Geradlinige Bewegungen und Kräfte 7
Das Trägheitsgesetz 8
Kräftegleichgewicht 10
Kraftmessung - Kraftvektoren 12
Gleichförmige Bewegungen 16
Bewegungen im Schaubild 18
Die Momentangeschwindigkeit 22
Exkurs: Verkehrsphysik I 24
Beschleunigte Bewegungen 26
Die Grundgleichung der Mechanik 32
Actio und reactio 36
Reibung 38
Exkurs: Verkehrsphysik II 40
Zusammenfassung 44

Fall-und Wurfbewegungen 47
Der freie Fall 48
Fall mit Luftwiderstand 50
Geschichte der Bewegungslehre 52
Rechenmodelle für Bewegungen mit Luftwiderstand 56
Bewegungen in verschiedenen Bezugssystemen 58
Waagerechter Wurf 60
Exkurs: Bahnkurven beim Kugelstoß 62
Exkurs: Ballwurf mit Luftwiderstand und mehr 64
Zusammenfassung 66

Erhaltungssätze 67
Energieerhaltung; Energieumwandlung 68
Messen und Berechnen von Energie 70
Arbeit: Energie überschreitet die Systemgrenzen 76
Leistung 80
Impulserhaltung 82
Stöße werden berechenbar 84
Der Schwerpunkt ist Zentrum des Geschehens 86
Kräfte ändern den Impuls 88
Zusammenfassung 94

Kreisbewegungen 97
Beschreibung der Kreisbewegung; Zentripetalkraft 98
Physik und Verkehr 102
Physik auf dem Volksfest 104
Zusammenfassung 106

Gravitation und Planetenbewegung 107
In drei Schritten zum Gravitationsgesetz 108
Die KEPLER-Gesetze 112
Die Macht des Computers 116
Potentielle Energie im Gravitationsfeld 120
Exkurs: Historischer Überblick 126
Zusammenfassung 130

Wärmelehre 131
Exkurs: Grundlagen 132
Ideale Gase 133
Gasdruck und Molekülbewegung 136
Der allgemeine Energiesatz 139
Gase als Energiespeicher und Energiewandler 142
Der zweite Hauptsatz der Wärmelehre 146
Wärmekraftmaschinen 150
Zweiter Hauptsatz und Wahrscheinlichkeit 154
Entropie, Herrin der Welt 158
Energiewirtschaft heute 164
Sonnenlicht und Treibhauseffekt 166
Energie und Zukunft 176
Zusammenfassung 178

Das elektrische Feld 179
Ladung und Strom 180
Faradays Feldidee 182
Die elektrische Feldstärke 184
Spannung und Energie 186
Spannung zwischen zwei Punkten; Potential 188
Das Feld und seine Ursache 190
Kondensatoren, Kapazität 194
Energie elektrischer Felder 198
Der Millikan-Versuch 200
Zusammenfassung 204

Das Magnetfeld und Teilchen in Feldern 205
Magnete und Magnetfelder 206
Ein Maß für das Magnetfeld 208
Magnetfelder messen - leicht gemacht 210
Magnetfeld und Materie 212
Das Magnetfeld der Erde 214
Elektronen im Magnetfeld 216
Die braunsche Röhre 220
E- und B-Feld im Verbund 222
Zusammenfassung 225

Induktion und Wechselstrom 227
Induktion durch Leiterbewegung 228
Induktion durch Flussdichteänderung 232
Energieerhaltung und lenzsches Gesetz 234
Selbstinduktion 238
Energie des Magnetfeldes 242
Wechselspannung 244
Physik des Gleichstrommotors 246
Effektivwerte bei Wechselstrom 248
Kondensator und Spule im Wechselstromkreis 250
Reihen- und Parallelschaltung von R, L, C 254
Elektrische Leistung bei Wechselspannung 258
Der Transformator 260
Versorgung mit elektrischer Energie 262
Zusammenfassung 266

