Licht und Sehen 6-45

Sehen und gesehen werden 8
Licht und Schatten 10
Mondphasen und Finsternisse 12
Reflektoren 14
Spiegel und Spiegelbilder 16
Reflexion am ebenen Spiegel 18
Wölb- und Hohlspiegel 20
Brechung und Totalreflexion 22
Lichtleiter 24
Optische Tricks und Täuschungen 25
Das Spektrum des Lichts 26
Infrarot- und Ultraviolettstrahlung 28
Farbaddition und Farbsubtraktion 30
Abbildung durch Linsen 32
Besondere Lichtstrahlen bei der Abbildung 34
Das Mikroskop 35
Unser Auge 36
Optische Geräte 38
Ferngläser und Teleskope 40
Aus dem Leben von Carl Zeiss, Ernst Abbe und Otto Schott 42
Fragen und Aufgaben 44
Zusammenfassung 45


Projekt: Sonnenenergie 46 - 55

Mit der Sonne heizen 46
Liebe, liebe Sonne 48
Elektrische Energie aus Sonnenlicht 50
Solarboot und Sonnenuhr 52
Lohnt sich eine Solaranlage? 54


Wärme und Temperatur 56 - 81

Temperaturmessung 58
Wir zeichnen Temperaturkurven 60
Fest - flüssig - gasförmig 62
Ausdehnung flüssiger Körper 64
Anomalie des Wassers 65
Fische unterm Eis... 66
Ausdehnung fester Körper 68
Das Bimetall 69
Thermostat und Thermometer 70
Ausdehnung gasförmiger Körper 71
Der Heißluftballon 72
Wärmeleitung, Wärmestrahlung 73
Konvektion 74
Wärmedämmung am Haus 76
Energieversorgung eines Wohnhauses 78
Fragen und Aufgaben 80
Zusammenfassung 81


Thermodynamik 82-101

Gibt es einen "Wärmestoff"? 84
Temperatur und Teilchenbewegung 85
Innere Energie und Wärme 86
Wir berechnen die Wärme 88
Schmelzen und Erstarren 89
Verdampfen und Kondensieren 90
Schmelzen und Sieden unter Druck 91
Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik 92
Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik 93
Perpetuum mobile 94
Aus dem Leben des Julius Robert Mayer 95
Dampfmaschine und Dampfturbine 96
Wirkungsgrad von Wärme-Energiemaschinen 97
Verbrennungsmotoren 98
Fragen und Aufgaben 100
Zusammenfassung 101


Der elektrische Strom 102 - 145

Vorsicht mit Strom im Haushalt 104
Elektrizität im Tierreich 105
Der elektrische Stromkreis 106
Merkwürdige Stromkreise 108
Schalter 109
Wird Strom verbraucht? 110
Schaltzeichen und Schaltpläne 111
Leiter - Nichtleiter 112
Wir prüfen Leitfähigkeiten 113
Elektrische Erscheinungen 114
Ruhende Elektrizität 115
Ausgleich und Trennung von Ladungen 116
Gewitter und Blitzschutz 118
Fließende elektrische Ladungen 119
Kondensator und elektrisches Feld 120
Die braunsche Röhre 121
Vorstellungen vom elektrischen Strom 122
Wirkungen des elektrischen Stroms 124
Messen der elektrischen Ladung 125
Die elektrische Stromstärke 126
Die elektrische Spannung 128
Wir messen Spannungen 130
Das ohmsche Gesetz 131
Der elektrische Widerstand 132
Aus dem Leben des Georg Simon Ohm 134
Mehrere Geräte im Stromkreis 136
Technische Widerstände 138
Anwendungen für Widerstände 139
Wechselspannung und Wechselstrom 140
Elektrischer Strom und menschlicher Körper 141
Fragen und Aufgaben 142
Zusammenfassung 144


Elektrizität im Alltag 146 - 177

Dauermagnetismus 148
Magnetisches Feld 149
Elektromagnetismus 150
Elektromagnete im Alltag 152
Leiter im Magnetfeld 153
Der Elektromotor 154
Überall Kraftwerke 155
Elektrische Spannung durch Induktion 156
Generatoren 158
Kraftwerke selbst gebaut 159
Aus dem Leben des Michael Faraday 160
Transformatoren 162
Elektrizitätswerke 164
Transport elektrischer Energie 165
Hausinstallation 166
Schutzeinrichtungen 168
Elektrische Leistung und Arbeit 169
Energieumwandlung in elektrischen Geräten 170
Elektrische Energie kostet Geld 171
Wir messen elektrische Arbeit und Leistung 172
Energiesparer 173
Aus dem Leben des Thomas Alva Edison 174
Fragen und Aufgaben 176
Zusammenfassung 177


