    § 26 Das elektrische Feld der Erde. Raumladung und Feldgefälle.
    Erste MAXWELLsche Gleichung37
    § 27 Kapazität von Kondensatoren und ihre Berechnung38
    §28 Aufladung und Entladung eines Kondensators41
    § 29 Kondensatoren verschiedener Bauart.
    Dielektrika und ihre Polarisation41
    III. Kräfte und Energie im elektrischen Feld45
    § 30 Drei Vorbemerkungen45
    § 31 Der Grundversuch45
    § 32 Die allgemeine Definition des elektrischen Feldes E47
    § 33 Erste Anwendungen der Gleichung F = Qß47
    § 34 Druck auf die Oberfläche geladener Körper.
    Verkleinerung der Oberflächenspannung50
    § 35 Guerickes Schwebeversuch (1672). Elektrische Elementarladung
    e = 1,60 • 10"19 Amperesekunden51
    § 36 Energie des elektrischen Feldes54
    § 37 Elektrisches Potential und Äquipotentialflächen54
    § 38 Elektrischer Dipol, elektrisches Dipolmoment55
    § 39 Influenzierte und permanente elektrische Dipolmomente.
    Pyro- und piezoelektrische Kristalle57
    IV. Das magnetische Feld60
    § 40 Herstellung magnetischer Felder durch elektrische Ströme60
    § 41 Das magnetische Feld H63
    § 42 Bewegung elektrischer Ladungen erzeugt ein Magnetfeld.
    RowLANDscher Versuch (1878)65
    § 43 Auch die Magnetfelder permanenter Magnete entstehen
    durch Bewegung elektrischer Ladungen66
    V. Induktionserscheinungen69
    § 44 Vorbemerkung69
    § 45 Die Induktionserscheinungen (M. Faraday, 1832)69
    § 46 Induktion in ruhenden Leitern71
    § 47 Definition und Messung des magnetischen Flusses0
    und der magnetischen Flussdichte B73
    § 48 Induktion in bewegten Leitern74
    § 49 Allgemeine Form des Induktionsgesetzes76
    VI. Die Verknüpfung elektrischer und magnetischer Felder78
    § 50 Vertiefte Auffassung der Induktion.
    Die zweite MAXWELLsche Gleichung78
    § 51 Der magnetische Spannungsmesser80
    § 52 Die magnetische Spannung des Leitungsstromes.
    Anwendungsbeispiele81
    § 53 Verschiebungsstrom und die dritte der Maxwell sehen Gleichungen84
    § 54 Die MAXWELLschen Gleichungen im Vakuum87
    VII. Die Abhängigkeit der Felder vom Bezugssystem88
    § 55 Vorbemerkung88
    § 56 Quantitative Auswertung des RowLANDschen Versuches88
    § 57 Deutung der Induktion in bewegten Leitern89
    § 58 Die Felder und das Relativitätsprinzip90
    § 59 Zusammenfassung: Das elektromagnetische Feld93
    VIII. Kräfte in magnetischen Feldern94
    § 60 Zur Vorführung der auf bewegte Ladungen wirkenden Kraft94
    § 61 Kräfte zwischen zwei parallelen Strömen95
    § 62 Regel von Lenz. Wirbelströme97
    § 63 Dämpfung von Drehspulmessgeräten. Kriechgalvanometer.
