Theoretische Physik: Ein Kurzlehrbuch Und Repetitorium

ISBN-13: 9783540566045 / Niemiecki / Miękka / 1993 / 177 str.

Dietrich Stauffer

Opis

In seiner zweiten Auflage ist dieses Buch bei aller K}rze noch vielseitiger geworden: Dem kanonischen Stoff eines zweisemestrigen Theoriekurses f}gte der Autor einen aktuellen Anhang }ber Elementarteilchen-Theorie hinzu. Die Breite der Themenauswahl und die klare Sprache gew{hren Haupt- und Nebenfachstudenten den ]berblick, der in Vorlesungen h{ufig zu kurz kommt. Zahlreiche, leicht nachvollziehbare Computerprogramme zeigen, wie die Physik arbeitet und geben dem Studierenden selbst Anregung zum Experimentieren am Computer. Die komprimierte Darstellung sowie 126 Fragen und Aufgaben machen das Buch in der hei en Phase vor dem Vordiplom unentbehrlich.

Spis treści

1. Mechanik.- 1.1 Punktmechanik.- 1.1.1 Grundbegriffe der Mechanik und Kinematik.- 1.1.2 Das Newtonsche Bewegungsgesetz.- 1.1.3 Einfache Anwendungen des Newtonschen Gesetzes.- 1.1.4 Harmonischer Oszillator in einer Dimension.- 1.2 Mechanik von Massenpunkt-Systemen.- 1.2.1 Die zehn Erhaltungssätze.- 1.2.2 Das Zweikörper-Problem.- 1.2.3 Zwangskräfte und d’Alembert-Prinzip.- 1.3 Analytische Mechanik.- 1.3.1 Die Lagrange-Funktion.- 1.3.2 Die Hamilton-Funktion.- 1.3.3 Harmonische Näherung für kleine Schwingungen.- 1.4 Mechanik starrer Körper.- 1.4.1 Kinematik und Trägheitstensor.- 1.4.2 Bewegungsgleichungen.- 1.5 Kontinuumsmechanik.- 1.5.1 Grundbegriffe.- 1.5.2 Spannung, Bewegung und Hookesches Gesetz.- 1.5.3 Wellen in isotropen Kontinua.- 1.5.4 Hydrodynamik.- 2. Elektrodynamik.- 2.1 Vakuum-Elektrodynamik.- 2.1.1 Zeitlich konstante elektrische und magnetische Felder.- 2.1.2 Maxwell-Gleichungen und Vektorpotential.- 2.1.3 Energiedichte des Feldes.- 2.1.4 Elektromagnetische Wellen.- 2.1.5 Fourier-Transformation.- 2.1.6 Inhomogene Wellengleichung.- 2.1.7 Anwendungen.- 2.2 Elektrodynamik in Materie.- 2.2.1 Maxwell-Gleichungen in Materie.- 2.2.2 Materialeigenschaften.- 2.2.3 Wellengleichung in Materie.- 2.2.4 Elektrostatik an Oberflächen.- 2.3 Relativitätstheorie.- 2.3.1 Lorentz-Transformation.- 2.3.2 Relativistische Elektrodynamik.- 2.3.3 Energie, Masse und Impuls.- 3. Quantenmechanik.- 3.1 Grundbegriffe.- 3.1.1 Einführung.- 3.1.2 Mathematische Grundlagen.- 3.1.3 Grundaxiome der Quantentheorie.- 3.1.4 Operatoren.- 3.1.5 Heisenbergsche Unschärferelation.- 3.2 Schrödingergleichung.- 3.2.1 Die Grundgleichung.- 3.2.2 Eindringen.- 3.2.3 Tunneleffekt.- 3.2.4 Quasiklassische WBK-Näherung.- 3.2.5 Freie und gebundene Zustände im Potentialtopf.- 3.2.6 Harmonische Oszillator.- 3.3 Drehimpuls und Atomstruktur.- 3.3.1 Drehimpuls-Operator.- 3.3.2 Eigenfunktionen von L2 und Lz.- 3.3.3 Wasserstoffatom.- 3.3.4 Atomaufbau und Periodisches System.- 3.3.5 UnUnterscheidbarkeit.- 3.3.6 Austauschwechsel-Wirkungen und homöopolare Bindung.- 3.4 Störungstheorie und Streuung.- 3.4.1 Zeitunabhängige Störungstheorie.- 3.4.2 Zeitabhängige Störungstheorie.- 3.4.3 Streuung und 1. Bornsche Näherung.- 4. Statistische Physik.- 4.1 Wahrscheinlichkeit und Entropie.- 4.1.1 Kanonische Verteilung.- 4.1.2 Entropie, Hauptsätze und Freie Energie.- 4.2 Thermodynamik des Gleichgewichts.- 4.2.1 Energie und andere thermodynamische Potentiale.- 4.2.2 Thermodynamische Relationen.- 4.2.3 Alternativen zur kanonischen Wahrscheinlichkeitsverteilung.- 4.2.4 Wirkungsgrad und Carnot-Maschine.- 4.2.5 Phasengleichgewichte und Clausius-Clapeyron-Gleichung.- 4.2.6 Massenwirkungsgesetz für Gase.- 4.2.7 Die Gesetze von Henry, Raoult und van’t Hoff.- 4.2.8 Joule-Thomson-Effekt.- 4.3 Statistische Mechanik idealer und realer Systeme.- 4.3.1 Permi- und Bose-Verteilung.- 4.3.2 Klassischer Grenzfall ?? ? -?.- 4.3.3 Klassischer Gleichverteilungssatz.- 4.3.4 Ideales Fermigas bei tiefen Temperaturen ?? ? +?.- 4.3.5 Ideales Bosegas bei tiefen Temperaturen ?? ? 0.- 4.3.6 Schwingungen.- 4.3.7 Virialentwicklung realer Gase.- 4.3.8 Van der Waals-Gleichung.- 4.3.9 Magnetismus lokalisierter Spins.- A.1 Streiflichter aus der Elementarteilchenphysik.- A.1.1 Prinzipien.- A.1.2 Vom Atom zu den Farben der Quarks.- A.2 Fragen und Rechenaufgaben.- A.2.1 Mechanik und Elektrodynamik.- A.2.2 Quantenmechanik und statistische Physik.- A.2.3 Elementarteilchenphysik.- Weiterführende Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.