Physik verstehen: Ein Lehrbuch für Mediziner und Naturwissenschaftler

1 Aufbau der Materie 131.1 Atome und Moleküle 131.2 Wichtige Einheiten in der Atomphysik 151.3 Atome und Atommodelle 171.3.1 Das Atommodell von Bohr 171.3.2 Das Schalenmodell 191.4 Der Atomkern 211.5 Kernbausteine 221.6 Massendefekt und Bindungsenergie 231.7 Der radioaktive Zerfall 251.7.1 Verschiedene Zerfallsarten 251.7.2 Das Zerfallsgesetz 291.7.3 Die Zerfallsreihen 312 Mechanik 332.1 Eine Zusammenfassung zu Beginn 332.2 Bewegungen und ihre Ursachen(Kinematik und Dynamik) 342.3 Kinematik der Translation 352.4 Dynamik der Translation 402.4.1 Kraft 402.4.2 Arbeit und Energie 422.4.3 Impuls 432.5 Kinematik der Rotation 432.6 Dynamik der Rotation 472.6.1 Drehmoment 472.6.2 Arbeit und Energie 502.6.3 Drehimpuls 502.7 Reibung 512.8 Vom Massenpunkt zum starren Körper 512.9 Die Erhaltungssätze 542.9.1 Energieerhaltungssatz 542.9.2 Impulserhaltungssatz 552.9.3 Drehimpulserhaltungssatz 562.9.4 Erhaltung des Massenmittelpunktes 572.10 Mechanische Eigenschaften von Festkörpern 572.11 Spezielle Relativitätstheorie 602.11.1 Die Lichtgeschwindigkeit als Grenzgeschwindigkeit. 602.11.2 Längenkontraktion und Zeitdilatation 622.11.3 Phantasie oder Realität? 643 Mechanik der Fluide 673.1 Was sind Fluide? 673.2 Allgemeines zum Druck in Fluiden 683.3 Der Schweredruck in Fluiden 703.3.1 Der Schweredruck in inkompressiblen Fluiden 703.3.2 Der Schweredruck in Gasen 713.4 Der statische Auftrieb in Fluiden 733.5 Stromlinienbilder 753.6 Reibungsfrei strömende Fluide 763.6.1 Die Kontinuitätsgleichung 763.6.2 Die Bernoulligleichung 773.6.3 Der dynamische Auftrieb 793.7 Strömung von realen Fluiden 813.7.1 Zähigkeit 813.7.2 Strömung durch Rohre - Hagen-Poiseuille'sches Gesetz 823.7.3 Der Widerstand auf bewegte Körper in Fluiden 843.7.4 Die Reynoldszahl 874 Wärmelehre und Thermodynamik 894.1 Vorbemerkungen 894.2 Wichtige Größen und Begriffe 904.3 Temperatur und Temperaturskalen 934.4 Druck 944.5 Wärmeausdehnung 954.6 Wärmehaushalt, spezifische Wärme und Enthalpie 964.7 Das ideale Gas und die ideale Gasgleichung (Zustandsgleichung) 984.8 Die Adiabatengleichung des idealen Gases 1024.9 Die Maxwell-Boltzmann'sche Geschwindigkeitsverteilung. 1044.10 Die Gleichverteilung der Energie eines Gases 1074.11 Das reale Gas 1084.12 Aggregatszustände und Phasenübergänge 1104.13 Spontane Vorgänge, reversible Vorgänge und Entropie 1164.14 Der nullte und der erste Hauptsatz der Thermodynamik 1194.15 Der zweite und der dritte Hauptsatz der Thermodynamik 1204.16 Kreisprozesse 1224.17 Motoren, Kältemaschinen und Wärmepumpen 1285 Elektrizität und Magnetismus 1335.1 Die Phänomene 1335.2 Grundlagen 1345.3 Strom und Wärme 1385.4 Kontakt-, Thermo- und Piezoelektrizität und galvanische Elemente 1395.5 Das elektrische Feld 1425.6 Fließender elektrischer Strom I: Gleichstrom 1455.7 Das magnetische Feld 1485.8 Elektrizität und Magnetismus: Die Verbindung 1505.9 Fließender elektrischer Strom II: Wechselstrom 1545.10 Elektromagnetische Wellen 1586 Schwingungen und Wellen 1616.1 Der harmonische Oszillator 1616.2 Die gedämpfte Schwingung 1676.3 Erzwungene Schwingungen 1696.4 Überlagerung von Schwingungen 1726.4.1 Überlagerung von Schwingungen gleicher Frequenz und gleicher Amplitude 1726.4.2 Überlagerung von Schwingu