Inhaltsverzeichnis der Vorlesung "Physik III"             letzte Änderung:  02.12.07

Prof. Dr.  Klaus Brinkmann
                                    Download:  Skript,    Übung1,  Übung2,  Übung3,  Übung4

Inhaltsverzeichnis

Lernziele

1. Einführung und Grundlagen

1.1 Analogie, Modell und Theorie 
1.2 Gesetze
1.3 Erhaltungssätze und Symmetrien
1.4 Bezugssysteme 

2. Klassische Mechanik

2.1 Kinematik
2.1.1 Geschwindigkeit und Beschleunigung
2.1.2 Überlagerung von Bewegungen
2.1.3 Wurfbewegung
2.1.4 Kreisbewegung
2.2 Masse und Impuls
2.2.1 Massenträgheit und Inertialsystem
2.2.2 Massenerhaltung und Erhaltung des Impulses
2.3 Kraft 
2.4 Massenschwerpunkt und Bezugssysteme
2.4.1 Lage des Massenschwerpunktes
2.4.2 Gegeneinander bewegte Inertialsysteme
2.4.3 Rotierendes Bezugssystem
2.5 Spezielle Kräfte
2.6 Arbeit, Energie und Leistung
2.6.1 Kinetische Energie
2.6.2 Arbeit
2.6.3 Potenzielle Energie und Energieerhaltung
2.6.4 Stoß und Energieerhaltung
2.6.5 Leistung
2.7 Drehimpuls und Rotation
2.7.1 Impuls und Drehimpuls
2.7.2 Drehimpuls eines Systems von Massenpunkten 
2.7.3 Trägheitsmoment und Berechnung von Drehimpulsen
2.7.4 Drehmoment und statisches Gleichgewicht
2.7.5 Erhaltung des Drehimpulses
2.7.6 Arbeit und Leistung bei Drehbewegungen

3. Lagrange-Funktion, Hamilton’sche Mechanik

3.1 Der Energieerhaltungssatz in der Mechanik
3.2 Verallgemeinerte Koordinaten
3.3 Lagrange Funktion
3.4 Verallgemeinerte Impulse
3.5 Die Hamilton’schen kanonischen Gleichungen
3.6 Physikalische Bedeutung der Hamilton Funktion

4. Statistische Physik

4.1 Systeme, Zustandsgrößen und Gleichgewicht
4.1.1 System-Definitionen
4.1.2 Zustandsgrößen 
4.1.3 Gleichgewicht und Temperatur
4.2 Phasenraumbeschreibung eines N-Teilchen-Systems
4.3 Das Mikrokanonische Ensemble
4.4 Kanonisches Ensemble
4.3.1 Virial- und Gleichverteilungs-Satz
4.3.2 Maxwell’sche Geschwindigkeits-Verteilung
4.3.3 Barometrische Höhenformel
4.5 Das Druck-Ensemble
4.6 Großkanonische Verteilung
4.7 Beziehungen zwischen den Verteilungen
4.8 Wahrscheinlichkeit und Entropie
4.9 Thermodynamische Potenziale fluider Medien
4.9.1 Ideale Gase
4.9.2 Allgemeine Phasengleichgewichte
4.9.3 Massenwirkungsgesetz

5. Hydrodynamik

5.1 Darstellungen von Strömungen
5.1.1 Lagrange’sche Darstellung
5.1.2 Euler’sche Darstellung
5.1.3 Stromlinien, Bahnlinien
5.1.4 Volumendilatation
5.1.5 Zeitliche Änderung einer Feldgröße
5.2 Kontinuitätsgleichung
5.3 Ideale Flüssigkeiten
5.3.1 Euler’sche Gleichung
5.3.2 Bernoulli’sche Gleichung
5.4 Potenzialströmung
5.5 Zähe Flüssigkeiten

6. Elektrodynamik

6.1 Stationäre Ladungs- und Stromverteilung
6.2 Nichtstationäre Ladungs- und Stromverteilung
6.3 Energie und Impuls
6.4 Elektromagnetische Wellen im Vakuum

7. Dynamische Systeme

7.1 Typen dynamischer Systeme und Begriffe
7.2 Endliche Zeitschritte
7.2.1 Beispiel: Gras, Hasen, Füchse
7.3 Differenzialgleichungen
7.3.1 Beispiel: 0. Hauptsatz der Thermodynamik

8. Festkörperphysik

8.1 Bindungen in Festkörpern
8.1.1 Ionenkristalle
8.1.2 Kovalente Bindung
8.1.3 Metallische Bindung
8.1.4 Van der Waals - Wechselwirkung
8.1.5 Wasserstoffbrücken-Bindung
8.2 Festkörperstrukturen
8.3 Mechanische Eigenschaften

9. Modellierung

9.1 Grundlegende Unterscheidung von Modellen
9.2 Modellierungszyklus
9.3 Art und Komplexität von Modellen
9.3.1 Einfache Modelle
9.3.2 Komplexe Modelle
9.3.3 Empirische Modelle
9.3.4 Prozessorientierte Modelle
9.3.5 Deterministische Modelle
9.3.6 Stochastische Modelle

Anhang
 

Legendre-Transformation
Zustandsfunktion und Totales Differenzial 
Dirac’sche Deltafunktion
Stirling Formel 
Literaturverzeichnis