Ähnlichkeiten in der Physik: Zusammenhänge erkennen und verstehen (Springer-Lehrbuch)

1 Verallgemeinerter Fluß.- 1.1 Lineare Zusammenhänge in der Natur.- 1.2 Stationärer Fluß elektrischer Ladung.- 1.3 Das Ohmsche Gesetz in anderer Gestalt: Wärmefluß.- 1.4 Flüssigkeitsströmung.- 1.5 Diffusion.- 1.6 Wie ein Ei dem anderen.- 1.7 Anwendungen.- Übungen.- 2 Exponentielles Wachstum.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Zinseszinsen.- 2.3 Bevölkerungswachstum.- 2.4 Wachstum der Wissenschaft.- 2.5 Stoßionisation.- 2.6 Allgemeine Bemerkungen.- Übungen.- 3 Exponentieller Abfall mit der Zeit.- 3.1 Entleeren eines Wasserbehälters.- 3.2 Entladen eines Kondensators.- 3.3 Radioaktiver Zerfall.- 3.4 Abkühlung.- 3.5 Zusammenfassung.- Übungen.- 4 Exponentieller Abfall mit dem Abstand.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Strahlungsabsorption.- 4.3 Wärmeleitung in einem Stab ohne Isolierung.- 4.4 Zweidrahtleitung.- 4.5 Elektrische Analogie zum Wärmefluß.- 4.6 Zusammenfassung.- Übungen.- 5 Exponentielle Annäherung.- 5.1 Füllen eines Wasserbehälters.- 5.2 Aufladen eines Kondensators.- 5.3 Erhitzen eines Metallstücks.- 5.4 Grenzgeschwindigkeit.- Übungen.- 6 Schwingungen.- 6.1 Analogien.- 6.2 Ungedämpfte Schwingungen.- 6.3 Gedämpfte Schwingungen.- 6.4 Logarithmisches Dekrement und Gütefaktor.- 6.5 Gedämpfte Schwingung mit periodischer Triebkraft.- 6.6 Elektrischer Schwingkreis.- 6.7 Selbstabstimmung.- 6.8 Die Welt ist voller Schwingungen.- Übungen.- 7 Wellen.- 7.1 Die Wellengleichung.- 7.2 Ausbreitungsgeschwindigkeit.- 7.3 Energietransport durch Wellen.- 7.4 Reflexion.- Übungen.- 8 Stehende Wellen und Resonanz.- 8.1 Bildung stehender Wellen.- 8.2 Zweidrahtleitung.- 8.3 Schallwellen in einem Rohr.- 8.4 Reflexion von Mikrowellen.- 8.5 Resonanz in Wellensystemen.- Übungen.- 9 Interferenz und Interferometrie.- 9.1 Einleitung.- 9.2 Schwebung.- 9.3 Interferometrie mitWegunterschieden.- 9.4 Holographie.- 9.5 Abschließende Bemerkungen.- Übungen.- 10 Strahlenbündel.- 10.1 Einleitung.- 10.2 Linsen.- 10.3 Linsendefekte.- 10.4 Mikrowellenlinsen.- 10.5 Zonenplatten.- 10.6 Spiegel.- 10.7 Richtantennen.- 10.8 Schallbündelung.- 10.9 Teilchenstrahlen.- 10.10 Zusammenfassung.- Übungen.- 11 Filter.- 11.1 Beispiele.- 11.2 Elektrische Filter.- 11.3 Mechanische Filter.- 11.4 Akustische Filter.- 11.5 Energieabsorbierende Filter.- 11.6 Filterung durch periodische Strukturen.- Übungen.- 12 Transformatoren und Impedanzanpassung.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Auf und Ab.- 12.3 Impedanzanpassung.- Übungen.- 13 Dispersion.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Beobachtungen zur Dispersion.- 13.3 Theorie der Dispersion.- 13.4 Gruppengeschwindigkeit.- 13.5 Whistler.- 13.6 Solitonen.- Übungen.- 14 Das allgegenwärtige kT.- 14.1 Einleitung.- 14.2 Kinetische Theorie.- 14.3 Verteilung molekularer Geschwindigkeiten.- 14.4 Spezifische Wärmekapazität von Gasen.- 14.5 Spezifische Wärmekapazität von Festkörpern.- 14.6 Glühemission.- 14.7 Elektrische Leitfähigkeit von Festkörpern.- 14.8 Abschließende Bemerkungen.- Übungen.- 15 Rauschen.- 15.1 Einleitung.- 15.2 Mechanisches thermisches Rauschen.- 15.3 Elektrisches thermisches Rauschen: Widerstandsrauschen.- 15.4 Akustisches thermisches Rauschen.- 15.5 Optisches thermisches Rauschen: Schwarzkörperstrahlung.- 15.6 Thermisches Rauschen: Zusammenfassung.- 15.7 Andere Arten von Rauschen.- Übungen.- 16 Strahlungsdruck.- 16.1 Einleitung.- 16.2 Elektromagnetischer Strahlungsdruck.- 16.3 Messung des Lichtdrucks.- 16.4 Strahlungsdruck mechanischer Wellen.- 16.5 Schalldruck.- 16.6 Auswirkungen des Strahlungsdrucks.- Übungen.- 17 Abstraktionen als Wegweiser in der Physik.- 17.1 Einleitung.- 17.2 Symmetrie.- 17.3 Symmetrie undErhaltungssätze.- 17.4 Symmetrie und Parität.- 17.5 Symmetrie und Quantenmechanik.- 17.6 Symmetrie und Antimaterie.- 17.7 Dimensionsanalyse: Modelle.- 17.8 Dimensionsanalyse.- 17.9 Das ?-Theorem.- 17.10 Dimensionslose Kennzahlen.- 17.11 Modelle in der Physik.- 17.12 Modelle in der Technik.- 17.13 Operatoren und Operationen.- Übungen.- 18 Allerlei Ähnlichkeiten.- 18.1 Einleitung.- 18.2 Gedanken zur Thermodynamik