    Magnetischer Fluss bei verschiedenem Eisenschluss100
    § 64 Das magnetische Moment m101
    §65 Lokalisierung des magnetischen Flusses105
    IX. Anwendungen der Induktion, insbesondere Generatoren
    und Elektromotoren110
    § 66 Vorbemerkung. Allgemeines über Stromquellen110
    § 67 Induktive Stromquellen. Generatoren111
    §68 Elektromotoren115
    § 69 Drehfeldmotoren für Wechselstrom118
    X. Trägheit des Magnetfeldes und Wechselströme121
    § 70 Die Selbstinduktion und die Induktivität L121
    §71 Die Trägheit des Magnetfeldes als Folge der Selbstinduktion123
    §72 Quantitatives über Wechselströme127
    §73 Spule im Wechselstromkreis127
    §74 Kondensator im Wechselstromkreis130
    § 75 Spule und Kondensator im Wechselstromkreis in Reihe geschaltet130
    § 76 Spule und Kondensator im Wechselstromkreis parallel geschaltet132
    § 77 Leistung des Wechselstromes133
    § 78 Transformatoren und Induktoren134
    XI. Elektrische Schwingungen136
    §79 Vorbemerkung136
    § 80 Freie elektrische Schwingungen136
    § 81 Hochfrequente Wechselströme als Hilfsmittel für Schauversuche138
    § 82 Erzeugung ungedämpfter elektrischer Schwingungen
    durch Selbststeuerung (Rückkopplung) mit Trioden142
    § 83 Selbststeuerung (Rückkopplung) mit Dioden143
    §84 Erzwungene elektrische Schwingungen144
    § 85 Quantitative Behandlung erzwungener Schwingungen
    eines aus Kondensator und Spule gebildeten Kreises145
    XII. Elektromagnetische Wellen149
    § 86 Vorbemerkung149
    §87 Ein einfacher elektrischer Schwingkreis150
    § 88 Der stabförmige elektrische Dipol150
    § 89 Stehende Wellen zwischen zwei parallelen Drähten, Lecher-System155
    § 90 Fortschreitende elektromagnetische Wellen zwischen zwei parallelen
    Drähten. Ihre Geschwindigkeit157
    § 91 Der Verschiebungsstrom des Dipols.
    Die Ausstrahlung freier elektromagnetischer Wellen158
    §92 Wellenwiderstand164
    § 93 Wesensgleichheit von elektromagnetischen Wellen und Lichtwellen165
    § 94 Technische Bedeutung der elektromagnetischen Wellen166
    § 95 Die Erzeugung ungedämpfter Wellen im Zentimetergebiet.
    Schauversuche zur Wellenoptik166
    § 96 Hohlleiter für kurze elektromagnetische Wellen (Mikrowellen)168
    XIII. Materie im elektrischen Feld172
    § 97 Einleitung. Die Dielektrizitätskonstante 8172
    § 98 Messung der Dielektrizitätskonstante s172
    § 99 Zwei aus der Dielektrizitätskonstante £ abgeleitete Größen173
    § 100 Unterscheidung von dielektrischen, parelektrischen
    und ferroelektrischen Stoffen173
    § 101 Definition der elektrischen Feldgrößen E und D
    im Inneren der Materie175
    § 102 Die Entelektrisierung177
    § 103 Die Feldgrößen in einem Hohlraum178
    § 104 Parelektrische und dielektrische Stoffe im inhomogenen
    elektrischen Feld179
    § 105 Die molekulare elektrische Polarisierbarkeit.
    CLAUsius-MossoTTi-Gleichung180
    § 106 Das permanente elektrische Dipolmoment polarer Moleküle181
    § 107 Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätskonstante 8183
    XIV. Materie im magnetischen Feld185
    § 108 Einleitung. Die Permeabilität ¡jl185
    § 109 Zwei aus der Permeabilität abgeleitete Größen186
    § 110 Messung der Permeabilität /z186
    § 111 Unterscheidung diamagnetischer, paramagnetischer
    und ferromagnetischer Stoffe187
    § 112 Definition der magnetischen Feldgrößen H und B im Inneren
    der Materie. Die MAXWELLschen Gleichungen190
    § 113 Die Entmagnetisierung192
    § 114 Die molekulare Magnetisierbarkeit194
    § 115 Das permanente magnetische Moment mp
    paramagnetischer Moleküle195
    § 116 Das elementare magnetische Moment oder Magneton.
    Gyromagnetisches Verhältnis. Spin eines Elektrons196
    § 117 Zur atomistischen Deutung der diamagnetischen Polarisation.
    Larmor-Rotation198
    § 118 Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus und Ferrimagnetismus199
    B. Optik
    XV. Einfuhrung, Messung der Strahlungsleistung206
    §119 Einführung206
    § 120 Das Auge als Strahlungsindikator. Mach sehe Streifen206
    § 121 Physikalische Strahlungsindikatoren.
    Direkte Messung der Strahlungsleistung207
    § 122 Indirekte Messung der Strahlungsleistung208
    XVI. Die einfachsten optischen Beobachtungen210
    § 123 Lichtbündel und Lichtstrahlen210
    § 124 Lichtquellen mit kleinem Durchmesser212
    § 123 Die Grundtatsachen der Reflexion und Brechung212
    § 126 Das Reflexionsgesetz als Grenzgesetz. Streulicht213
    §127 Die Totalreflexion215
    § 128 Prismen217
    § 129 Linsen und Hohlspiegel. Brennweite218
    § 130 Trennung von Parallellichtbündeln durch Abbildung222
    § 131 Darstellung der Lichtausbreitung durch fortschreitende Wellen.
    Beugung223
    §132 Strahlung verschiedener Wellenlängen. Dispersion224
    § 133 Einige technische Hilfsmittel. Winkelspiegel und Spiegelprismen229
    XVII. Abbildung und Lichtbündelbegrenzung230
    § 134 Grundsätzliches zur Abbildung230
    § 135 Bildpunkte als Beugungsfiguren der Linsenfassung230
    § 136 Das Auflösungsvermögen der Linsen, insbesondere im Auge
    und im astronomischen Fernrohr233
    XVIII. Einzelheiten, auch technische, über Abbildung und Bündelbegrenzung236
    § 137 Vorbemerkung236
    § 138 Hauptebenen, Knotenpunkte236
    § 139 Pupillen und Lichtbündelbegrenzung238
    § 140 Sphärische Aberration242
    § 141 Astigmatismus und Bildflächenwölbung243
    § 142 Koma und Sinusbedingung245
    §143 Die Verzeichnung246
    § 144 Die Farbfehler247
    § 145 Die Leistungen der Optotechnik. Der ScHMiDT-Spiegel248
    § 146 Vergrößerung des Sehwinkels durch Lupe und Fernrohr249
    § 147 Vergrößerung des Sehwinkels durch Projektionsapparat
    und Mikroskop251
    § 148 Auflösungsvermögen des Mikroskops. Die numerische Apertur251
    § 149 Teleskopische Systeme253
    § 150 Gesichtsfeld der optischen Instrumente256
    § 151 Abbildung räumlicher Gegenstände und Schärfentiefe257
    § 152 Perspektive259
    XIX. Energie der Strahlung und Bündelbegrenzung263
    § 153 Vorbemerkung263
    § 154 Strahlung und Öffnungswinkel. Definitionen.
    Lambert sches Kosinusgesetz263
    § 155 Strahlung der Sonnenoberfläche266
    § 156 Strahlungsdichte S* und Bestrahlungsstärke b bei der Abbildung267
    § 157 Sender mit richtungsunabhängiger Strahlungsstärke269
    § 158 Parallellichtbündel als nicht realisierbarer Grenzfall271
    XX. Interferenz272
    § 159 Vorbemerkung272
    § 160 Interferenz von Wellengruppen mit punktförmigen Wellenzentren272
    § 161 Ersatz punktförmiger Wellenzentren durch ausgedehnte
    Kohärenzbedingung273
    § 162 Allgemeines über Interferenz von Lichtwellen275
    § 163 Räumliches Interferenzfeld mit zwei Öffnungen als Wellenzentren.
    Querbeobachtung276
    § 164 Räumliches Interferenzfeld vor einer planparallelen Platte
    mit zwei Spiegelbildern als Wellenzentren. Längsbeobachtung277
    § 165 Räumliches Interferenzfeld vor einer Keilplatte
    mit zwei Spiegelbildern als Wellenzentren. Schrägbeobachtung279
    § 166 Interferenz in der Bildebene einer Lochkamera280
    § 167 Interferenz in der Brennebene einer Linse.
    Längsbeobachtung, Kurven gleicher Neigung281
    § 168 Verschärfung der Interferenzstreifen, Interferenzmikroskopie.
