Einführung in die Physik

I. Abschnitt: Mechanik und Wärme.- 1. Kapitel: Maßsystem, Bewegung und Kräfte.- a) Koordinatensystem, Geschwindigkeit und Beschleunigung.- b) Kraft und Masse, Gravitation.- 2. Kapitel: Zusammensetzung und Zerlegung von Bewegungen und Kräften.- a) Vektoraddition.- b) Schiefer Wurf, Zentrifugalkraft.- 3. Kapitel: Gleichgewicht von Kräften.- a) Vektorsumme gleich Null, Translation und Rotation, Schwerpunkt.- b) Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment, das äußere Vektorprodukt, einfache Maschinen, Rückstoß.- 4. Kapitel: Elastizität.- a) Elastische Kraft.- b) Schwingungen unter dem Einfluß elastischer Kräfte.- c) Pendelschwingungen.- 5. Kapitel: Arbeit und Energie, Impuls.- a) Begriff der Arbeit und Leistung.- b) Das skalare oder innere Vektorprodukt.- c) Erhaltung der Energie.- d) Impuls, Stoßkraft.- 6. Kapitel: Aggregatzustände, Dichte.- 7. Kapitel: Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen.- a) Hydrostatik.- b) Oberflächenspannung, Kapillarität.- c) Hydrodynamik.- d) Luftdruck, Gasgesetze, Definition der Temperatur.- e) Luftpumpen.- f) Osmotischer Druck, Dampfdruck.- 8. Kapitel: Ausbreitung der Wärme.- a) Wärmeleitung.- b) Wärmestrahlung.- c) Wärmeströmung.- 9. Kapitel: Ausdehnung fester und flüssiger Stoffe mit der Temperatur, Änderung des Aggregatzustandes.- a) Temperaturkoeffizient.- b) Abhängigkeit des Siede- und Gefrierpunktes vom Druck.- c) Darstellung der Zustandsänderung dureh Isothermen.- d) van der Waalssche Theorie, Überhitzimg, Unterkühlen, kritische Temperatur.- e) Isothernle und adiabatische Zustandsänderungen.- 10. Kapitel: Wärmemenge.- a) Definition der Kalorie.- b) Spezifische Wärme.- c) Wärmebedarf bei Änderung des Aggregatzustandes.- d) Spezifische Wärme und Atomgewicht.- e) Spezifische Wärme der Gase.- 11. Kapitel: Thermodynamik.- a) Wärme als Energie.- b) Das mechanische Wärmeäquivalent.- c) Mittlere Geschwindigkeit der Atome und Atomabstand, Loschmidtsche Zahl.- d) Ausdehnung eines Gases ohne Arbeit.- e) Umsetzung von Wärme in mechanische Arbeit, Gleichgewichtszustände, freie Energie, isotherme Kreisprozesse.- f) Kalorische Maschinen, Carnotscher Kreisprozeß, Wirkungsgrad, Entropie.- II. Abschnitt: Wellenlehre, Akustik.- 1. Kapitel: Schwingungen.- a) Schwingungen einer elastisch aufgehängten Masse.- b) Schwingungen von Saiten, Stäben, Platten, Membranen.- c) Schwingungen von Luftmassen und Flüssigkeitssäulen.- d) Gleichzeitige Schwingungen in verschiedenen Richtungen.- 2. Kapitel: Fortpflanzung von Schwingungen, Wellen.- a) Erzwungene Schwingungen, Resonanz, gekoppelte Schwingungen, Mitschwingungen.- b) Entstehung von Wellen, Fortpflanzungsgeschwindigkeit und Wellenlänge, longitudinale und transversale Wellen.- e) Interferenz von Wellen, Schwebungen.- b) Reflexion von Wellen, stehende Wellen.- e) Dopplereffekt I. Ordnung: Kugelwellen.- 3. Kapitel: Schallwellen.- a) Tönende Körper, Substrat der Schallfortpflanzung, Sirene, Tonhöhe und Tonstärke, Hörgrenzen, musikalische Klänge und Geräusche.- b) Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalls, Messung von Wellenlängen stehender Wellen.- c) Messung von Schwingungszahlen, Registrierung von Schallphänomenen.- d) Musikinstrumente, Schwebungen von Tönen, Resonanzerscheinungen, Dopplereffekt.- e) Physiologische Akustik.- III. Abschnitt: Fortpflanzung, Reflexion und Brechung des Lichts.- 1. Kapitel: Reflexion des Lichts.- a) Geradlinige Fortpflanzung des Lichts.- b) Entstehen von Bildern, ebene Spiegel.- c) Kugelspiegel.- 2. Kapitel: Brechung des Lichts.- a) Brechungsgesetz, totale Reflexion.- b) Brechung an Kugelflächen, Linsen.- c) Sphärische und chromatische Aberation, aplanatische und achromatische Systeme.- 3. Kapitel: Optische Instramente.- a) Einfache Sammelsysteme.- b) Auge als optisches System.- c) Mikroskop.- d) Fernrohre und Scheinwerfer.- 4. Kapitel: Helligkeit.- a) Photometrie.- b) Objektive und subjektive Helligkeit von Bildern.- 5. Kapitel: Farbenzerstreuung bei der Brechung des Lichts, Spektrum.- a) Spektralapparat.- b) Spektralfarben und subjektive Farben, Mischung von Farben.- c) Absorptionsspektren, Frauenhofersche Linien, Emissionsspektren.- d) Ultrarote und ultraviolette Strahlen.- 6. Kapitel: Messung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichts.- a) Astronomische Messung.- b) Terrestrische Messung.