Kräfte, Arbeit und Energie 178 - 219

Kräfte in der Natur 180
Kräfte und ihre Wirkungen 182
Kraftmessung 184
Wir bauen einen Kraftmesser 185
Kräfte beschreiben und zeichnen 186
Rückstoß 187
Die Gewichtskraft 188
Trägheit und Masse 190
Kräfte beim Autofahren 191
Dichte 192
Reibung 194
Wie geschmiert 195
Hebelwerkzeuge 196
Schiefe Ebene 197
Seil, Rolle, Flaschenzug 198
Hebel in der Natur 200
Arbeit 202
Verschiedene Formen der Arbeit 204
Wir messen und berechnen Arbeit 205
Nichts geht ohne Energie 206
Verschiedene Energieformen 207
Energie wird umgesetzt 208
Wirkungsgrad 210
Wir messen Wirkungsgrade 211
Energieerhaltung 212
Arbeitstempo 213
Wir messen Leistungen 214
Aus dem Leben des James Watt 215
Fragen und Aufgaben 216
Zusammenfassung 218


Projekt: Fahrrad 220 - 229

Das Fahrrad ist über 200 Jahre alt 220
Das Fahrrad als wirtschaftliches Fortbewegungsmittel 222
Ein Rad genügt... 223
Getriebe - Übersetzung - Antriebskraft 224
Bremsen 226
Selbst ist die Frau... 228
Weitere Technik am Fahrrad 229


Kraft und Bewegung 230 - 255

Gleichförmige Bewegung 232
Wir messen Geschwindigkeiten und stellen sie grafisch dar 234
Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung 236
Fallen alle Körper gleich? 238
Bewegungsänderungen durch Kräfte 240
Das newtonsche Kraftgesetz 242
Warum fallen alle Körper nach unten? 243
Kreisbewegungen 244
Bremsen und Anhalten 246
Wir berechnen Vorgänge im Straßenverkehr 248
Sicherheit im Straßenverkehr 250
Energie und Bewegung 252
Fragen und Aufgaben 254
Zusammenfassung 255


Mechanik der Flüssigkeiten und Gase 256 - 275

Kräfte wirken auf Flüssigkeiten 258
"Kraftverstärker" in der Technik 260
Ständig unter Druck? 261
Gase unter Druck 262
Schweredruck in Flüssigkeiten 264
Tief unter Wasser 265
Der Auftrieb 266
Sinken, Steigen, Schweben, Schwimmen 267
Wir untersuchen den Auftrieb 268
Der Schweredruck der Luft 269
Aus dem Leben des Otto von Guericke 270
Von Wind und Wetter 271
Strömende Flüssigkeiten und Gase 272
Fragen und Aufgaben 274
Zusammenfassung 275


Projekt: Schwimmen und Tauchen 276 - 283

Kein Leben ohne Wasser 276
Wir Erdenwesen sind Dauertaucher 277
Das gibt uns Auftrieb 278
Tauchen als Sport 280
Unterwasserschiffe 282


Halbleiter und Elektronik 284 - 303

Halbleiter als Milliardengeschäft 286
Was ist ein Halbleiter? 288
Die Halbleiterdiode 290
Strom aus der Steckdose für den Walkman? 292
Die Leuchtdiode 293
Solarzellen wandeln Licht in elektrische Energie 294
Solarzellen richtig nutzen 296
Der Transistor 298
Steuern und Regeln 300
Fragen und Aufgaben 302
Zusammenfassung 303


Projekt: Kommunikation 304 - 315

Nicht nur Menschen kommunizieren 304
Sprache - auch ohne Worte? 306
Wie verständigen sich Fremde? 308
Schrift und Schreiben 309
Das Telefon 310
Signale gehen auf die Reise 312
Moderne Datenübertragung 314


Radioaktivität und Kernenergie 316 - 341

Atombau 318
Radioaktive Strahlung 320
Aus dem Leben der Marie Curie 322
Wir weisen radioaktive Strahlung nach 324
Nebelkammer und Zählrohr 325
Halbwertszeit 326
Umweltradioaktivität 328
Anwendung radioaktiver Stoffe und Strahlung 330
Strahlenschutz 332
Entdeckung der Kernspaltung 333
Energie aus Atomkernen 334
Kernkraftwerke 336
Wiederaufbereitung und Entsorgung 338
Das Reaktorunglück von Tschernobyl 339
Fragen und Aufgaben 340
Zusammenfassung 341


Projekt: Lärm 342 - 348

Lärm verursacht Ärger 342
Wie wir hören 344
Lärm stört und macht krank 346
Wir schützen uns vor Lärm 348


Schwingungen und Wellen 350 - 369

Mechanische Schwingungen 352
Darstellung von Schwingungen 353
Hoch und tief, laut und leise 354
Töne erzeugen und wahrnehmen 356
Lärmschutz ist Umweltschutz 357
Erzwungene Schwingungen und Resonanz 358
Musikinstrumente 360
Energieumwandlungen bei mechanischen Schwingungen 361
Mechanische Wellen 362
Beschreibung einer Wasserwelle 364
Ausbreitung und Reflexion von Wellen 365
Brechung, Beugung und Überlagerung von Wellen 366
Wenn die Erde bebt 367
Fragen und Aufgaben 368
Zusammenfassung 369


Anhang 370 - 384

Wie gewinnen wir eine naturwissenschaftliche Erkenntnis? 370
Grundregeln für das Experimentieren 371
Tabellen 372
Umrechnungen von Einheiten 373
Lexikon 374
Stichwortverzeichnis 378
Bildquellenverzeichnis 382
Gedankenblitze und Anekdoten 383
Aus der Geschichte der Naturwissenschaften 384