1 Die Physik - eine Naturwissenschaft

1.1 Die Entwicklung der Physik als Wissenschaft

1.2 Denk- und Arbeitsweisen in der Physik
1.2.1 Begriffe und Größen in der Physik
1.2.2 Gesetze, Modelle und Theorien in der Physik
1.2.3 Erkenntniswege in der Physik
1.2.4 Tätigkeiten in der Physik
1.2.5 Lösen physikalisch-mathematischer Aufgaben
1.2.6 Vorbereiten, Durchführen und Auswerten physikalischer Experimente


2 Mechanik

2.1 Grundeigenschaften von Körpern und Stoffen
2.1.1 Volumen, Masse und Dichte
2.1.2 Teilchenanzahl, Stoffmenge und Aufbau der Stoffe

2.2 Kinematik
2.2.1 Beschreibung von Bewegungen
2.2.2 Gleichförmige geradlinige Bewegungen
2.2.3 Gleichförmige Kreisbewegungen
2.2.4 Gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegungen
2.2.5 Der freie Fall
2.2.6 Überlagerung von Bewegungen

2.3 Dynamik
2.3.1 Kräfte und ihre Wirkungen
2.3.2 Die newtonschen Gesetze
2.3.3 Arten von Kräften

2.4 Energie, mechanische Arbeit und Leistung
2.4.1 Energie und Energieerhaltung
2.4.2 Die mechanische Arbeit
2.4.3 Die mechanische Leistung
2.4.4 Der Wirkungsgrad

2.5 Mechanik starrer Körper
2.5.1 Statik starrer Körper
2.5.2 Kinematik rotierender starrer Körper
2.5.3 Dynamik rotierender starrer Körper

2.6 Impuls und Drehimpuls
2.6.1 Kraftstoß, Impuls und Impulserhaltungssatz
2.6.2 Unelastische und elastische Stöße
2.6.3 Der Drehimpuls und seine Erhaltung

2.7 Gravitation
2.7.1 Das Gravitationsgesetz
2.7.2 Gravitationsfelder
2.7.3 Körper in Gravitationsfeldern

2.8 Mechanische Schwingungen und Wellen
2.8.1 Entstehung und Beschreibung mechanischer Schwingungen
2.8.2 Überlagerung von Schwingungen
2.8.3 Entstehung und Beschreibung mechanischer Wellen
2.8.4 Ausbreitung und Eigenschaften mechanischer Wellen
2.8.5 Akustik

2.9 Statik und Dynamik von Flüssigkeiten und Gasen
2.9.1 Hydro- und Aerostatik
2.9.2 Hydro- und Aerodynamik


3 Thermodynamik

3.1 Betrachtungsweisen und Modelle in der Thermodynamik
3.1.1 Die phänomenologische Betrachtungsweise
3.1.2 Die kinetisch-statistische Betrachtungsweise

3.2 Thermisches Verhalten von Körpern und Stoffen
3.2.1 Temperatur, innere Energie und Wärme
3.2.2 Wärmeübertragung
3.2.3 Volumen- und Längenänderung von Körpern
3.2.4 Aggregatzustände und ihre Änderungen
3.2.5 Die Gasgesetze

3.3 Kinetische Theorie der Wärme
3.3.1 Der atomare Aufbau der Stoffe
3.3.2 Kinetische Gastheorie

3.4 Hauptsätze der Thermodynamik
3.4.1 Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik
3.4.2 Kreisprozesse
3.4.3 Der 2. und 3. Hauptsatz der Thermodynamik
3.5 Temperaturstrahlung und Strahlungsgesetze


4 Elektrizitätslehre und Magnetismus

4.1 Das elektrische Feld
4.1.1 Elektrische Ladungen
4.1.2 Elektrische Felder
4.1.3 Geladene Teilchen in elektrischen Feldern

4.2 Das magnetische Feld
4.2.1 Magnetische Felder von Dauer- und Elektromagneten
4.2.2 Beschreibung magnetischer Felder durch Feldgrößen
4.2.3 Geladenen Teilchen und Stoffe in magnetischen Feldern

4.3 Elektromagnetische Induktion
4.3.1 Grundlagen der elektromagnetischen Induktion
4.3.2 Das Induktionsgesetz
4.3.3 Lenzsches Gesetz und Selbstinduktion
4.3.4 Generatoren
4.3.5 Transformatoren

4.4 Der Gleichstromkreis

4.5 Elektrische Leitungsvorgänge
4.5.1 Elektrische Leitungsvorgänge in Metallen
4.5.2 Elektrische Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten
4.5.3 Elektrische Leitungsvorgänge in Gasen
4.5.4 Elektrische Leitungsvorgänge im Vakuum
4.5.5 Elektrische Leitungsvorgänge in Halbleitern
4.5.6 Analoge und digitale Signalverarbeitung

4.6 Wechselstromkreis
4.6.1 Größen zur Beschreibung eines sinusförmigen Wechselstromes
4.6.2 Ohmsche, induktive und kapazitive Widerstände im Wechselstromkreis
4.6.3 Zusammenwirken von Widerständen im Wechselstromkreis

4.7 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
4.7.1 Elektromagnetische Felder
4.7.2 Elektromagnetische Schwingungen
4.7.3 Hertzsche Wellen
4.7.4 Das Spektrum elektromagnetischer Wellen


5 Optik

5.1 Modelle für das Licht
5.1.1 Das Modell Lichtstrahl
5.1.2 Das Modell Lichtwelle

5.2 Ausbreitung des Lichtes in Stoffen und im Vakuum
5.2.1 Die Lichtgeschwindigkeit
5.2.2 Reflexion und Brechung von Licht
5.2.3 Streuung und Absorption von Licht

5.3 Bilder und optische Geräte
5.3.1 Bildentstehung an Spiegeln und Linsen
5.3.2 Optische Geräte

5.4 Beugung und Interferenz von Licht

5.5 Polarisation von Licht

5.6 Licht und Farben
5.6.1 Spektren und Spektralanalyse
5.6.2 Mischung von Farben


6 Quantenphysik

6.1 Quanteneffekte bei elektromagnetischer Strahlung
6.1.1 Der äußere lichtelektrische Effekt
6.1.2 Photonen
6.1.3 Röntgenstrahlung

6.2 Interferenz von Quantenobjekten

6.3 Komplementarität und Unbetimmtheit
6.3.1 Komplementarität bei Doppelspalt-Experimenten
6.3.2 Unbestimmtheit von Ort und Impuls


7 Atom- und Kernphysik

7.1 Physik der Atomhülle
7.1.1 Grundexperimente der Atomphysik
7.1.2 Atommodelle
7.1.3 Die Energieniveaus der Atomhülle im physikalischen Experiment
7.1.4 Spontane und induzierte Emission

7.2 Physik des Atomkerns
7.2.1 Atomkerne, Radioaktivität und radioaktive Strahlung
7.2.2 Kernmodelle
7.2.3 Kernenergie
7.2.4 Elementarteilchen


8 Spezielle Relativitätstheorie

8.1 Von der klassischen Physik zur Relativitätstheorie
8.1.1 Die klassischen Vorstellungen von Raum und Zeit
8.1.2 Inertialsysteme und das galileische Relativitätsprinzip
8.1.3 Das MICHELSON-MORLEY-Experiment

8.2 Grundaussagen der speziellen Relativitätstheorie

8.3 Relativistische Kinematik

8.4 Relativistische Dynamik

8.5 Ausblick auf die allgemeine Relativitätstheorie


9 Ausblick auf weitere Teilgebiete der Physik


A Anhang

Nuklidkarte (Ausschnitt)

Register

Bildquellenverzeichnis