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Lehrbuch Der Theoretischen Physik

Autor Siegfried Flügge
de Limba Germană Paperback – 28 iul 2012
Mit dem vorliegenden zweiten Band des Gesamtwerks schließe ich die noch bestehende Lücke in der Darstellung der klassischen Physik. Es bleibt nunmehr nur der fünfte Band, der die Quantentheorie der Felder zum Gegenstand haben soll. Die Prinzipien, auf denen das Gesamtwerk aufgebaut ist, habe ich in den Vorworten der früher erschienenen Bände eingehend dargelegt, so daß es ihrer Wiederholung hier nicht mehr bedarf. Auch im vorliegen­ den Band ist manches Altgewohnte weggelassen und manches andere, das im normalen Lehrbuchstoff nicht oder nur am Rande auftritt, hinzugefügt worden. Die Vorbereitung der Atomphysik ist in der etwas breiteren Ausführung der linearen Kette als Anwendungsbeispiel für die Konstruktion von Normalkoordinaten, in der Darstellung der Poisson­ Klammern, in der Behandlung des schwingenden Tropfens, besonders aber in den Ausführungen des statistischen Kapitels stark in den Vorder­ grund gerückt. Die mathematische Ähnlichkeit von Problemen der Kontinuumsmechanik zu solchen der im dritten Band behandelten elektromagnetischen Erscheinungen ist durch eine große Zahl von Hin­ weisen betont. Sie mag auch den kleinen Abschnitt über Erdbeben­ wellen rechtfertigen. Die klassische Thermodynamik ist hinter die Statistik gesetzt, weil dies ein besseres physikalisches Verständnis und eine Eingliederung in die Gesamtphysik erlaubt, in der die Thermo­ dynamik sonst leicht als Fremdkörper verbleibt, den man im Unterricht nur zu gern dem Physikochemiker überläßt. Die für die Kreisprozesse eingeführten Blockdiagramme scheinen mir das Verständnis zu erleich­ tern - jedenfalls habe ich mir selbst vor Jahrzehnten die Vorgänge auf diesem Wege klar gemacht.
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Specificații

ISBN-13: 9783642492327
ISBN-10: 3642492320
Pagini: 388
Ilustrații: VIII, 376 S. 2 Abb.
Dimensiuni: 155 x 235 x 21 mm
Greutate: 0.59 kg
Ediția:Softcover reprint of the original 1st edition 1967
Editura: Springer Berlin, Heidelberg
Locul publicării:Berlin, Heidelberg, Germany

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Mit dem vorliegenden zweiten Band des Gesamtwerks schließe ich die noch bestehende Lücke in der Darstellung der klassischen Physik. Es bleibt nunmehr nur der fünfte Band, der die Quantentheorie der Felder zum Gegenstand haben soll. Die Prinzipien, auf denen das Gesamtwerk aufgebaut ist, habe ich in den Vorworten der früher erschienenen Bände eingehend dargelegt, so daß es ihrer Wiederholung hier nicht mehr bedarf. Auch im vorliegen­ den Band ist manches Altgewohnte weggelassen und manches andere, das im normalen Lehrbuchstoff nicht oder nur am Rande auftritt, hinzugefügt worden. Die Vorbereitung der Atomphysik ist in der etwas breiteren Ausführung der linearen Kette als Anwendungsbeispiel für die Konstruktion von Normalkoordinaten, in der Darstellung der Poisson­ Klammern, in der Behandlung des schwingenden Tropfens, besonders aber in den Ausführungen des statistischen Kapitels stark in den Vorder­ grund gerückt. Die mathematische Ähnlichkeit von Problemen der Kontinuumsmechanik zu solchen der im dritten Band behandelten elektromagnetischen Erscheinungen ist durch eine große Zahl von Hin­ weisen betont. Sie mag auch den kleinen Abschnitt über Erdbeben­ wellen rechtfertigen. Die klassische Thermodynamik ist hinter die Statistik gesetzt, weil dies ein besseres physikalisches Verständnis und eine Eingliederung in die Gesamtphysik erlaubt, in der die Thermo­ dynamik sonst leicht als Fremdkörper verbleibt, den man im Unterricht nur zu gern dem Physikochemiker überläßt. Die für die Kreisprozesse eingeführten Blockdiagramme scheinen mir das Verständnis zu erleich­ tern - jedenfalls habe ich mir selbst vor Jahrzehnten die Vorgänge auf diesem Wege klar gemacht.

