Probleme Aus Der Physik

Man erziihlt von Enrico Fermi, er habe nie eine wissenschaftliche Veroffentli chung gelesen. Er las nur die ersten Zeilen, die aussagen sollten, was der Autor vorhatte. Sagten Sie das nicht, warf er die Arbeit gleich weg. Sagten sie es, legte er sie etwas sanfter beiseite, nahm einen Zettel und rechnete alles selbst aus. Manchmal bekam er weniger heraus als der Autor, manchmal aber auch mehr. Diese Arbeitsweise birgt fiir uns Nicht-Fermis gewisse Gefahren, ist aber zweifellos besser als ihr weit verbreitetes Gegenteil, fUr das gilt: "Was man sich eine Woche vor dem Examen eingepaukt hat, vergiBt man in der Woche danach wieder". Man braucht nicht Lempsychologie zu studieren, urn zu wissen, daB produktives Lemen nicht nur viel fruchtbarer, sondem vor allem taus end mal interessanter ist als rezeptives. Freilich muB das Problem selbst interessant sein, wenn man energisch genug anbeiBen solI. Ich habe versucht, solche Probleme zusammenzustellen. Natiirlich gibt es fast so viele verschiedene Meinungen dariiber, was interessant ist, wie es Menschen gibt, und ebenso dariiber, ob etwas leicht oder schwer oder wenig stens klar formuliert ist. Ich habe schon viele Schatzsuchen organisiert, bei denen ich mich fast schiimte und dachte, bei so glasklaren Hinweisen miiBten doch die Leute nach einer Minute direkt zum Versteck hinspazieren - und abends urn zehn hatten sie den Schatz immer noch nicht. Ganz entsprechend war es iibrigens auch, wenn ich mitsuchen muBte, was ein anderer "ganz leicht" versteckt hatte.

Inhalt

1. Mechanik der Massenpunkte.- 1.1 Messen und Maßeinheiten.- 1.2 Kinematik.- 1.3 Dynamik.- 1.4 Einfache Bewegungen.- 1.5 Arbeit, Energie, Impuls, Leistung.- 1.6 Reibung.- 1.7 Gravitation.- 1.8 Trägheitskräfte.- 2. Mechanik des starren Körpers.- 2.2 Dynamik des starren Körpers.- 2.3 Gleichgewicht und Bewegung eines starren Körpers.- 2.4 Der Kreisel.- 3. Mechanik deformierbarer Körper.- 3.1 Ruhende Flüssigkeiten und Gase (Hydro- und Aerostatik).- 3.2 Oberflächenspannung.- 3.3 Strömungen.- 3.4 Der deformierbare Festkörper.- 4. Schwingungen und Wellen.- 4.1 Schwingungen.- 4.2 Wellen.- 4.3 Wellenausbreitung.- 4.4 Eigenschwingungen.- 4.5 Schallwellen.- 4.6 Oberflächenwellen auf Flüssigkeiten.- 5. Wärme.- 5.1 Wärmeenergie und Temperatur.- 5.2 Kinetische Gastheorie.- 5.3 Wärmekraftmaschinen.- 5.4 Wärmeleitung und Diffusion.- 5.5 Entropie.- 5.6 Aggregatzustände.- 5.7 Lösungen.- 6. Elektrizität.- 6.1 Elektrostatik.- 6.2 Dielektrika.- 6.3 Gleichströme.- 6.4 Mechanismen der elektrischen Leitung.- 6.5 Galvanische Elemente.- 7. Elektrodynamik.- 7.1 Ladungen und Felder.- 7.2 Erzeugung von Magnetfeldern.- 7.3 Induktion.- 7.4 Magnetische Materialien.- 7.5 Wechselströme.- 7.6 Elektromagnetische Wellen.- 8. Freie Elektronen und Ionen.- 8.1 Erzeugung von freien Ladungsträgern.- 8.2 Bewegung freier Ladungsträger.- 8.3 Gasentladungen.- 9. Geometrische Optik.- 9.1 Reflexion und Brechung.- 9.2 Optische Instrumente.- 9.3 Die Lichtgeschwindigkeit.- 9.4 Geometrische Elektronenoptik.- 10. Wellenoptik.- 10.1 Interferenz und Beugung.- 10.2 Polarisation des Lichtes.- 10.3 Absorption, Dispersion und Streuung des Lichtes.- 10.4 Wellen und Teilchen.- 11. Strahlungsenergie.- 11.1 Das Strahlungsfeld.- 11.2 Strahlungsgesetze.- 11.3 Die Welt der Strahlung.- 12. Das Atom.- 12.1 DasPhoton.- 12.2 Emission und Absorption von Licht.- 12.3 Das Bohrsche Atommodell.- 12.4 Molekülspektren.- 12.5 Röntgenstrahlung.- 12.6 Systematik des Atombaus.- 12.7 Atome in elektrischen und magnetischen Feldern.- 13. Kerne und Elementarteilchen.- 13.1 Der innere Aufbau der Atome.- 13.2 Radioaktivität.- 13.3 Schnelle Teilchen.- 13.4 Elementarteilchen.- 13.5 Kosmische Strahlung.- 14. Festkörperphysik.- 14.1 Kristallgitter.- 14.2 Gitterschwingungen.- 14.3 Metalle.- 14.4 Halbleiter.- 14.6 Makromolekulare Festkörper.- 14.7 Supraleitung.- 15. Relativitätstheorie.- 15.1 Bezugssysteme.- 15.2 Relativistische Mechanik.- Aufgaben 15.2.115.2.19.- 15.3 Relativistische Physik.- 15.4 Gravitation und Kosmologie.- 16. Nichtlineare Dynamik.- 16.1 Stabilität.- 16.2 Nichtlineare Schwingungen.- 16.3 Biologische und chemische Systeme.- 16.4 Chaos und Ordnung.- 17. Statistische Physik.- 17.1 Statistik der Ensembles.- 17.2 Physikalische Ensembles.- 17.3 Quantenstatistik.- A. 1 Quantenmechanik.- Aufgaben zu A.1.1 Mathematisches Handwerkszeug.- Aufgaben A.1.1A.1.8.- Aufgaben zu A.1.2 Grundzüge der Quantenmechanik.- Aufgaben A.2.1A.2.10.- Aufgaben zu A.1.3 Teilchen in Potentialtöpfen.- Aufgaben A.3.1A.3.7.- Aufgaben zu A.1.4 Atome und Moleküle.- Aufgaben A.4.1A.4.12.- A.2 Tabellen.- A.3 Umrechnung von Energiemaßen und -äquivalenten.- A.4 Einige Eigenschaften fester Elemente.- A.5 Periodensystem der Elemente.- A.6 Wichtige physikalische Konstanten.