Mechanik Relativität Gravitation

Gravitationsfeld
- Verschiebungsenergie beim Spannen einer elastischen Feder
- Einheiten der Energie

III Stossprozesse
§ 9 Allgemeine Charakterisierung von Stossprozessen
- Wechselwirkung von Energie-Impuls-Transporten
- Impuls- und Energiebilanz zwischen Anfangs- und Endzustand
§ 10 Schwerpunktssystem
- Schwerpunktssystem eines Teilchens
- Schwerpunktssystem mehrerer Teilchen
- Stossinvarianten
§ 11 Der elastische Stoss
- Impuls- und Energiebilanz
- Elastischer Stoss zwischen Newtonschen Teilchen
- Zentral-elastischer Stoss
- Beispiele elastischer Stossprozesse
- Compton-Effekt
- Weiche und harte Photonen beim Compton-Effekt
- Beobachtung der Compton-Streuung an gebundenen Elektronen
- Compton-Effekt am bewegten Elektron
- Reflexion von Licht am ruhenden Spiegel
- Reflexion von Licht am bewegten Spiegel
§ 12 Der inelastische Stoss
- Energiebilanz
- Modell eines inelastischen Stosses
- Der total inelastische Stoss
- Franck-Hertz-Versuch
- Paarerzeugung und Paarzerstrahlung
- Absorptionsprozesse für hochenergetische Photonen
- Emission eines Photons. Mössbauer-Effekt
§ 13 Teilchenreaktionen
- Mikroskopische Reversibilität
- Reaktionsenergie und Schwellenergie
- Aktivierungsenergie
- Beispiel einer chemischen Reaktion
- Kernfusionsreaktionen
- Proton-Proton-Stoss
§ 14 Dissipative Energie-Impuls-Transporte
- Energie-Impuls-Transport in Materie
- Modell eines Stossmechanismus mit Energiedissipation
- Teilchen und Quasiteilchen

IV Felder
§ 15 Körper und Feld als Grenzfälle des Teilchenbegriffs
- Das Problem der Lokalisierbarkeit eines Teilchens
- Die klassische Einteilung der Transporte in korpuskulare und feldartige
§ 16 Verschiebungsenergie
- Energieänderungen und ihre mathematische Beschreibung. Kraft
- Die Energieformen Bewegungs- und Verschiebungsenergie
- Vorgänge mit Austausch allein von Bewegungs- und Verschiebungsenergie
- Das Modell des statischen Feldes
§ 17 Die mathematische Beschreibung statischer Felder
- Einteilung der statischen Felder in zwei Typen
- Statische Felder vom ersten Typ
- Statische Felder vom zweiten Typ
- Physikalische Felder
- Mathematische Felder
- Gradientenfelder
- Äquipotentialflächen
- Konservative und nicht-konservative Kraftfelder
§ 18 Beispiele statischer Felder
- Das homogene Gravitationsfeld
- Gravitationsfeld eines punktartigen Körpers
- Coulomb-Feld
- Die elastische Feder als Feld
§ 19 Die Bewegung von Körpern in statischen Feldern
- Bewegungen
- Energiebilanz bei Bewegungen
- Impulsbilanz bei Bewegungen
- Bewegungsgleichungen
- Hamiltonsche Gleichungen
§ 20 Spezielle Bewegungsgleichungen und ihre Lösungen
- Bewegungsgleichungen eines Newtonschen Körpers im homogenen Kraftfeld
- Bahnen eines Newtonschen Körpers im homogenen Kraftfeld
- Relativistische Bewegung im homogenen Kraftfeld
- Kepler-Problem
- Kreisbahnen des Kepler-Problems
- Allgemeine Bahnkurven eines Newtonschen Körpers beim Kepler-Problem
- Der lineare harmonische Oszillator
- Der 3-dimensionale harmonische Oszillator
- Anwendungen des harmonischen Oszillators
- Allgemeine Bedeutung des harmonischen Oszillators
- Beispiele harmonischer Oszillatoren
§ 21 Bewegung eines elektrisch geladenen Körpers im Magnetfeld
- Beschleunigung eines elektrisch geladenen Körpers in einem Magnetfeld
- Die Funktion E(P, r) eines geladenen Körpers im Magnetfeld
- Bewegungsgleichungen
- Das Vektorpotential als Beschreibung des Magnetfeldes
- Bahnen eines geladenen Körpers im homogenen Magnetfeld
- Relativistische Bewegung im Magnetfeld
§ 22 Austausch und Transport von Energie und Impuls durch Felder
- Energie- und Impulsbilanz eines statischen Feldes
- Die elastische Feder als Modell für den Impulsaustausch und Impulstransport eines Feldes
- Die statische Näherung eines Feldes
- Der leere Raum als Zustand eines Feldes. Trägheitsfeld
§ 23 Zwei- und Mehrkörper-Probleme in statischer Näherung
- Bewegungsgleichungen
- Reduktion eines 2-Körper-Problems auf ein 1-Körper-Problem. Schwerpunkts- und Relativvariablen
- 2-Körper-Probleme mit Feldern vom ersten Typ
- Modell eines 2-atomigen Moleküls
- Modell eines gestreckten 3-atomigen Moleküls
- Hauptachsentransformation
- Lösung des Hauptachsenproblems
- Eigenschwingungen
- Virial-Theorem
- Einige Folgerungen aus dem Virial-Theorem