Cuprins

I. Mechanik eines Systems von Massenpunkten.- § 1. Grundbegriffe.- a) Schwerpunkt. Impuls.- b) Kinetische Energie. Leistung.- c) Drehimpuls. Drehmoment.- d) Abgeschlossenes System. Erhaltungssätze.- § 2. Massenpunktsystem mit Nebenbedingungen (Lagrangesche Gleichungen erster Art).- a) Pendel. Atwoodsche Fallmaschine.- b) Bewegung eines Massenpunktes auf einer Fläche.- c) Systeme aus mehreren Massenpunkten mit Nebenbedingungen.- d) Vorläufiges über starre Körper.- § 3. Rotierendes Koordinatensystem.- a) Massenpunkt in einem um die z-Achse rotierenden Koordinatensystem.- b) Vektorielle Behandlung bei beliebiger Orientierung der Rotationsachse.- c) Bewegungen auf der rotierenden Erdkugel.- d) Foucaultsches Pendel.- § 4. Mechanik des starren Körpers.- a) Drehung um eine feste Achse.- b) Kräftefreie Bewegung eines starren Körpers um einen festen Punkt.- § 5. Lagrangesche Gleichungen zweiter Art.- a) Das d’Alembertsche Prinzip.- b) Einführung geeigneter Koordinaten.- c) Beispiele.- d) Potentielle Energie. Lagrangefunktion.- e) Das Hamiltonsche Variationsprinzip.- f) Das Zykloidenpendel als Beispiel.- g) Das Kugelpendel als Beispiel.- § 6. Die kanonischen Gleichungen.- a) Generalisierte Impulse. Kanonische Gleichungen.- b) Beispiele zu den kanonischen Gleichungen.- § 7. Kanonische Transformationen.- a) Allgemeine Theorie.- b) Anwendungsbeispiele.- § 8. Kanonische Punkttransformationen. Normalkoordinaten.- a) Allgemeine Theorie.- b) Die lineare Kette als Beispiel.- § 9. Kanonische Invarianten.- a) Die kanonische Gruppe.- b) Die Poisson-Klammern.- c) Behandlung einer Zentralkraft mit Hilfe der Poisson-Klammern.- d) Die kanonische Invarianz der Poisson-Klammern.- II. Mechanik der Kontinua.- § 10. Deformationstensor und Spannungstensor.- a) Der Deformationszustand.- b) Der Spannungszustand.- c) Das allgemeine Hookesche Gesetz.- d) Elastische Konstanten eines isotropen Materials.- e) Elastische Konstanten des kubischen Gitters.- §11. Statik und Dynamik elastischer Körper.- a) Kräfte und Momente. Gleichgewicht.- b) Formänderungsarbeit.- c) Dynamik elastischer Körper.- §12. Elastische Wellen.- a) Longitudinale und transversale Wellen.- b) Randbedingungen an einer freien Oberfläche.- c) Oberflächenwellen.- d) Erdbebenwellen.- §13. Feldtheoretische Formulierung der Elastizitätstheorie.- a) Hamiltonsches Prinzip. Feldgleichungen.- b) Hamiltonfunktion. Kanonische Gleichungen. Energiesatz.- § 14. Hydrodynamik zäher Flüssigkeiten.- a) Allgemeine Grundgleichungen der Kontinuumsmechanik.- b) Die Navier-Stokessche Gleichung.- c) Die Widerstandsformel von Stokes.- § 15. Hydrodynamik vollkommener Flüssigkeiten.- a) Allgemeine Theorie. Eulersche Gleichung.- b) Potentialströmung.- c) Zweidimensionale Potentialströmung.- § 16. Freie Flüssigkeitsoberflächen.- a) Randbedingungen.- b) Wellen auf einer horizontalen Wasserfläche.- c) Schwingender Tropfen.- § 17. Erweiterungen des Hookeschen Gesetzes.- III. Einführung in die statistische Methode.- § 18. Makro- und Mikrozustände. Wahrscheinlichkeit eines Makrozustandes.- § 19. Entropie. Stirlingsche Formel.- §20. Ideales Gas.- a) Gleichgewichtszustand.- b) Schwankungen um den Mittelwert.- c) Freie Weglänge. Transporterscheinungen.- §21. Ideales Gas aus zweiatomigen Molekülen.- a) Vibrationswärme.- b) Rotationswärme.- § 22. Hohlraumstrahlung.- a) Klassische Entropie.- b) Quantentheorie.- § 23. Spezifische Wärme fester Körper.- § 24. Übergangswahrscheinlichkeiten. H-Theorem.- § 25. Die Boltzmannsche Stoßgleichung.- § 26. Aufbau der kinetischen Gastheorie auf die Boltzmann-Gleichung.- § 27. Abweichungen vom Gleichgewicht. Die erste Näherung von CHAPMAN und ENSKOG.- § 28. Die Metallelektronen als Gas.- § 29. Grundlagen der Quantenstatistik.- a) Grundlagen der Bose-Einstein-Statistik.- b) Grundlagen der Fermi-Dirac-Statistik.- c) Methode der Übergangswahrscheinlichkeiten.- § 30. Quantenstatistik einatomiger Gase.- a) Allgemeines Formelschema.- b) Hohe Temperaturen.- c) Tiefe Temperaturen.- IV. Klassische Thermodynamik.- § 31. Der erste Hauptsatz (Energiesatz).- a) Innere Energie. Arbeit. Enthalpie.- b) Kreisprozeß. Wärmekraftmaschine.- c) Isotherm-isochorer Kreisprozeß. Irreversibilität.- d) Spezifische Wärme. Adiabatischer Prozeß.- e) Der Carnotsche Kreisprozeß.- § 32. Der zweite Hauptsatz (Entropiesatz).- a) Formulierung des zweiten Hauptsatzes.- b) Die Kelvinsche absolute Temperaturskala.- c) Entropie.- §33. Anwendungen des zweiten Hauptsatzes.- a) Spezifische Wärmen.- b) Thermodynamische Potentiale.- c) Einfache Beispiele.- § 34. Das van der Waalssche Modell der reellen Gase.- a) Die Zustandsgieichung.- b) Thermodynamische Beziehungen.- c) Joule-Thomson-Effekt.- § 35. Gasmischung.- a) Reversible Gasmischung.- b) Irreversible Gasmischung.- § 36. Phasenumwandlungen.- a) Allgemeine Theorie.- b) Gleichgewicht zweier Phasen. Clausius-Clapeyronsche Gleichung.- c) Beispiele: Verdampfen und Schmelzen.- d) Phasenumwandlungen zweiter Ordnung.- § 37. Thermochemie.- a) Reaktionsgleichgewicht.- b) Die Gleichgewichtskonstante.- c) Berechnung der Gleichgewichtskonstanten.- d) Durchführung eines Beispiels.