    MüLLERsche Streifen282
    § 169 Die Länge der Wellengruppen284
    § 170 Umlenkung der Strahlungsleistung durch Interferenz285
    § 171 Interferenzfilter287
    § 172 Stehende Lichtwellen287
    § 173 Unter Mitwirkung lichtablenkender Teilchen
    entstehende Interferenz287
    § 174 Youngs Interferenzversuch mit FRAUNHOFERscher Beobachtungsart289
    § 175 Optische Interferometer291
    § 176 Kohärenz und Fluktuationen im Wellenfeld292
    XXI. Beugung294
    § 177 Schattenwurf294
    § 178 Das BABiNETsche Theorem295
    § 179 Beugung an vielen, gleich großen, regellos angeordneten Öffnungen
    oder Teilchen298
    § 180 Regenbogen299
    § 181 Beugung an einer Stufe301
    § 182 Beugende Gebilde mit Amplitudenstruktur302
    § 183 Gitter mit Phasenstruktur303
    § 184 Lochkamera und Ringgitter304
    § 185 Ringgitter mit nur einer Brennweite306
    § 186 Holographie308
    § 187 Die sichtbare Abbildung unsichtbarer Dinge.
    Die Schlierenmethoden309
    § 188 Ernst Abbes Darstellung der mikroskopischen Bilderzeugung310
    § 189 Die Sichtbarmachung unsichtbarer Strukturen im Mikroskop312
    § 190 Beugung von RöNTGENÜcht313
    XXII. Optische Spektralapparate316
    § 191 Prismen-Spektralapparate und ihr Auflösungsvermögen316
    § 192 Gitter-Spektralapparate und ihr Auflösungsvermögen318
    § 193 Linienform und Halbwertsbreite von Spektrallinien319
    § 194 Spektralapparate und Glühlicht320
    § 193 Vergleich von Prisma und Gitter322
    § 196 Ausführungsformen von Strichgittern323
    § 197 Interferenz-Spektralapparate324
    XXIII. Geschwindigkeit des Lichtes und Licht in bewegten Bezugssystemen327
    § 198 Vorbemerkung327
    § 199 Beispiel einer Messung der Lichtgeschwindigkeit327
    § 200 Gruppengeschwindigkeit des Lichtes328
    §201 Licht im bewegten Bezugssystem329
    § 202 Der DoppLER-Effekt des Lichtes331
    XXIV. Polarisiertes Licht333
    § 203 Unterscheidung von Transversal- und Longitudinalwellen335
    § 204 Licht als Transversalwelle336
    § 205 Polarisatoren verschiedener Bauart337
    § 206 Doppelbrechung, insbesondere von Kalkspat und Quarz338
    § 207 Elliptisch polarisiertes Licht342
    § 208 Interferenz von parallel gebündeltem polarisiertem Licht346
    § 209 Interferenz mit divergentem polarisiertem Licht347
    § 210 Optisch aktive Stoffe, Drehung der Schwingungsebene,
    FARADAY-Effekt348
    § 211 Spannungsdoppelbrechung. Schlussbemerkung351
    XXV. Zusammenhang von Absorption, Reflexion und Brechung des Lichtes353
    §212 Vorbemerkung353
    §213 Extinktions- und Absorptionskonstante353
    § 214 Mittlere Reichweite w der Strahlung.
    Extinktions- und Absorptionskoeffizient k354
    § 215 BEERsches Gesetz. Wirkungsquerschnitt eines einzelnen Moleküls355
    §216 Die Unterscheidung schwach und stark absorbierender Stoffe356
    §217 Lichtreflexion an ebenen spiegelnden Flächen357
    § 218 Phasenänderung bei der Lichtreflexion360
    § 219 Die FRESNELschen Formeln für schwach absorbierende Stoffe.