V Drehimpuls
§ 24 "Natürliche" Bewegungen. Translation und Rotation
- Kinematik der Translation und Rotation
- Polare und axiale Vektoren
§ 25 Der Drehimpuls
- Allgemeine Eigenschaften des Drehimpulses
- Bahndrehimpuls eines Körpers
- Dynamische Auszeichnung eines Bezugspunkts. Rotationssymmetrische Felder
- Bahndrehimpuls eines n-Körper-Systems
- Bahndrehimpuls eines 2-Körper-Systems
- Bahndrehimpuls eines n-Körper-Systems mit 2-Körper-Wechselwirkungen
- Der gesamte Drehimpuls eines n-Körper-Systems
- Austausch von Drehimpuls zwischen den Partnern eines 2-Körper-Systems
- Der Spin
§ 26 Energie und Drehimpuls
- Zerlegung einer Bewegung in Rotation und l-dimensionale Bewegung (Schwingung)
- Energie als Funktion des Drehimpulses
- Energie eines rotierenden starren n-Körper-Systems
- Die Komponenten des Trägheitstensors
- Steinerscher Satz
- Hauptträgheitsachsen
§ 27 Rotationsbewegungen eines starren Körpers
- Rotation um eine vorgegebene Achse
- Rollende Bewegung
- Gehemmte Rotation. Rotationsschwingungen
- Freie Rotation eines starren Körpers. Kreisel
- Der Kreisel unter dem Einfluss eines Drehmomentes

