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Theoretische Physik für Studierende des Lehramts 2

  • Kartonierter Einband
  • 272 Seiten
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Leseprobe
Die Grundlagen der Elektrodynamik und Speziellen Relativitätstheorie werden in systematischer Weise eingeführt. Dabei stehen die p... Weiterlesen
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Beschreibung

Die Grundlagen der Elektrodynamik und Speziellen Relativitätstheorie werden in systematischer Weise eingeführt. Dabei stehen die physikalischen Prinzipien im Vordergrund und nicht so sehr die mathematischen Methoden, um Studierenden, deren zweites Fach nicht die Mathematik ist, einen leichteren Zugang zur Theorie zu bieten. Didaktische Anmerkungen und praxisnahe Übungsaufgaben helfen hierbei. Ausführlichere Rechnungen finden sich in den Anhängen des Buches. Es wird konsequent das Internationale Einheitensystem verwendet, um mit den Lehrbüchern der Experimental- und Schulphysik kompatibel zu sein.
Wichtige physikalische Begriffsbildungen werden ausführlich diskutiert und mit einer Vielzahl von Abbildungen illustriert: beispielsweise das Konzept des elektrischen Feldes und die Unterscheidung zwischen Fern- und Nahwirkung, die Rolle der Felder E und B sowie D und H oder die Bedeutung des Verschiebungsstroms. Querverbindungen zur Quantentheorie sind die Eichinvarianz und der Aharonov-Bohm-Effekt.
In der Relativitätstheorie werden folgende Themen behandelt: Inertialsysteme, Lorentz-Transformation, Zeitdilatation und Zwillingsparadoxon (mit Beispielen), Addition von Geschwindigkeiten, relativistische Masse und Energie, Doppler-Effekt, Vierervektoren, Anwendungen in der Beschleuniger- und Elementarteilchenphysik. Die enge Verknüpfung der elektromagnetischen Erscheinungen mit der Relativitätstheorie wird herausgearbeitet. Besonders wichtig ist die Erkenntnis, dass die Lorentz-Kraft als relativistische Ergänzung der Coulomb-Kraft gedeutet werden kann.
Im letzten Kapitel wird ein Ausblick auf die Dirac-Gleichung gegeben als relativistische Verallgemeinerung der Schrödinger-Gleichung. Die fundamentalen neuen Vorhersagen werden diskutiert: Existenz der Antiteilchen, Spin 1/2 und anomales magnetisches Moment des Elektrons.

Autorentext

Peter Schmüser: Studium der Physik in Hamburg, Diplomarbeit 1964 in Festkörperphysik, Dissertation 1967 in Elementarteilchenphysik.

Mehrjähriger Forschungsaufenthalt an der University of

Michigan. Von 1973 bis 2004 Professor für Experimentalphysik

an der Universität Hamburg, Schwerpunkte Elementarteilchen-

und Beschleunigerphysik.



Klappentext

Das zweibändige Lehrbuch vermittelt die Grundlagen der theoretischen Physik und berücksichtigt dabei besonders die Quantenmechanik, die spezielle Relativitätstheorie und die Elektrodynamik für den Unterricht an Gymnasien. Band 2 bietet eine systematische Einführung in die Elektrodynamik auf Basis der Maxwellschen Gleichungen sowie eine Einführung in die relativistische Mechanik. Der Stoff wird einfach und klar dargestellt, Abbildungen und didaktische Anmerkungen erleichtern den Zugang zur Theorie und geben Hinweise für die Vermittlung im Unterricht.



Inhalt

Grundlagen von Elektrizität und Magnetismus.- Zeitlich konstante elektrische und magnetische Felder.- Die Maxwellschen Gleichungen.- Elektromagnetische Wellen I.- Elektromagnetische Wellen II.- Spezielle Relativitätstheorie I.-Spezielle Relativitätstheorie II.

Produktinformationen

Titel: Theoretische Physik für Studierende des Lehramts 2
Untertitel: Elektrodynamik und Spezielle Relativitätstheorie
Autor:
EAN: 9783642253942
ISBN: 978-3-642-25394-2
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg
Genre: Allgemeines & Lexika
Anzahl Seiten: 272
Gewicht: 417g
Größe: H235mm x B155mm x T14mm
Jahr: 2012
Auflage: 2013
Land: NL

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