1 Die Physik - eine Naturwissenschaft 7
1.1 Gegenstand und Teilgebiete der Physik 8
1.1.1 Die Naturwissenschaft Physik 8
1.1.2 Die Physik und die anderen Naturwissenschaften 12
1.1.3 Die Teilgebiete der Physik 15
1.1.4 Physik, Technik und Alltag 16
1.2 Denk- und Arbeitsweisen in der Physik 18
1.2.1 Begriffe und Größen in der Physik 18
1.2.2 Gesetze, Modelle und Theorien in der Physik -27
1.2.3 Erkenntniswege in der Physik 31
1.2.4 Tätigkeiten in der Physik 36
1.2.5 Lösen physikalischer Aufgaben 48

2 Mechanik 55
2.1 Grundeigenschaften von Körpern und Stoffen 56
2.1.1 Das Volumen von Körpern 56
2.1.2 Die Masse von Körpern 58
2.1.3 Die Dichte von Stoffen 60
2.1.4 Der Aufbau der Stoffe aus Teilchen 62
2.2 Bewegung von Körpern 65
2.2.1 Mechanische Bewegungen 65
2.2.2 Die Geschwindigkeit von Körpern 68
2.2.3 Die Beschleunigung von Körpern 70
2.2.4 Gleichförmige Bewegungen 71
2.2.5 Ungleichförmige Bewegungen 74
2.2.6 Die Überlagerung von Bewegungen 77
2.3 Kräfte und ihre Wirkungen 81
2.3.1 Die Größe Kraft 81
2.3.2 Die newtonschen Gesetze 87
2.3.3 Die Gewichtskraft 88
2.3.4 Die Radialkraft 90
2.3.5 Reibung und Reibungskräfte 91
2.3.6 Das Drehmoment an Körpern 94
2.3.7 Schwerpunkt von Körpern und Standfestigkeit 95
2.3.8 Kraftumformende Einrichtungen 96
2.3.9 Der Auflagedruck102
2.3.10 Gravitation 103
2.4 Mechanische Arbeit, Energie und Leistung 106
2.4.1 Die mechanische Arbeit106
2.4.2 Die mechanische Energie109
2.4.3 Die mechanische Leistung 113
2.4.4 Der Wirkungsgrad 114
2.5 Mechanische Schwingungen und Wellen115
2.5.1 Mechanische Schwingungen115
2.5.2 Mechanische Wellen 121
2.5.3 Schall und Lärm 125
2.6 Mechanik der Flüssigkeiten und Gase 131
2.6.1 Der Druck in Flüssigkeiten und Gasen 131
2.6.2 Auftrieb in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen139
2.6.3 Strömende Flüssigkeiten und Gase140

3 Wärmelehre 143
3.1 Temperatur und Wärme 144
3.1.1 Die Temperatur von Körpern 144
3.1.2 Wärme und Energie 147
3.1.3 Die thermische Leistung von Wärmequellen 151
3.2 Volumenänderung von Körpern bei Temperaturänderung ..152
3.2.1 Volumenänderung von Körpern 152
3.2.2 Längenänderung von festen Körpern 154
3.2.3 Zustandsänderung von Gasen 155
3.3 Aggregatzustandsänderungen 157
3.4 Wärmeübertragung 162
3.5 Hauptsätze der Wärmelehre und Wärmekraftmaschinen ... 167
3.5.1 Hauptsätze der Wärmelehre 167
3.5.2 Wärmekraftmaschinen 169

4 Elektrizitätslehre 173
4.1 Der elektrische Stromkreis 174
4.1.1 Elektrische Ladungen 174
4.1.2 Elektrische Stromkreise 178
4.2 Der Gleichstromkreis 184
4.2.1 Die elektrische Stromstärke 184
4.2.2 Die elektrische Spannung 186
4.2.3 Der elektrische Widerstand 189
4.2.4 Elektrische Energie und Arbeit 193
4.2.5 Die elektrische Leistung 196
4.2.6 Gesetze im Gleichstromkreis 198
4.3 Elektrische und magnetische Felder 203
4.3.1 Das elektrische Feld 203
4.3.2 Das magnetische Feld 209
4.3.3 Die elektromagnetische Induktion 217
4.4 Der Wechselstromkreis 227
4.4.1 Bauelemente im Wechselstromkreis 227
4.4.2 Elektromagnetische Schwingungen 233
4.4.3 Elektromagnetische Wellen 236
4.5 Elektrische Leitungsvorgänge 244
4.5.1 Elektrische Leitung in festen Körpern 244
4.5.2 Elektrische Leitung in Flüssigkeiten 245
4.5.3 Elektrische Leitung in Gasen 246
4.5.4 Elektrische Leitung im Vakuum 247
4.5.5 Elektrische Leitung in Halbleitern 249

5 Optik 255
5.1 Lichtquellen und Lichtausbreitung 256
5.2 Reflexion des Lichtes 261
5.2.1 Reflexion an verschiedenen Oberflächen 261
5.2.2 Bildentstehung an Spiegeln 264
5.3 Brechung des Lichtes 268
5.3.1 Brechungsgesetz und Totalreflexion 268
5.3.2 Brechung des Lichtes durch verschiedene Körper 272
5.3.3 Bildentstehung durch Linsen276
5.4 Optische Geräte282
5.5 Welleneigenschaften des Lichtes 291
5.6 Licht und Farben297
5.6.1 Dispersion von Licht297
5.6.2 Spektren und Spektralanalyse299
5.6.3 Mischung von farbigem Licht und Körperfarben300

6 Atom- und Kernphysik305
6.1 Aufbau von Atomen 306
6.2 Kernumwandlungen und Radioaktivität311
6.2.1 Arten von Kernumwandlungen 311
6.2.2 Gesetz des Kernzerfalls und Kernreaktionen314
6.2.3 Radioaktive Strahlung 316
6.3 Anwendungen kernphysikalischer Erkenntnisse324

7 Energie in Natur und Technik 329
7.1 Energie, Energieträger und Energieformen330
7.2 Umwandlung und Übertragung von Energie 333
7.3 Energie in der belebten und unbelebten Natur337

A Anhang 345
Periodensystem 346
Schaltzeichen 347
Register348
Bildquellenverzeichnis360