Erste Schritte in Die Theoretische Physik: Verständlich Erklärt Vom Abiturniveau Aus

ISBN-13: 9783662642504 / Niemiecki / Miękka / 2022

Jürgen Wagner

Opis

Dieses Lehrbuch bietet einen einfachen Zugang zur Theoretischen Physik und realisiert einen durchgängigen Anschluss an die in der Schule erworbenen physikalisch-mathematischen Vorkenntnisse. Aus seiner Erfahrung als Diplomlehrer für Physik und Mathematik heraus ebnet der Autor den Weg in die Theoretische Physik. Er stützt sich dabei auf die folgenden Prinzipien: 

• Viele Abbildungen und detailliert vorgerechnete Beispiele tragen wesentlich zum Verständnis der Darstellungen bei. Verwendete „Rechentricks“ werden angegeben und erläutert.
  
• Die erforderliche Mathematik wird schrittweise und ausführlich erarbeitet.
• Die Struktur des Lehrbuchs orientiert sich an folgenden zentralen Phänomenen und Grundbegriffen: Bewegung, Elektrizität und Magnetismus, Relativität sowie Quanten. In diesem Rahmen werden die üblichen Inhalte der Module Theoretische Mechanik, Elektrodynamik, Relativitätstheorie und Quantenmechanik verortet.
• Die experimentelle Basis für theoretische Ansätze wird explizit benannt, um die Besonderheiten der naturwissenschaftlichen Methode zu betonen, die sich von Autoritätsgläubigkeit sowie Spekulation deutlich abgrenzt.
• Auf bestehende Interpretationsprobleme der Quantenmechanik wird ausdrücklich hingewiesen. Begriffe wie „Welle-Teilchen-Dualismus“ oder „Kollaps der Wellenfunktion“ werden vermieden, da sie Missverständnisse provozieren können.

Dieses Buch richtet sich an Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie des Lehramts, zu deren Studieninhalten mindestens ein Modul Theoretische Physik gehört. Es wendet sich auch an alle, die sich für Fragestellungen der Naturwissenschaften oder Naturphilosophie interessieren und über eine positive Einstellung zur Mathematik verfügen.

Die vorliegende zweite Auflage wurde um ein Kapitel zum Phänomen Wärme mit Inhalten aus der klassischen und statistischen Thermodynamik erweitert sowie an zahlreichen Stellen ergänzt und verbessert.

Spis treści

1. Bewegungen.- 2. Elektrizität und Magnetismus.- 3. Relativität.- 4. Quanten.- 5. Exkursionen in die Mathematik.- Ausblick.

O autorze

Jürgen Wagner besitzt umfangreiche Unterrichtserfahrungen in Physik, Mathematik, Astronomie und Informatik. Während seiner Tätigkeit als Referent am Sächsischen Bildungsinstitut war er Mitautor und Herausgeber mehrerer Handreichungen für Mathematiklehrer am Gymnasium sowie Mitglied in bzw. Leiter von länderübergreifenden Expertengruppen. 

Blurb

Dieses Lehrbuch bietet einen einfachen Zugang zur Theoretischen Physik und realisiert einen durchgängigen Anschluss an die in der Schule erworbenen physikalisch-mathematischen Vorkenntnisse. Aus seiner Erfahrung als Diplomlehrer für Physik und Mathematik heraus ebnet der Autor den Weg in die Theoretische Physik. Er stützt sich dabei auf die folgenden Prinzipien: 

• Viele Abbildungen und detailliert vorgerechnete Beispiele tragen wesentlich zum Verständnis der Darstellungen bei. Verwendete „Rechentricks“ werden angegeben und erläutert.
  
• Die erforderliche Mathematik wird schrittweise und ausführlich erarbeitet.
• Die Struktur des Lehrbuchs orientiert sich an folgenden zentralen Phänomenen und Grundbegriffen: Bewegung, Elektrizität und Magnetismus, Relativität, Quanten sowie Wärme. In diesem Rahmen werden die üblichen Inhalte der Module Theoretische Mechanik, Elektrodynamik, Relativitätstheorie, Quantenmechanik und Thermodynamik verortet.
• Die experimentelle Basis für theoretische Ansätze wird explizit benannt, um die Besonderheiten der naturwissenschaftlichen Methode zu betonen, die sich von Autoritätsgläubigkeit sowie Spekulation deutlich abgrenzt.
• Auf bestehende Interpretationsprobleme der Quantenmechanik wird ausdrücklich hingewiesen. Begriffe wie „Welle-Teilchen-Dualismus“ oder „Kollaps der Wellenfunktion“ werden vermieden, da sie Missverständnisse provozieren können.

Dieses Buch richtet sich an Studierende der Natur- und Ingenieurwissenschaften sowie des Lehramts, zu deren Studieninhalten mindestens ein Modul Theoretische Physik gehört. Es wendet sich auch an alle, die sich für Fragestellungen der Naturwissenschaften oder Naturphilosophie interessieren und über eine positive Einstellung zur Mathematik verfügen.

Die vorliegende zweite Auflage wurde um ein Kapitel zum Phänomen Wärme mit Inhalten aus der klassischen und statistischen Thermodynamik erweitert sowie an zahlreichen Stellen ergänzt und verbessert.

Der Autor

Jürgen Wagner besitzt umfangreiche Unterrichtserfahrungen in Physik, Mathematik, Astronomie und Informatik. Während seiner Tätigkeit als Referent am Sächsischen Bildungsinstitut war er Mitautor und Herausgeber mehrerer Handreichungen für Mathematiklehrer am Gymnasium sowie Mitglied in bzw. Leiter von länderübergreifenden Expertengruppen.