VI Relativitätstheorie
§ 28 Bezugssysteme und Geometrie
§ 29 Der absolute Raum und die absolute Zeit Newtons
§ 30 Inertialsysteme und Relativitätsprinzip
- Inertialsysteme
- Relativitätsprinzip
- Galilei-Transformation
§ 31 Nicht-inertiale Bezugssysteme
- Newtons Unterscheidung zwischen "wahren" Kräften und Trägheitskräften
- Rotierende Bezugssysteme
- Résumé der Newtonschen Auffassung
- Historische Notitz zum Begriff des absoluten Raumes
- Das Foucault-Pendel
- Kreiselkompass
- Die Funktion E(P, r) im rotierenden Bezugssystem
- Larmor-Theorem
- Atom im Magnetfeld. Zeeman-Effekt
§ 32 Trägheitsfeld und Äquivalenzprinzip
- Beschleunigungsf elder
- Äquivalenzprinzip
- Lichtablenkung im Gravitationsfeld
- Rotverschiebung im Gravitationsfeld
§ 33 Dynamische Beschreibung von Energietransporten in Beschleunigungsfeldern
- Energiebilanz in Beschleunigungsfeldern
- Der Newtonsche Grenzfall
- Extrem relativistischer Grenzfall
§ 34 Zeitablauf gleicher physikalischer Vorgänge an verschiedenen Stellen im Gravitationsfeld
- Uhren im Gravitationsfeld
- Uhren bei beschleunigten Bewegungen. Zwillingsparadoxon
§ 35 Grenzgeschwindigkeit und Relativitätsprinzip
§ 36 Transformation von Energie, Impuls und Geschwindigkeit beim Übergang zwischen Inertialsystemen
§ 37 Lorentz-Transformation
§ 38 Relativität der Gleichzeitigkeit. Invariante und nicht-invariante Zeitordnung
§ 39 Zeitdehnung und Gestaltsänderung durch Bewegung
- Elimination der Retardierung. Transversaler Doppler-Effekt
- Auswirkungen des transversalen Doppler-Effekts
- Zeitdehnung infolge gradlinig-gleichförmiger Bewegung
- Einfluss der Gleichzeitigkeit auf die geometrische Gestalt
- Der Aufbau der Relativitätstheorie. Rückschau und Ausblick
§ 40 Raum-Zeit-Geometrie der Inertialsysteme
- Die Welt der Ereignisse
- Die Metrik der Raum-Zeit-Welt
§ 41 Wirkung eines Beschleunigungsfeldes auf die Raum-Zeit-Welt
- Gleichförmig beschleunigte Bewegung im Inertialsystem
- Trägheitsbewegungen in beliebigen Bezugssystemen
- Die Weltlinien des Lichts in nicht-inertialen Bezugssystemen
§ 42 Gravitationsfelder, die eine Krümmung der Raum-Zeit-Welt bewirken
- Der lokale Charakter der Inertialsysteme
- Die Krümmung der Raum-Zeit-Welt
- Planetenbewegung als geodätische Weltlinie
§ 43 Zusammenhang zwischen Krümmung und Verteilung von Energie und Impuls in der Welt
- Die Feldgleichungen des Newtonschen Gravitationsfeldes
- Die Einsteinschen Feldgleichungen
- Kosmologische Weltmodelle

VII Gravitation
§ 44 Newtons Gravitationstheorie
- Die Bewegung des Mondes als freier Fall
- Die Keplerschen Gesetze
- Kinematische Folgerungen aus den Keplerschen Gesetzen
- Newtons Gravitationsgesetz
- 2-Körper-Problem
- Die potentielle Energie der Gravitationswechselwirkung
- Bestimmung der Masse von Himmelskörpern
- Hyperbelbewegungen
§ 45 Ausbau der Newtonschen Gravitationstheorie
- Gravitationsfeld einer gegebenen Massenverteilung
- Gravitationspotentiale einfacher Massenverteilungen
- Die Gravitationsenergie einer Massenverteilung
- Das n-Körper-Problem
§ 46 Deformationswirkung von Gravitationsfeldern auf ausgedehnte Körper (Gezeiten)
- Deformation eines Körpers im inhomogenen Gravitationsfeld
- Drehmoment als Folge eines inhomogenen Gravitationsfeldes
- Mathematische Beschreibung der Inhomogenität eines Gravitationsfeldes
- Gezeiten-Effekte
§ 47 Einsteins Theorie der Gravitation
- Gravitation als Raum-Zeit-Struktur
- Lichtablenkung im Gravitationsfeld
- Rot- und Violettverschiebung im Gravitationsfeld
- Periheldrehung des Merkur
- Laufzeitverzögerung elektromagnetischer Signale im Gravitationsfeld
- Gravitationsfeld eines rotierenden Körpers
- Ereignishorizont
- Endliche und unendliche Zeitintervalle zwischen Ereignispaaren
- Der radiale freie Fall im Schwarzschild-Feld
- Die Raum-Zeit-Welt eines frei fallenden Beobachters
- Schwarzes Loch. Gravitationskollaps
§ 48 Gravitationswellen
- Erzeugung
- Ausbreitung
- Nachweis
§ 49 Kosmologie
- Kosmologische Postulate
- Olbers' Paradoxon
- Die Expansion des Weltalls
- Die 3 K-Weltraumstrahlung
- Astrophysikalische Daten
- Naturkonstanten
- Wichtige Einheiten