Sexl Physik 8, Schulbuch

3 Astrophysik – Sterne und Galaxien * (RG 8.2 / G 8.2) 76 3.1 Eigenschaften von Sternen. . . . . . . . . . 77 3.2 Sternentwicklung – Elementsynthese . . . . . 82 3.3 Aufbau und Verteilung der Galaxien. . . . . . 87 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4 Kosmologie * (RG 8.2 / G 8.2) . . . . . . . . . . . . 90 4.1 Die Expansion des Universums. . . . . . . . . 91 4.2 Der Urknall. . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.3 Das frühe Universum. . . . . . . . . . . . . 94 4.4 Offene Fragen. . . . . . . . . . . . . . . . 96 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Weiterführende Fragestellungen . . . . . . . . . . 98 Zusammenfassende Übersicht . . . . . . . . . . . 100 Interdisziplinäre Physik . . . . . . . . . . 101 1 Chaos – Zufall oder Gesetz? * (RG 8.2 / G 8.2) . . . . 102 1.1 Eine wissenschaftliche Revolution?. . . . . . . 102 1.2 Kausalität und Vorhersagbarkeit. . . . . . . . 103 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 2 Maßgeschneiderte Materialien * (RG 8.2 / G 8.2) . . . 106 2.1 Die Natur als unsere Lehrmeisterin. . . . . . . 106 2.2 Mikrosystemtechnik. . . . . . . . . . . . . . 111 2.3 Nanotechnologie – Nanophysik. . . . . . . . 112 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Weiterführende Fragestellungen. . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Zusammenfassende Übersicht . . . . . . . . . . . 118 Anhang: Faszinierende Forschung . . . . . . . . . . 119 Anhang: Lise Meitners Töchter* . . . . . . . . . . . 120 Rechenaufgaben. . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Physikalische Theorien und Anwendungen. . . . . . 128 Tabellen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Inhaltsverzeichnis Vorwort: Physik – immer faszinierend. . . . . . . . . . . 4 Relativitätstheorie . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 Spezielle Relativitätstheorie (RG 8.1 / G 8.1) . . . . . 6 1.1 Von der Ätherhypothese zur Relativitätstheorie 6 1.2 Die Grundlagen der Relativitätstheorie. . . . . 9 1.3 Die Zeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.4 Was bedeutet „gleichzeitig“?. . . . . . . . . . 12 1.5 Synchronisation von Uhren. . . . . . . . . . 13 1.6 Relativistisches Beobachten. . . . . . . . . . 13 1.7 Die Relativität der Gleichzeitigkeit. . . . . . . 14 1.8 Die Relativität von Zeiten: Zeitdilatation. . . . 15 1.9 Die Relativität von Längen: Lorentzkontraktion 18 1.10 Erscheinungsbild von relativistisch bewegten Körpern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.11 Umrechnung von Koordinaten zwischen Bezugssystemen. . . . . . . . . . . . . . . 20 1.12 Masse und Energie. . . . . . . . . . . . . . 22 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . 26 2 Grundlagen der Allgemeinen Relativitätstheorie (RG 8.1 / G 8.1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1 Die Rotverschiebung im Gravitationsfeld . . . . 27 2.2 Uhren im Gravitationsfeld. . . . . . . . . . . 28 2.3 Maßstäbe im Gravitationsfeld . . . . . . . . . 30 2.4 Messung und Konsequenzen der Raumkrümmung. . . . . . . . . . . . . . . 32 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Weiterführende Fragestellungen . . . . . . . . . . 35 Zusammenfassende Übersicht . . . . . . . . . . . 36 Mikro- und Makrokosmos . . . . . . . . . . 37 1 Kernphysik (RG 8.1 / G 8.1) . . . . . . . . . . . . . 38 1.1 Die Struktur der Atomkerne. . . . . . . . . . 39 1.2 Radioaktivität. . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.3 Strahlenschutz. . . . . . . . . . . . . . . . 48 1.4 Die Kernenergie. . . . . . . . . . . . . . . . 51 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Anhang: Medizinische Physik* . . . . . . . . . . . . 62 2 Teilchenphysik (RG 8.1 / G 8.1) . . . . . . . . . . . 64 2.1 Kosmische Strahlung. . . . . . . . . . . . . 64 2.2 Beschleuniger und Detektoren. . . . . . . . . 65 2.3 Die Vielfalt der Teilchen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2.4 Das Quarkmodell . . . . . . . . . . . . . . . 68 2.5 Teilchen übertragen Kräfte. . . . . . . . . . 69 2.6 Starke Kräfte zwischen Quarks. . . . . . . . . 71 2.7 Schwache Wechselwirkung. . . . . . . . . . 72 2.8 Standardmodell und das Higgs-Teilchen. . . . 73 2.9 Praktischer Nutzen von Grundlagenforschung . 75 Teste dein Wissen . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Relativitätstheorie Aktuelle Forschung Vertiefung und Wiederholung Kernphysik Teilchenphysik Zeichenerklärung: Kompetenzbereiche: Relativitätstheorie Kennzeichnung: Klasse.Semester *Themenvorschläge – Lehrplanforderung: − − Aktuelle Forschung: Einblicke in aktuelle physikalische Forschung − − Vertiefung und Wiederholung von Lerninhalten aus vorangegangenen Semestern  3 | Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv