Inhaltsverzeichnis Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Ladung und Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Faradays Feldidee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Die elektrische Feldstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Vertiefung: Messungen zur elektrischen Feldstärke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Vertiefung: Unterschiede zur Gravitation . . . . . . . . 17 Vertiefung: Fehlerrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Spannung und Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Elektrisches Potenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Potenzial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Vertiefung: Integralrechnung für das Potenzial . . . . 24 Die braunsche Röhre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Vertiefung: Wie steht das Bild . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Kondensatoren, Kapazität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Interessantes: Fahrradbeleuchtung im Stand . . . . . . 28 Vertiefung: Kondensatorladung berechnen . . . . . . . 30 Energie elektrischer Felder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Vertiefung: Das Feld – etwas Reales; Feldkraft – aus Feldenergie berechnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Bestimmung der Elementarladung . . . . . . . . . . . . . 34 Vertiefung: Schwebende Tröpfchen in Luft . . . . . . . 35 Technische Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Interessantes: Isolatoren im E-Feld; Kondensator im Elektretmikrofon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Interessantes: Ionenkanäle in Nervenmembranen; EKG und EEG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Physik und Technik: Elektrostatische Staubfilter; Elektrostatische Kopierer und Laserdrucker; Elektrostatische Farbbeschichtung . . . . . . . . . . . . . 38 Physik und Natur: Blitz und Donner . . . . . . . . . . . 39 Leitungsvorgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Interessantes: Berechnung von Feldlinienbildern . . 41 Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 42 Elektronen im Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Geschwindigkeit der Elektronen . . . . . . Vertiefung: Magnetische Flasche; Polarlicht und Strahlengürtel . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Magnetische Linse; Elektronenmikroskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E- und B-Feld im Verbund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Ring- und Linearbeschleuniger . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . Magnetfeld und Teilchen in Feldern . . . . 43 Schwingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Magnetismus – Bekanntes aus der Mittelstufe . . . . 44 Ein Maß für das Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Lorentzkraft und Halleffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Interessantes: Hallsensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Vertiefung: Leitfähigkeit von Metallen . . . . . . . . . . 51 Magnetfeld und Materie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Vertiefung: Spulen mit Materie; Ferromagnetische Stoffe und Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Interessantes: Wie Festplatten Daten speichern . . . 53 Das Magnetfeld der Erde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Interessantes: Orientierung mit Magnetfeldern . . . . 55 Mechanische Schwingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Vertiefung: Warum reicht _ 12 D s 2 für die Energiebilanz? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Das Fadenpendel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Elektromagnetische Schwingungen . . . . . . . . . . . . 102 Schwingungen und ihre Differenzialgleichung . . . 104 Selbsterregte Schwingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Deterministisches Chaos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Vertiefung: Phasendiagramm am Oszilloskop . . . . . 111 Interessantes: Chaos am Himmel? . . . . . . . . . . . . . 113 Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 114 Inhaltsverzeichnis 56 57 58 59 60 62 63 Induktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Ändern des magnetischen Flusses . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Wirbelströme . . . . . . . . . . . . . . . . . . Selbstinduktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Messung der Selbstinduktion . . . . . . . . Vertiefung: Ein Strom, der sein Ziel nie erreicht . . . Vertiefung: Stromstärkeverlauf mit Tabellenkalkulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Energie des Magnetfeldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Eine Gleichung für die Energie des Magnetfeldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wechselspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Der unbelastete Transformator . . . . . . . Wechselstromwiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Drehstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exkurs: Versorgung mit elektrischem Strom . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 70 72 74 76 76 77 78 79 80 82 84 88 88 89 Klausurtraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Wellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Interferenzphänomene . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Fortschreitende Wellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zeitliche und räumliche Darstellung einer Welle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physik und Natur: Längs- und Querwellen im Raum; Erdbebenwellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wellen in Gleichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Mathematischer Durchblick . . . . . . . . . Zwei Schwingungen am selben Ort . . . . . . . . . . . . Überlagerung gleichlaufender Wellen . . . . . . . . . . Tsunami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physik und Natur: Riesenwelle aus dem „Nichts“ . . Stehende Wellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reflexion mechanischer Wellen . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Schnelle und Dichte bei Längswellen . . Interessantes: Fortschreitende Welle; Stehende Welle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschwingung, Resonanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Resonanzkatastrophe . . . . . . . . . . . . Schall in verschiedenen Medien . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Schallwellenanpassung im Mittelohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Musikinstrumente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Klangspektrum von Saiteninstrumenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Musik – ein Klang in der Physik . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Fouriersynthese und Fourieranalyse . . . Projekt: Klangspektren zu Hause ermitteln . . . . . . Der Dopplereffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Dopplereffekt in der Astronomie . . . Physik und Medizin: Schallwellen in der Medizin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . Interferenz mit zwei Sendern . . . . . . . . . . . . . . . . . Interferenz beim Doppelspalt . . . . . . . . . . . . . . . . . Doppelspalt mit Licht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Historisches: Interferenz mit zwei Sendern . . . . . . Gitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beugung am Einzelspalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projekt: Lamda-Zähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physik und Technik: Die CD als Datenspeicher . . . . Physik und Technik: Die Lochkamera genauer untersucht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lichtgeschwindigkeit und Brechung . . . . . . . . . . . Interessantes: Geometrische Optik und Wellenoptik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Dreifachspalt mit Zeigern . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 174 178 180 182 184 188 190 192 Beugung und optische Abbildung . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Grenzen für das Auflösungsvermögen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interferenz Pur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interferenz an dünnen Schichten . . . . . . . . . . . . . . Polarisation des Lichtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Optisch aktive Stoffe und Polarisationsfolien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Doppelbrechung und Spannungsoptik . . . . . . . . . . Röntgenstrahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Von der Strukturforschung mit ­Röntgenstrahlen zur Entschlüsselung der DNS . . . Interessantes: Streuung und Reflexion von Licht . . Interessantes: Was ist Physik . . . . . . . . . . . . . . . . . Das elektromagnetische Spektrum . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 202 Vom Schwingkreis zum strahlenden Dipol . . . . . . . Vertiefung: Der Schwingquarz . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Faraday mit Weitblick . . . . . . . . . . . Elektromagnetische Wellen erobern den Raum . . . Vertiefung: Mikrowellenherd; Mars-Express; Radar-Geschwindigkeitsmessung . . . . . . . . . . . . . . Polarisation – Schwingungsebene und ihre Drehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Zirkularpolarisation . . . . . . . . . . . . . . . Elektromagnetische Wellen übertragen Daten . . . . Interessantes: Digitaler Mobilfunk . . . . . . . . . . . . . Information braucht Frequenzbereiche . . . . . . . . . . Vertiefung: Amplitudenmodulation und Schwebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 116 117 121 122 123 124 126 128 128 130 132 133 134 136 137 140 141 142 142 144 144 145 146 147 148 150 152 153 155 156 196 200 201 203 204 206 208 209 210 212 214 216 218 222 223 Klausurtraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 Strahlungsphysik und Klima . . . . . . . . . . . 227 160 162 163 164 167 168 169 170 Klausurtraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 193 194 Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Fließgleichgewicht . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Absorptionsgrad und Emission . . . . . . Physik im Alltag: Berührungsfreie Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Treibhauseffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Was sind Treibhausgase? . . . . . . . . . . . Interessantes: Vom Menschen verursachter Treibhauseffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Klimawandel durch den Menschen . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 228 231 232 232 234 235 237 238 240 Inhaltsverzeichnis Relativitätstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Warum ist die Relativitätstheorie nötig? . . . . . . . . . Vertiefung: Hängt c von der Lichtquelle ab? . . . . . . Zeit und Länge sind relativ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Querstrecken bleiben unverkürzt . . . . . Masse und Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Impuls und Massenzunahme . . . . . . . . Vertiefung: Was hat ∆ m c 2 mit _ 12 m υ 2 zu tun? . . . . . Vertiefung: W = m c 2 in der Hochenergie Physik . . Philosophisches: Raum, Zeit, Masse und Felder . . . Paradoxien der SRT aufgelöst . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: „Du bist kürzer als ich“ – „Nein du!“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Relativität der Gleichzeitigkeit . . . . . . . Vertiefung: Gegenwart und Zukunft . . . . . . . . . . . . Allgemeine Relativitätstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 241 245 246 249 250 251 252 253 254 256 256 257 259 260 264 Die Schrödinger-Gleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Programm für den Potenzialtopf . . . . . . Wasserstoff-Atom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Das Coulomb-Potenzial . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Programm zum H-Atom . . . . . . . . . . . Vertiefung: Quantenzahlen, Periodensystem der Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . Tunnel-Effekt und Supraleitung . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Supraleitung bei tiefen Temperaturen . . Vertiefung: Verschränkte Zustände und Dekohärenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Anwendung der Quanten- verschränkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 298 298 300 300 300 304 306 307 308 310 312 Einführung in die Festkörperphysik . . . . . . . . . . . . 314 Laser, Selbstorganisation, Gasentladung . . . . . . . . 322 Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 326 Klausurtraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 Quanten, Atome, Festkörper . . . . . . . . . . . 265 Fotoeffekt (lichtelektrischer Effekt) . . . . . . . . . . . . Photonen sind unteilbare Energiequanten . . . . . . . Umkehrung des Fotoeffekts; Röntgenstrahlung . . . Masse und Impuls der Photonen; Compton-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Photon als Quantenobjekt . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Modelle in der Physik . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . Elektronenbeugung und De Broglie-Wellenlänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Elektronenabstände im Elektronenstrahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Eine Sensation – auch Bälle interferieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Vergleich Photon – Elektron . . . . . . . . . Die Unbestimmtheitsrelation . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Planckkonstante bestimmt das Geschehen . . . Philosophisches: Was heißt unbestimmt? . . . . . . . . Interessantes: Die Erforschung des Atoms, bohrsches Atommodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Energie im Atom ist quantisiert, Franck-Hertz-Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der hohe, lineare Potenzialtopf . . . . . . . . . . . . . . . Wo zeigt sich die Quantisierung der Energie? . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . Inhaltsverzeichnis 266 268 270 272 274 278 279 280 281 281 283 284 286 286 288 290 292 294 297 Thermodynamik und Entropie . . . . . . . . . . 329 Planarbeit: Vorwissen Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Eine Gleichung für p, V, T . . . . . . . . . . Vertiefung: Reale Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kinetische Theorie der Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Teilchenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Teilchengeschwindigkeiten messen . . . Energie – Arbeit – Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planarbeit: Was wissen wir über Energie? . . . . . . . Erster Hauptsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Spezifische und molare Wärmekapazität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 331 334 335 336 336 337 338 338 340 Entropie – was ist das? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entropie beim idealen Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entropie bei Wärmekraftmaschinen . . . . . . . . . . . . Entropie in Physik und Chemie . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Die Gibbs-Helmholtz-Gleichung . . . . . . Vertiefung: Entropie – Meisterin im Aufteilen . . . . Vertiefung: Der Boltzmann-Faktor regiert die Natur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Entropie – statistisch und informationstheoretisch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . 342 344 348 352 353 354 341 356 358 360 Kernphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 Weiterführende Themen . . . . . . . . . . . . . . . 409 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . α-Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Halbleiterdetektor und Impulshöhenanalysator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . β-Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Mit β-Teilchen muss man relativistisch rechnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . γ-Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Der Szintillationszähler . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Absorption und Wahrscheinlichkeit . . . Paarbildung und Zerstrahlung . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Ruhemasse des Photons . . . . . . . . . . . . Interessantes: Die Entdeckung des Positrons . . . . . . Halbwertszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Radioaktiver Zerfall und Wahrscheinlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Aktivität verrät das Alter . . . . . . . . . Biologische Wirkung ionisierender Strahlung . . . . Exkurs: Strahlenbiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Natürliche und zivilisatorische Strahlenexposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projekt: Radon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strahlenschäden – Strahlenschutz . . . . . . . . . . . . . . Exkurs: Beobachtungen bei kleinen Dosen . . . . . . Weitere Strahlenexpositionen . . . . . . . . . . . . . . . . . Exkurs: Dosisbegriffe und Dosismessgrößen . . . . . . Physik und Medizin: Anwendung radioaktiver Nuklide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Atomkern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Radius des Atomkerns . . . . . . . . . . . Interessantes: Streuung als klassischer Versuch . . . Interessantes: Das Pauliprinzip ist schuld! . . . . . . . α-Zerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Halbwertszeit der α-Strahler . . . . . . . . . β-Zerfall, Zerfallsreihen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Erklärung des β-Zerfalls . . . . . . . . . . Kernreaktionen, Neutronen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Nachweis von Neutronen . . . . . . . . . . . Kernenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exkurs: Eigenschaften der Kernspaltung . . . . . . . . Vertiefung: Die ungezähmte Kettenreaktion . . . . . . Interessantes: Produkte, die im Reaktor entstehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interessantes: Der Reaktorunfall in Tschernobyl . . . Interessantes: Fixsterne als Fusionsreaktoren . . . . . Wissenschaft und Verantwortung . . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung/Aufgaben: Das ist wichtig . . . . Teilchenphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Abschätzung der Farbkraft . . . . . . . . . . Nanotechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physik und Medizin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonnenphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Abschätzen der Gravitationsenergie . . . Praktikum: Fraunhoferlinien selbst beobachten . . . Vertiefung: Abschätzen des mittleren Drucks in der Sonne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Energietransport in der Sonne . . . . . . . Physik der Fixsterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Historisches: Helligkeiten von Sternen . . . . . . . . . . Interessantes: Sternentwicklung . . . . . . . . . . . . . . Entfernungsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kosmologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 364 365 366 367 368 369 371 372 372 373 374 375 376 378 378 431 433 434 435 438 440 442 Wie entstehen Naturgesetze? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446 380 381 382 383 384 384 Mechanik & Mathematik . . . . . . . . . . . . . . . 451 386 388 389 391 393 394 394 396 396 398 398 400 400 401 456 458 402 403 404 405 406 Klausurtraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 410 413 416 424 428 429 431 Kausale Beziehungen – Differenzial und Integralrechnung . . . . . . . . . . . . . Newton-Gesetz und Anfangsbedingungen bestimmen die Bahn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nicht konstante Kraft – schrittweise Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wenn das Wenigerwerden langsamer wird . . . . . . Lineares Kraftgesetz – sinusförmiges Bewegungsgesetz . . . . . . . . . . . . . . . Wellengleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gleichförmig auf der Kreisbahn . . . . . . . . . . . . . . . Vertiefung: Beschleunigung ohne Energieübertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Radialfeld und potenzielle Energie . . . . . . . . . . . . . Energieerhaltung – Impulserhaltung . . . . . . . . . . . Vertiefung: Gesamtenergie auf einer Umlaufbahn . . Vertiefung: Newton-Gesetze mit Impuls . . . . . . . . . 452 454 460 462 464 465 466 468 468 469 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 Tabellarium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spektraltafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nuklidkarte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472 476 485 486 Inhaltsverzeichnis