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Zielsetzung una Form physikalischer Aufgaben konnen recht ver-
schieden sein. Uberblickt man die Vielzahl der in der Vergangen-
heit erschienenen Aufgabensammlungen, so find et man ein Vor-
wartsschreiten in stofflicher Hinsicht, wie es das stiirmische
Wachstum der Physik mit sich bringen muIJte. In einer nach
Entwicklung und Fortschritt drangenden Zeit muIJ das physikalische
Denken aber auch au13erst elastisch sein und Pro- bleme behandeln,
die zunachst keine unmittelbare Beziehung zur Praxis zu haben
scheinen, sie aber iiberraschend schneIl einmal ge- winnen konnen.
Aus diesem Grunde erscheinen hier nicht nur un- mittelbar
technikbezogene Aufgaben, sondern auch solche mit im Laufe der Zeit
klassisch gewordener, das formale Denken fOrdernder FragesteIlung.
Deshalb wurden auch triviale Aufgaben, die ledig- lich durch
Einsetzen von Werten in gegeberie Formeln gelost wer- den, nach
Moglichkeit vermieden. Urn den Charakter des reinen Aufgabenbuches
zu wahren, sind in den Aufgaben selbst die jeweils in Frage
kommenden Gesetze bzw. Formeln und auch Hinweise zur Losung
absichtlich nicht gegeben worden. Man findet diese ja in den
einschlagigen Lehrbiichern, und sie konnen daher als bekannt
vorausgesetzt werden. Die Losungen sind grundsatzlich als
GrolJengleichungen angegeben und im Ansatz meist nur so weit
ausgefiihrt, daIJ der jeweils an- gewandte Grundgedanke erkennbar
ist. Urn die Aufgaben einem recht weiten Leserkreis zuganglich zu
machen, wurden sie so ge- faat, da/3 ihre Losung durchweg mit den
Mitteln der elementaren Mathematik und bis auf wenige Ausnahmen
ohne Zuhilfenahme der Infinitesimalrechnung moglich ist.
Die rasche Entwicklung von Naturwissenschaften und Technik in den
letzten zwei Jahr- zehnten und die zunehmende Bedeutung
physikalischer Erscheinungen und Gesetze in modernen Technologien
haben eine Neubearbeitung des bewahrten Lehrbuches erforder- Iich
gemacht. Diese wurde auch durch Hinweise und Anregungen zahlreicher
Fachkollegen sowie durch die Erhohung des Niveaus der
physikalischen Ausbildung an den entsprechen- den Lehranstalten
notwendig. Bei der Bearbeitung wurde versucht, den Rahmen der
Physik flir Ingenieure zu belassen. Stoffgliederung sowie
stilistische und methodische Darstellung wurden im wesentlichen
beibehalten. Dadurch soli das von Lehrkraften und Studenten gern
benutzte Buch auch weiterhin ein bewahrtes Studienhilfsmittel
bleiben. Bis zur Optik gibt es nur geringfligige Anderungen in Form
von Umstellungen einzelner Abschnitte und unbedingt notigen
Uberarbeitungen. So wurde u. a. der Abschnitt Arbeit und Energie
entsprechend seiner Bedeutung ausfiihrlicher gestaltet. GroBere
Veranderun- gen gibt es in der zweiten Halfte des Buches, wofiir
einige Beispiele genannt werden sollen. So wurden die
Physiologischen Wirkungen des Lichtes stark geandert und erganzt.
Einige neue GroBen und Begriffe fz. B. Extinktion) kamen hinzu. 1m
Hinblick auf vielfaltige Anwendungen wurde der Abschnitt
Farbenlehre eingefligt. Auch in der Elektrizitatslehre wurden
zahlreiche Veranderungen vorgenommen. Dabei ist zu beachten, daB
gegeniiber den bisherigen Auflagen statt mit der Urspannung mit der
Quellenspannung gearbeitet wird. Dies macht sich in zahlreichen
Gleichungen und Gesetzen dUTCh eine Vorzeichenanderung bemerkbar.
Der elektrischen MeBtechnik wurde mehr Auf- merksamkeit geschenkt.
Ihrer Bedeutung entsprechend sind die Maxwellschen Gleichun- gen
eingefilgt worden. Der Abschnitt Halbleiter wurde verandert und
stark erweitert.
Aus den sehr zahlreich gewordenen Sonderzweigen der Physik tritt
das Gebiet der Festkorperphysik immer markanter und
bedeutungsvoller hervor. In ihrem Mittel- punkt steht die Frage,
wie die fast unerschopfliche Fiille naturlicher und technologisch
geschaffener Eigenschaften der festen Korper von Grund auf, d. h.
