University Physics Volume 3

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University Physics ist eine dreibändige Sammlung, die die Anforderungen an Umfang und Reihenfolge für zwei- und dreisemestrige mathematische Physikkurse erfüllt.
Band 1 behandelt Mechanik, Klang, Schwingungen und Wellen.
Band 2 behandelt Thermodynamik, Elektrizität und Magnetismus und
Band 3 behandelt Optik und moderne Physik.
Dieses Lehrbuch betont die Verbindungen zwischen Theorie und Anwendung und macht physikalische Konzepte interessant und zugänglich für Studenten, während die mathematische Strenge, die dem Fach innewohnt, erhalten bleibt.
Häufige, starke Beispiele konzentrieren sich darauf, wie man an ein Problem herangeht, wie man mit den Gleichungen arbeitet und wie man das Ergebnis überprüft und verallgemeinert.

* Vollständiges Lehrbuch von OpenStax
* Multiple-Choice-Fragen (MCQ)
* Essay-Fragen-Flash-Karten
* Key-Terms-Flash-Karten

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Einheit 1. Optik
1. Die Natur des Lichts

1.1. Die Ausbreitung des Lichts
1.2. Das Gesetz der Reflexion
1.3. Brechung
1.4. Totale interne Reflexion
1.5. Streuung
1.6. Huygens’sches Prinzip
1.7. Polarisation
2. Geometrische Optik und Bildentstehung

2.1. Bilder, die von ebenen Spiegeln gebildet werden
2.2. Sphärische Spiegel
2.3. Durch Brechung entstandene Bilder
2.4. Dünne Linsen
2.5. Das Auge
2.6. Die Kamera
2.7. Die einfache Lupe
2.8. Mikroskope und Teleskope
3. Störungen

3.1. Youngs Doppelspaltinterferenz
3.2. Mathematik der Interferenz
3.3. Mehrfachspaltinterferenz
3.4. Interferenz in dünnen Filmen
3.5. Das Michelson-Interferometer
4. Beugung

4.1. Einzelspaltbeugung
4.2. Intensität in der Einzelspaltbeugung
4.3. Doppelspaltbeugung
4.4. Beugungsgitter
4.5. Kreisförmige Öffnungen und Auflösung
4.6. Röntgenbeugung
4.7. Holographie
Einheit 2. Moderne Physik
5. Relativität

5.1. Invarianz physikalischer Gesetze
5.2. Relativität der Gleichzeitigkeit
5.3. Zeitdilatation
5.4. Längenkontraktion
5.5. Die Lorentz-Transformation
5.6. Relativistische Geschwindigkeitstransformation
5.7. Doppler-Effekt für Licht
5.8. Relativistisches Momentum
5.9. Relativistische Energie
6. Photonen und Materiewellen

6.1. Schwarzkörperstrahlung
6.2. Photoelektrischer Effekt
6.3. Der Compton-Effekt
6.4. Bohrs Modell des Wasserstoffatoms
6.5. De Broglies Materiewellen
6.6. Welle-Teilchen-Dualität
7. Quantenmechanik

7.1. Wellenfunktionen
7.2. Die Heisenbergsche Unschärferelation
7.3. Die Schrödinger-Gleichung
7.4. Das Quantenteilchen in einer Kiste
7.5. Der harmonische Quantenoszillator
7.6. Das Quantentunneln von Teilchen durch Potentialbarrieren
8. Atomare Struktur

8.1. Das Wasserstoffatom
8.2. Orbitales magnetisches Dipolmoment des Elektrons
8.3. Elektronenspin
8.4. Das Ausschlussprinzip und das Periodensystem
8.5. Atomspektren und Röntgenstrahlen
8.6. Laser
9. Physik der kondensierten Materie

9.1. Arten von molekularen Bindungen
9.2. Molekülspektren
9.3. Bindung in kristallinen Festkörpern
9.4. Freie-Elektronen-Modell von Metallen
9.5. Bandentheorie der Festkörper
9.6. Halbleiter und Doping
9.7. Halbleiterbauelemente
9.8. Supraleitung
10. Kernphysik

10.1. Eigenschaften von Kernen
10.2. Kernbindungsenergie
10.3. Radioaktiver Zerfall
10.4. Kernreaktionen
10.5. Fission
10.6. Kernfusion
10.7. Medizinische Anwendungen und biologische Auswirkungen der Kernstrahlung
11. Teilchenphysik und Kosmologie
11.1. Teilchenerhaltungsgesetze
11.2. Quarks
11.3. Teilchenbeschleuniger und Detektoren
11.4. Das Standardmodell
11.5. Der Urknall
11.6. Evolution des frühen Universums