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Opa, was macht ein Physiker?: Physik für Jung und Alt

ISBN: 978-3-527-67938-6
270 pages
August 2014
Opa, was macht ein Physiker?: Physik für Jung und Alt (3527679383) cover image

Description

Was fur eine schone Idee! Siegfried Hess erklart allen Menschen ab 10 Jahren, was die Welt im Innersten zusammenhalt und was die Physik damit zu tun hat. Die Grundlagen dafur beginnen mit der Mechanik. Wussten Sie, dass es eine himmlische, eine irdische und eine hollische Mechanik gibt? Die himmlische Mechanik erklart die Bewegung der Erde um die Sonne und die des Mondes um die Erde. Die irdische beschaftigt sich mit der Mechanik auf der Erde - u. a. mit Radern, Hebeln, dem Fliegen oder Reibung und Bewegungen, und die hollische Mechanik schlie?lich behandelt den Flug und die Wirkung von Kanonenkugeln und anderen Geschossen.

FORSCHER UND IHRE ENTDECKUNGEN: VON HEINRICH HERTZ BIS ZU MAX PLANCK
Was die klassische Mechanik nicht erklaren kann - die Physik der Atome und Molekule und ihre Wechselwirkung mit Licht -, das erklart die Quantenmechanik. Hess stellt - wie auch schon zuvor - Forscher und Entdecker vor und bringt den Lesern so das Gebiet der Quantenmechanik nahe.
Wer eine Auflockerung dazwischen braucht, der kann sich mit dem >Teekesselspiel< vergnugen oder die Fantasiegeschichte >Was ware, wenn an der Planck-Konstanten gedreht wird?< lesen. Mitwirkende: Albert Einstein, Max Planck und Max von Laue und viele andere ? frei erfunden von Siegfried Hess.
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Table of Contents

UBER DEN AUTOR
VORWORT

PHYSIK ? WAS IST DAS?

MECHANIK
Hebel
Auftrieb
Stabilitat, Schwerpunkt
Fallgesetze
Pendel
Kurven, Graphen und Funktionen
Steigung, zeitliche Anderung, Ableitung*
Formeln fur Funktionen*
Energie
Arbeit, Leistung
Masse, Tragheit, Impuls
Kraft, Bewegungsgleichung
Sonne und Planeten
Newton, Mond und Erde
Formeln fur Newton und die Gravitation*
Energie bei der Planetenbewegung
Kraft und Potential*
Drehimpuls
Laplace-Runge-Lenz-Vektor und Perihel-Drehung*
Rechnen mit Vektoren*
Vorhersage und Chaos
Ein Streit uber Chaos*
Zwangskrafte, d?Alembert, Lagrange I und Gau?*
Verallgemeinerte Koordinaten, Lagrange II*
Pendelbewegungen
Hamilton-Prinzip und Hamilton-Gleichungen*
Phasenraum, Liouville*
Bewegung in beschleunigten Bezugssystemen*
Kreisel, Euler*
Berechnung von Bewegungen*
Grenzen der Mechanik
Einheiten und Dimensionen*
Quadrat und Potenzen, gro?e und kleine Zahlen

QUANTEN-MECHANIK
Warum Quanten-Mechanik?
Planck, Einstein und die Quanten
Bohr, Sommerfeld: Atombau und Spektrallinien
Heisenbergs Unscharfe-Relation
Form und Stabilitat desWasserstoff-Atoms imGrundzustand
de Broglie, Schrodinger und Wellenfunktionen
Beugung am Spalt und am Doppel-Spalt
Tunnel-Effekt
Drehimpuls und Spin, Stern-Gerlach-Experiment
Pauli, Atome und Periodensystem
Helium-Atom und Wasserstoff-Molekul
Wasserstoff-Isotope und Helium-Isotope
Fermionen und Bosonen
Strahlung und Auswahlregeln*
Dirac und das relativistische Elektron*
Erzeugung und Vernichtung von Teilchen*
Was ware, wenn an der Planck-Konstanten gedreht wird?

ERHALTUNGSSATZE UND SYMMETRIEN
Der vermisste Autoschlussel
Wann gelten Erhaltungssatze?
Das Noether-Theorem
Translations-Invarianz
Rotations-Invarianz
Verschiebung des Zeit-Nullpunktes
Paritats-Operation und Paritats-Invarianz
Verletzung der Paritats-Invarianz und Pauli
Verletzt der Antrieb eines Schiffes mit einer Schraube die Paritat?
Zeitumkehr-Invarianz

VERSTEHEN

ANHANG

BILDNACHWEIS

NACHWORT

DANK

STICHWORTVERZEICHNIS
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