    Anwendungen360
    § 220 Näheres zur Totalreflexion363
    §221 Mathematische Darstellung gedämpfter fortschreitender Wellen364
    § 222 BEERsche Formel für die senkrechte Reflexion
    an stark absorbierenden Stoffen366
    § 223 Lichtabsorption in stark absorbierenden Stoffen bei schrägem Einfall368
    § 224 Schlussbemerkung. In physikalischen Darstellungen benutzte Bilder370
    XXVI. Streuung372
    § 223 Vorbemerkung372
    § 226 Grundgedanken für die quantitative Behandlung der Streuung372
    § 227 Strahlung schwingender Dipole. Purcells Versuch373
    § 228 Quantitatives zur Dipolstrahlung373
    § 229 Abhängigkeit der Rayleigh sehen Streuung von der Wellenlänge375
    § 230 Extinktion von RöNTGENÜcht und Streuung378
    § 231 Die Anzahl streuender Elektronen in Atomen kleiner molarer Masse379
    § 232 Die Streuung als Hilfsmittel für Herstellung und Nachweis
    von polarisiertem RöNTGENÜcht380
    § 233 Streuung von sichtbarem Licht
    durch große schwach absorbierende Teilchen381
    § 234 Streureflexion an matten Flächen383
    XXVIL Dispersion und Absorption386
    § 235 Vorbemerkung und Inhaltsübersicht386
    § 236 Abhängigkeit der Brechung und der Extinktion von der Wellenlänge386
    § 237 Sonderstellung der Metalle389
    § 238 Die metallisch genannte Reflexion390
    § 239 Die Reichweiten des RöNTGENÜchtes391
    § 240 Rückführung der Brechung auf Streuung392
    § 241 Qualitative Deutung der Dispersion393
    § 242 Quantitative Behandlung der Dispersion394
    § 243 Brechzahlen für RöNTGENÜcht396
    § 244 Brechzahl und Dichte. Mitführung397
    § 245 Krumme Lichtstrahlen398
    § 246 Qualitative Deutung der Absorption400
    § 247 Quantitative Behandlung der Absorption401
    § 248 Die Gestalt der Absorptionsbanden402
    § 249 Quantitative Absorptionsspektralanalyse403
    § 250 Beschaffenheit optisch wirksamer Resonatoren405
    § 251 Mechanismus der Lichtabsorption in Metallen406
    § 252 Dispersion durch freie Elektronen bei schwacher Absorption
    (Plasma-Schwingungen)408
    § 253 Totalreflexion elektromagnetischer Wellen
    durch freie Elektronen in der Atmosphäre409
    § 254 Extinktion durch kleine Teilchen stark absorbierender Stoffe410
    § 255 Extinktion durch große Metallkolloide.
    Künstlicher Dichroismus und künstliche Doppelbrechung413
    XXVIII. Temperaturstrahlung416
    §256 Vorbemerkung416
    § 257 Die grundlegenden experimentellen Erfahrungen416
    § 258 Der KiRCHHOFFsche Satz417
    § 259 Der schwarze Körper und die Gesetze der schwarzen Strahlung418
    § 260 Selektive thermische Strahlung421
    § 261 Die thermischen Lichtquellen421
    § 262 Optische Temperaturmessung.
    Schwarze Temperatur und Farbtemperatur423
    XXIX. Lichtsinn und Photometrie426
    § 263 Vorbemerkung. Notwendigkeit einer Photometrie426
    § 264 Experimentelle Hilfsmittel für die Änderung der Bestrahlungsstärke426
    § 263 Das Prinzip der Photometrie427
    § 266 Definition der Gleichheit zweier Beleuchtungsstärken428
    § 267 Spektrale Verteilung der Empfindlichkeit des Auges
    oder der Lichtausbeute431
    § 268 Ankling- und Summierungszeit des Auges432
    § 269 Helligkeit433
    § 270 Unbunte Farben, Entstehungsbedingungen434
    § 271 Bunte Farben, ihr Farbton und ihre Verhüllung436
    § 272 Farbfilter zur Herstellung unverhüllter Farben437
    § 273 Farbstoffe (Pigmente)439
    § 274 Entstehung des Glanzes441
    §273 Schillerfarben441
    Aufgaben443
    A. Elektrizitätslehre443
    B. Optik450
    Lösungen der Aufgaben453
    A. Elektrizitätslehre453
    B.Opti k457
    Periodisches System der Elemente460
    Wichtige Konstanten461
    Sachverzeichnis462