Schwingungen 269
Beschreibung von Schwingungen 270
Das Federpendel - ein harmonischer Schwinger 272
Fadenpendel und Horizontalschwinger 276
Zusammenfassung 278
Elektromagnetische Schwingungen 280
Differentialgleichung harmonischer
Schwingungen 282
Dämpfung und ihre Aufhebung 284
Deterministisches Chaos 292
Zusammenfassung 296

Wellen 297
Fortschreitende Wellen 298
Zeitliche und räumliche Darstellung einer Welle 300
Längswellen 302
Wellen in Gleichungen 304
Zwei Schwingungen am selben Ort 306
Überlagerung gleichlaufender Wellen 308
Stehende Wellen 310
Reflexion mechanischer Wellen 312
Eigenschwingungen, Resonanz 316
Schall in verschiedenen Medien 320
Musikinstrumente 322
Der Dopplereffekt 326
Exkurs: Schallwellen in der Medizin 328
Zusammenfassung 330
Vom Schwingkreis zum strahlenden Dipol 332
Elektromagnetische Wellen erobern den Raum 336
Drehung der Polarisationsebene 342
Elektromagnetische Wellen übertragen Daten 344
Sender beanspruchen ganze Frequenzbereiche 348
Zusammenfassung 350

Interferenzphänomene 351
Interferenz im Raum 352
Interferenz beim Doppelspalt 354
Doppelspalt mit Licht 356
Interferenz beim optischen Gitter 358
Beugung am Einzelspalt 362
Das Huygens-Prinzip und die Strahlenoptik 366
Die Urform des Huygens-Prinzips 374
Zusammenfassung 375
Beugung und optische Abbildung 376
Exkurs: Grenzen für das Auflösungsvermögen 378
Interferenz - pur 380
Interferenz an dünnen Schichten 382
Polarisation des Lichts 384
Doppelbrechung und Spannungsoptik 386
Streuung von Licht - Himmelsblau und Abendrot 388
Röntgenstrahlung 390
Zusammenfassung 394

Physik des 20. Jahrhunderts 397
Raum und Zeit sind nicht mehr absolut 398
Masse und Energie in der Relativitätstheorie 406
Zusammenfassung 407
Photoeffekt und Lichtquanten 408
Photonen als unteilbare Lichtquanten 410
Umkehrungen des Photoeffekts 412
Masse und Impuls der Photonen 414
Der Comptoneffekt 418
Das Photon als Quantenobjekt 420
Zusammenfassung 425
Das Elektron als Quantenobjekt 426
Unbestimmtheitsrelation (UBR); Wellenpakete 430
Die Planck-Konstante h regiert die Welt 434
Exkurs: Die Erforschung der Atome 436
Scharfe Energieniveaus im Atom 438
Der lineare Potentialtopf 440
Zusammenfassung 445
Die Schrödingergleichung 446
Das Wasserstoffatom 448
Der Tunneleffekt 454
Quantisierung harmonischer Schwingungen 456
Exkurs: Quantenzahlen und Orbitale 458
Laser, Gasentladungen, Selbstorganisation 460
Zusammenfassung 463
Exkurs: Etwas Quantenphilosophie 464
Einblicke in die Festkörperphysik 468

Kerne und Teilchen 477
Exkurs: Grundlagen und Zählstatistik 478
Alpha-Strahlung 480
Betta-Strahlung 482
Gamma-Strahlung 484
Halbwertszeit 488
Wirkung ionisierender Strahlung - Strahlenschutz 492
Der Atomkern 498
Radioaktiver Zerfall; Zerfallsreihen 504
Kernreaktionen; Neutronen 508
Kernenergie 510
Wissenschaft und Verantwortung 515
Zusammenfassung 516
Exkurs: Physik und Medizin 518
Teilchenphysik 522
Exkurs: Das Universum und der Urknall 528

Anhang 532