Optik

1 Reflexion des Lichts 3
1.1 Die Ausbreitung des Lichts 3
1.2 Die Camera obscura 3
1.3 Die Reflexion des Lichts 4

2 Brechung des Lichts - Optische Instrumente 9
2.1 Brechung und Totalreflexion 9
2.2 Optische Linsen - Abbildung durch Sammellinsen 13
2.3 Optische Grundlagen des Fotografierens 17
2.4 Das Auge 19
2.5 Optische Instrumente zur Vergrößerung des Sehwinkels 20
2.6 Farben des Lichts und der Körper 21


Elektrizitätslehre

3 Bewegte und ruhende Ladungen 22
3.1 Der elektrische Strom 22
3.2 Wirkungen des elektrischen Stromes 25
3.3 Elektrische Ladungen 27
3.4 Die atomare Vorstellung von der Elektrizität 28
3.5 Ladungstrennung und Ladungsverteilung 28

4 Größen des elektrischen Stromkreises 30
4.1 Die elektrische Stromstärke 30
4.2 Messung der elektrischen Ladung 33
4.3 Die elektrische Spannung 33
4.5 Das Ohm'sche Gesetz 35


Mechanik

5 Kraft und Masse 37
5.1 Die Geschwindigkeit 37
5.2 Die Kraft - Das Trägheitsgesetz 41
5.3 Das Kräftegleichgewicht 41
5.5 Kraft und Verformung - Das Hooke'sche Gesetz 42
5.6 Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften 45
5.7 Die Schwerkraft 49
5.8 Die Masse 50
5.9 Die Dichte 51

6 Der Druck in Flüssigkeiten und Gasen 55
6.1 Der Stempeldruck 55
6.2 Der Schweredruck 56
6.3 Der Auftrieb 58


Wärmelehre

7 Die Temperatur 61
7.1 Die Celsius-Temperatur 61
7.2 Ausdehnung fester und flüssiger Körper beim Erwärmen 62
7.3 Die Kelvin-Temperatur 65
7.4 Die allgemeine Zustandgleichung der Gase 66


Mechanik

8 Mechanische Energie 70
8.1 Die Reibung 70
8.2 Der Hebel 72
8.3 Der Schwerpunkt 75
8.4 Wellrad und Flaschenzug 75
8.5 Arbeit und Leistung 78
8.6 Mechanische Energie 81


Wärmelehre

9 Innere Energie 86
9.1 Molekülbewegung und Wärmeerscheinungen. 86
9.2 Innere Energie und spezifische Wärmekapazität 87
9.3 Wärme als übertragene Energie 88
9.4 Umwandlungsenergien 90
9.5 Dampfmaschine und Verbrennungsmotor 93


Elektrizitätslehre

10 Elektrische Energie 96
10.1 Elektrische Arbeit und elektrische Leistung 96
10.2 Vertiefung des Spannungsbegriffes 98
10.3 Die Kirchhoff-Regeln 99
10.4 Ersatzwiderstände 101
10.5 Der Widerstand eines Drahtes 106
10.6 Anwendung der Schaltung von Widerständen 107
10.7 Schutzmaßnahmen gegen Gefahren des elektrischen Netzes 111

11 Grundlagen der Elektrotechnik 111
11.1 Elektronenstrom im Vakuum 111
11.2 Das magnetische Feld 113
11.3 Kräfte auf bewegte Ladungen im Magnetfeld 114
11.4 Induktion im bewegten Leiter 116
11.5 Induktion im ruhenden Leiter 117
11.6 Energietransport mithilfe von Hochspannung 119


Atomphysik

Einblicke in die Atom- und Kernphysik 121
12.1 Der Aufbau des Atoms 121
12.2 Aufbau der Atomkerne 121
12.3 Die radioaktive Strahlung 123
12.4 Das Zerfallsgesetz 125
12.5 Anwendungen radioaktiver Kerne 128
12.7 Kernenergie 129


Energietechnik

13 Einblick in die Energietechnik 129
13.1 Energieformen und ihre Umwandlung 129
13.2 Wärmekraftwerke 131
13.3 Kernkraftwerke 132
13.4 Die Nutzung regenerativer Energiequellen 134
13.5 Weltenergiewirtschaft 138


Akustik

14 Der Schall 140
14.1 Schallerzeugung 140
14.2 Schallausbreitung 141
14.3 Schallempfang 142


Elektrizitätslehre

15 Einführung In die Elektronik 143
15.1 Halbleiter 143
15.3 Halbleiterdiode 144
15.4 Leuchtdiode und Solarzelle 147
15.5 Transistor 148