aus ihrem ato- maren Feinbau heraus, zu verstehen ist. Mit deren
Beantwortung weist sie sogleich Wege und Moglichkeiten auf, diese
fur die verschiedensten Zweige der menschlichen Produktion gezielt
zu verandern und neu zu synthetisieren. Die Festkorperphysik
durchdringt daher fast aIle ubrigen Teilgebiete der Physik und ist
im Grunde genom- men nichts anderes als eine auf die speziellen
Probleme der festen Korper angewandte allgemeine Physik. Dabei
zeigt sich, daB trotz aller Verschiedenheit der makroskopisch
zutage tretenden Phanomene die mechanischen, thermischen,
optischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften fast
ausschlieBlich aus der Struktur, d. h. der Anordnung der kleinsten
Teilchen, resultieren. 1m Vordergrund aller Betrachtungen stehen
daher immer wieder das Kristallgitter und die in ihm wirkenden
Krafte und Wechselwirkungen. Jeder 1ltudierende der technischen
Wissenschaften, aber auch jeder Werktatige, der
verantwortungsbewuBt an der Weiterentwicklung der Technik
mitarbeitet, sollte sich daher die Grundlagen,
Anwendungsmoglichkeiten und Entwicklungstendenzen der
Festkorperphysik zu eigen machen. In diesem Sinne solI das Buch
helfen, einen ersten Einblick in die fur dieses Gebiet typischen
Begriffe und Denkmodelle zu ver- mitteln, die fiir ein weiteres V
ordringen und die Bewaltigung speziellerer Pro bleme unerlaBlich
sind.
, Moechten die ungeheuren Moeglichkeiten, die mit der Verwertung
der Kernumwand- lungen verbunden sind, zum Segen der Menschheit und
nicht zu ihrer Vernich- tung fuhren! 0Tro HAHN Es bedarf wohl
keiner besonderen Betonung, dass die Atom-und Kernphysik in den
letzten Jahrzehnten immer mehr an Bedeutung gewonnen haben. Mit
fortschreitender Vertiefung der Erkenntnisse, der Verwendung immer
neuer und gewaltigerer technischer Hilfsmittel in der Forschung und
der von Jahr zu Jahr groesser werdenden praktischen Bedeutung
wachsen naturgemass auch das lgemeine Interesse und der Wunsch nach
einer zusammenfassenden Darstellung aller damit verbundenen
Grundfragen. Diesem Zweck moechte dieses Buch dienen, das zudem
moeglichst ubersichtlich und leicht verstandlich sein soll. Es will
vor allem den Studierenden unserer Fachschulen, den
Hochschulstudenten, fur welche die Physik nicht Hauptfach ist, und
allen gebildeten Laien eine Hilfe sein, denen nur elementare
mathematische Kenntnisse zur Verfugung stehen. Das Eindringen in
die eigentliche Theorie setzt bekanntlich umfangreiche
mathematische Hilfsmittel voraus. Um so starker tritt andererseits
das Be- durfnis nach anschaulicher Vorstellung a!lf, was wiederum
auf Schwierigkeiten stoesst, weil die Hauptgegenstande, um die es
hier geht - das Atom, die Elementarteilchen und Energie- quanten-,
der unmittelbaren Anschauung nicht zuganglich sind. Wenn es der
Verfasser dennoch versucht, weitgehend bildliehe Darstellungen
heranzuziehen, dann muss betont werden, dass es sich nur um
Modell-, also Hilfsvorstellungen handelt, die das Verstandnis
erleichtern sollen, keinesfalls aber um naturgetreue, vergroesserte
Wiedergaben der wirklichen Verhaltnisse. In ahnlicher Weise werden
auch manche theoretische Grundlagen, z. B. die Unscharfe-
beziehung, mit moeglichst anschaulichen Mitteln erlautert.
Zielsetzung und Form physikalischer Aufgaben konnen recht
verschieden sein. Uberblickt man die Vielzahl der in. der Ver
gangenheit erschienenen Aufgabensammlungen, so findet man ein
Vorwiirtsschreiten in stofflicher Hinsicht, wie es das stuI' mische
Wachstum der Physik mit sich bringen muBte. In einer nach
Entwicklung und Fortschritt drangenden Zeit muB das physikalische
Denken auBerst elastisch sein und auch Pro bleme behandeln, die
zunachst keine unmittelbare Beziehung zur Praxis zu haben scheinen,
sie abel' uberraschend schnell ein mal gewinnen konnen. Aus diesem
Grunde erscheinen hier nicht nul' unmittelbar technikbezogene
Aufgaben, sondern auch solche mit im Laufe der Zeit klassisch
gewordener, das formale Denken fOrdernder Fragestellung. Deshalb
wurden auch triviale Aufgaben, die lediglich durch Einsetzen von
Werten in ge gebene Formeln gelost werden, naeh Mogliehkeit
vermieden_ Urn den Charakter des reinen Aufgabenbuches zu wahren,
sind in den Aufgaben selbst die jeweils in Frage kommenden Gesetze
bzw. Formeln und aueh Hinweise zur Losung absichtlich nieht gegeben
worden. Man findet diese ja in den einschlagigen Lehr buchern der
allgemeinbildenden und ingenieurtechnischen Fach schulen; sie
konnen daher als bekannt vorausgesetzt werden. Die Losungen sind
grundsatzlich als GroBengleichungen ange geben und im Ansatz meist
nur so weit ausgefiihrt, daB der je weils angewandte Grundgedanke
erkennbar ist. Urn die Auf gaben einem recht weiten Leserkreis
zuganglich zu machen, wurden sie so gefaBt, daB ihre Losung
durchweg mit den Mitteln der elementaren Mathematik, also ohne
Zuhilfenahme der Infi nitesimalrechnung moglich ist. In der 14."
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