Physik

Das vorliegende Buch ist aus Vorlesungen entstanden, die wir seit 18 Jahren an der Rheinisch Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen für Nichtphysiker gehalten haben. Bei der Neuorgallisation der früheren "Großen Vorlesung" im Wintersemester 70/71 entstanden we gen der großen Studentenzahlen mehrere parallele Einführungvorlesungen. Diese wurden jeweils bestimmten Ausbildungsgängen zugeordnet. Dadurch war es möglich, den inhalt lichen Wünschen der einzelnen Fachrichtungen entgegenzukommen, d. h. unterschiedliche Schwerpunkte zu setzen und unterschiedliche Semesterwochenstunden vorzusehen. Dabei sind die Studienreformer aber unter dem Druck der Öffentlichkeit, die eine Studienzeit verkürzung erstrebte, einem Mißverständnis erlegen: Sie hatten offensichtlich den klassischen Fächerkanon "Mechanik, Akustik, Wärme . . . " - oder so ähnlich - vor Augen. Bei der Durch sicht der Studienordnungen fanden sie dann scheinbar das gleiche immer wieder: "Technische Mechanik, Technische Akustik, Technische Wärmelehre . . . " und so wußten sie gleich, wo die Axt zum Entrümpeln der Studiengänge angesetzt werden mußte! Es sollte den Studenten genügen, alles nur einmal vorgesetzt zu bekommen. Die Intentionen bei der Veranstaltungs typen sind aber grundverschieden. Die Methode des Ingenieurs zeichnet sich dadurch aus, daß er in Kenntnis relevanter Naturgesetze diese anwendet, um Maschinen, Werkstoffe und Verfahren zu entwickeln, die dem Menschen neue Möglichkeiten eröffnen.

Inhalt

1. Einführung.- Grundbegriffe der Punktmechanik und der Mechanik Starrer Körper.- 2. Kräfte im Gleichgewicht.- 3. Dynamik I (Das dynamische Gleichgewicht).- 4. Dynamik II (Trägheitskraft).- 5. Bewegungen mit Konstanter Beschleunigung.- 6. Grössen, Einheiten, Dimensionen.- 7. Bewegung auf Gekrümmten Bahnen, Kreisbewegungen.- 8. Impuls.- 9. Arbeit, Energie.- 10. Kraft, Feldstärke, Potential.- 11.Prinzip der Virtuellen Arbeit, Mechanik Starrer Körper I.- 12.Mechanik Starrer Körper II (Dynamik).- Kontinuumsmechanik.- 13.Spannungen und Verformungen.- 14.Strömungsvorgänge.- 15.Reibung, Relaxationsprozesse.- Periodische Bewegungen.- 16.Schwingungen.- 17.Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen.- 18.Wellenerscheinungen.- Optik.- 19.Elemente der Strahlenoptik.- 20.Anwendungen der Strahlenoptik.- 21.Interferenzmuster und Bild.- 22.Spektroskopie.- 23. Laser.- Temperatur und Wärme.- 24.Das Ideale Gas.- 25. Reale Gase, Flüssigkeiten.- 26.Temperaturmessung.- 27. Diffusionsvorgänge.- 28.Irreversible Prozesse.- Elektrostatik.- 29.Elektrische Ladungen und Felder im Vakuum.- 30.Potential, Spannung, Elektrische Energie.- 31.Materie im Kondensator.- Stromtransport.- 32.Strom und Widerstand.- 33.Generatoren im Stromkreis.- 34.Netzwerke.- Magnetische Effekte.- 35.Strom und Magnetfeld.- 36.Induktionseffekte.- 37. Materie im Magnetfeld.- Elektrodynamik und Ihre Anwendungen.- 38.Die Maxwell-Gleichungen.- 39. Elektromagnetische Wellen.- 40. Polarisationserscheinungen.- 41.Elektrotechnische Anwendungen des Wechselstroms.- Elektrische Leitungsphänomene.- 42.Leitung in Festkörpern.- 43.Ionenleiter, Elektrolyte.- 44.Elektrischer Strom im Hochvakuum und in Gasen.- Struktur der Materie.- 45.Das Atom.- 46.Chemische Bindung.- 47.Die Schrödinger-Gleichung.- 48.Mathematischer Anhang.-Naturkonstanten.