- IV. Abschnitt: Elektrizitätslehre und Magnetismus.- 1. Kapitel: Elektrostatik.- a) Reibungselektrizität; elektrische Ladung, dielektrische Elastizität.- b) Elektrischer Strom, Ladungsoberfläche, dielektrische Verschiebung.- c) Influenz.- d) Elektrizitätsmenge, Potential, Oberflächendichte einer Ladung, Kapazität, Dielektrizitätskonstante, Coulombsches Gesetz.- 2. Kapitel: Dauernde elektrische Ströme.- a) Elektrisiermaschinen, Konvektionsströme.- b) Elektrischer Funke.- c) Stromstärke, Widerstand, Ohmsches Gesetz.- d) Elektrische Arbeit.- 3. Kapitel: Magnetismus.- a) Pole, Richtkraft, magnetisches Moment, magnetische Influenz.- b) Para- und Dia-Magnetismus.- c) Magnetische Kraftlinien, magnetische Permeabilität.- d) Hysterese.- e) Messung des erdmagnetischen Feldes.- 4. Kapitel: Elektromagnetismus, Messung von Stromstärke, Spannung und Widerstand.- a) Magnetische Wirkung eines elektrischen Stroms.- b) Elektromagnetische Einheit der Stromstärke, magnetische Wirkung einer Stromschleife.- c) Magnetische Wirkung eines langen geraden Drahtes und einer Drahtspule.- d) Galvanometer.- e) Elektromagnetische Maßeinheiten und praktische Maßeinheiten.- f) Messung von Stromstärke und Spannung.- g) Schaltungen hintereinander und nebeneinander, Kirchhoffsches Gesetz der Stromverteilung.- h) Wheatstonsche Brücke, Poggendorffs Methode der Spannungsmessung.- i) Elektromotoren.- 5. Kapitel: Induktionsströme.- a) Entstehen elektrischer Ströme durch Magnetfelder.- b) Dynamomaschinen.- c) Wechselstrom, Drehstrom.- d) Induktion zweier nebeneinanderliegender Leiter. Transformatoren. Selbstinduktion.- e) Telephon, Mikrophon.- 6. Kapitel: Galvanische Elemente, Polarisationsströme, Elektrolyse.- a) Potentialdifferenz bei der Berührung zweier Metalle und an der Grenze zwischen festen und flüssigen Leitern.- b) Galvanische Elemente.- c) Polarisation von Elementen.- d) Elektrolyse, Ladung der Ionen, Akkumulatoren.- e) Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen, Leitfähigkeit von Elektrolyten, Konzentrationsketten.- 7. Kapitel: Elektrizität und Wärme.- a) Erzeugung von Wärme durch den elektrischen Strom.- b) Bestimmung des mechanischen Wärmeäquivalents.- c) Verwendung der vom elektrischen Strom gelieferten Wärme: Elektrische Heizung, Bogenlampen, Glühlampen, Sicherungen.- d) Thermoelektrizität.- 8. Kapitel: Elektrische Schwingungen.- a) Periodizität einer Funkenentladung.- b) Hertzsche Wellen.- c) Drahtlose Telegraphie und Telephonie.- d) Teslaströme.- 9. Kapitel: Entladungserscheinungen in verdünnten Gasen.- a) Geißlerröhren, Kathodenstrahlen, Kanalstrahlen.- b) Röntgenstrahlen.- c) Ionisation von Gasen durch Röntgenstrahlen.- d) Das Verhalten der Kathoden- und Kanalstrahlen im elektrischen und magnetischen Feld.- 10. Kapitel: Die Elektronentheorie im Zusammenhang mit den durch sie zu erklärenden Erscheinungen.- a) Masse und Ladung des Elektrons.- b) Radioaktivität, Atomzerfall und Atombau.- c) Glühkathodenröhren.- V. Abschnitt: Elektromagnetische Wellen aller Wellenlängen.- 1.Kapitel: Wellennatur der Hertzschen Wellen, der ultraroten, Licht-, ultravioletten. Röntgen- und ?-Strahlen.- a) Hertzsche Wellen.- b) Interferenz und Beugungserscheinungen des Lichtes.- c) Messung von Wellenlängen des Lichtes, Gitterspektren.- d) Gitterspektren von Röntgen- und ?-Strahlen.- 2. Kapitel: Nachweis der transversalen Natur- der Wellen.- a) Polarisation des Lichtes bei der Reflexion.- b) Polarisation des Lichtes du rch doppeltbrechende Kristalle.- c) Elliptische und kreisförmig polarisiertes Licht.- d) Drehung der Polarisationsebene.- e) Polarisation der Röntgen- und ?-Strahlen.- 3. Kapitel: Fortpflanzung elektromagnetischer Wellen.- a) Theorie der Fortpflanzung; die Beziehung zwischen Brechungsindex und Dielektrizitätskonstante.- b) Substrat der Fortpflanzung der elektro-magnetischen Wellen, Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, Relativitätstheorie.- 4. Kapitel: Entstehung und Wirkung elektromagnetischer Wellen.- a) Entstehen des Lichtes.- b) Entstehen der Röntgen- und ?-Strahlen.- c) Zeemanneffekt und Starkeffekt.- d) Lichtelektrischer Effekt, Quantenhypothese.- e) Chemische Wirkung der verschiedenen Strahlen.- 5. Kapitel: Atombau und SpektraUinienserien.- a) Das Bohrsche Atommodell.- b) Das periodische System der Elemente.- c) Die Theorie der Balmerserie.