Physik für Wirtschaftsingenieure

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Was ist Physik?

1.2 Größen und Einheiten

2 Mechanik

2.1 Mechanik der Massenpunkte

2.1.1 Kinematik der Massenpunkte

2.1.2 Dynamik der Massenpunkte, Axiome von Newton, Kräfte

2.1.3 Energie, Arbeit und Leistung

2.1.4 Impuls und Impulserhaltung

2.1.5 Drehimpuls und Drehimpulserhaltung

2.2 Dynamik starrer Körper

2.2.1 Allgemeine Bewegung, Schwerpunkt- und Drehimpulssatz

2.2.2 Rotation und ebene Bewegung des starren Körpers

2.3 Aufgaben

3 Elektromagnetismus

3.1 Ruhende Ladungen: Elektrostatik

3.1.1 Ladung, Feld und Potenzial

3.1.2 Kapazitäten und Dielektrika

3.2 Bewegte Ladungen: Magnetostatik

3.2.1 Bewegte Ladungen, Ströme und magnetisches Feld

3.2.2 Materie und Magnetfeld

3.3 Elektrodynamik

3.3.1 Induktion

3.3.2 Induktivitäten

3.3.3 Maxwell’sche Gleichungen und elektromagnetische Wellen

3.4 Aufgaben

4 Thermodynamik

4.1 Temperatur und thermische Ausdehnung

4.2 Zustandsgleichung für ideale Gase

4.3 Kinetische Gastheorie

4.4 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik und Zustandsänderungen

4.4.1 Innere Energie, Wärme und erster Hauptsatz der Thermodynamik

4.4.2 Volumenänderung und Arbeit

4.4.3 Wärmeübertragung und Wärmekapazität

4.4.4 Spezielle Zustandsänderungen

4.5 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik, Kreisprozesse und Wärmekraftmaschinen

4.5.1 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

4.5.2 Kreisprozesse und Wärmekraftmaschinen

4.6 Reale Gase und Phasenübergänge

4.7 Wärmetransport

4.8 Aufgaben

5 Schwingungen

5.1 Die freie harmonische Schwingung

5.1.1 Drehschwingungen

5.1.2 Physisches Pendel

5.1.3 Schwingungsenergie

5.2 Gedämpfte Schwingungen

5.3 Erzwungene Schwingungen und Resonanz

5.4 Überlagerung von Schwingungen

5.5 Gekoppelte Schwingungen

5.6 Elektrische Schwingungen

5.7 Aufgaben

6 Wellen

6.1 Phasengeschwindigkeit

6.2 Wellengleichung

6.3 Überlagerung von Wellen und Interferenz

6.3.1 Stehende Wellen

6.3.2 Reflexion

6.3.3 Brechung

6.4 Geometrische Optik

6.4.1 Brechung an Kugelflächen

6.4.2 Optische Abbildung

6.4.3 Dicke Linsen

6.4.4 Abbildungsfehler

6.5 Wellenoptik

6.5.1 Kohärenz und Monochromasie

6.5.2 Beugung

6.5.3 Interferenz an dünnen Schichten

6.5.4 Polarisation

6.6 Aufgaben

7 Quanten- und Atomphysik

7.1 Phänomene der Quanten- und Atomphysik

7.1.1 Welle-Teilchen-Dualismus

7.1.2 Quantelung

7.2 Quantenphysik

7.2.1 Die Schrödinger-Gleichung

7.2.2 Die Prinzipien der Quantenphysik

7.2.3 Beispiele

7.3 Atomphysik

7.3.1 Das Bohr’sche Atommodell

7.3.2 Quantenphysikalische Behandlung des Wasserstoffatoms

7.3.3 Mehrelektronenatome und das Periodensystem der Elemente

7.3.4 Röntgenstrahlen

7.3.5 Der Laser

7.4 Aufgaben

8 Kernphysik

8.1 Aufbau der Atomkerne

8.1.1 Kernbausteine

8.1.2 Massendefekt und Kernkräfte

8.2 Radioaktivität

8.2.1 Radioaktiver Zerfall

8.2.2 Natürliche Zerfallsreihen

8.3 Kernspaltung

8.4 Kernfusion

8.5 Strahlenschutz

8.6 Aufgaben

9 Festkörperphysik

9.1 Kristalle

9.2 Halbleiter

9.2.1 Energiebänder

9.2.2 Leitungsmechanismen

9.2.3 Der pn-Übergang

9.3 Supraleitung

9.4 Aufgaben

A Anhang: Lösungen der Aufgaben

Literatur- und Quellenverzeichnis

Sachwortverzeichnis