Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Vorwort zur zwanzigsten Auflage

Viele positive Stellungnahmen zur neunzehnten Auflage der POHL'schen Einführung in die Mechanik, Akustik und Wärmelehre haben uns ermutigt, eine weitere Auflage herauszugeben. Damit bot sich gleichzeitig eine gute Gelegenheit, uns wichtig erscheinende Ergänzungen einzufügen. Neben zusätzlichen oder überarbeiteten Kommentaren und einigen sachlichen Klarstellungen im Text sind dies vor allem weitere Videofilme und eine Aufgabensammlung. Auch die Paragraphen zu Osmose und Diffusion aus früheren Auflagen wurden wieder aufgenommen.

Die Filme entstanden diesmal in eigener Regie im neuen Göttinger Hörsaal, ein paar auch in Zusammenarbeit mit der Physik-Didaktik der FU Berlin. Bei der Themenauswahl ließen wir uns wiederum davon leiten, einerseits Abbildungen "lebendig" zu machen und andererseits typisch Pohl sehe Schauversuche zu dokumentieren, die teilweise heute selbst in Göttingen nicht mehr vorgeführt werden.

Der Grundstock der Aufgaben stammt aus einer früheren englischsprachigen Auflage (1932!), es handelt sich also um POHL'sche Originalaufgaben. Wir fanden es aber sinnvoll, dieser Sammlung weitere Aufgaben hinzuzufügen, und zwar an Fragestellungen orientiert, die sich entweder direkt aus Videofilmen oder Abbildungen ergeben oder Experimente ergänzen, die manchmal aus Platzgründen im Text nur knapp beschrieben sind. Diese Aufgaben besitzen also weniger den Charakter von Übungsaufgaben, sie sollen vielmehr dem Leser zum besseren Verständnis der auch in diesem Band oft schwierigen Physik etwas Hilfestellung geben und darüber hinaus auch einige ergänzende Informationen liefern.

Die Arbeit an dieser Auflage wäre ohne die jeweilige Unterstützung unserer Institute nicht möglich gewesen. So danken wir wiederum ganz besonders Herrn Prof. Dr. K. Samwer und allen seinen Mitarbeitern im 1. Physikalischen Institut der Universität Göttingen für die großzügige Gastfreundschaft und vielfältige Hilfestellung, die uns die Bearbeitung auch dieser Auflage ermöglicht hat. Auch dem Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin sind wir für die Arbeitsmöglichkeit im Institut und die tatkräftige Mithilfe vieler Institutsmitglieder, insbesondere bei Computerarbeiten, sehr dankbar. Ganz besonders möchten wir den Herren Prof. Dr. G. Beuermann, J. Feist und Dr. J. Kirstein für ihren großen Einsatz danken, ohne den die vielen neuen Videofilme nicht zustande gekommen wären. In einigen dieser Filme, die jetzt alle auch gesprochenen Text enthalten, erklärt Herr Beuermann POHL'sche Experimente, so wie er sie schon früher in vielen Vorlesungen vorgeführt hat. Gerne danken wir auch wieder dem Springer-Verlag, insbesondere Herrn Dr. T. Schneider, für die angenehme Zusammenarbeit.

Berlin, Göttingen, Juni 2008 K. Lüders
R. O. Pohl

Aus dem Vorwort zur neunzehnten Auflage (2004)

Über dreißig Jahre, von 1919 bis 1952, hat R.W. Pohl an der Göttinger Universität für Studenten aller Fachrichtungen die Einführungsvorlesung über Experimentalphysik gelesen. Das dreibändige Werk, das daraus entstand, verfolgte lange Zeit einen doppelten Zweck. Einmal sollte es beim Leser das Interesse an der Physik wecken und zum anderen als Lehrbuch interessierten Studenten die Grundlagen der Physik beibringen. Obwohl in den vergangenen Jahrzehnten die studentische Ausbildung immer mehr den beruflichen Bedürfnissen durch Spezialvorlesungen angepasst wurde, ist diese Zielsetzung bis heute aktuell. Wir sind daher überzeugt, dass die POHL'schen Bücher nichts von ihrer Faszination für die experimentelle Erforschung physikalischer Phänomene eingebüßt haben und immer noch einen Platz auf dem Schreibtisch der Studierenden verdienen. Dies ist der Grund für die vorliegende Neuauflage, zunächst der "Mechanik, Akustik und Wärmelehre". Ein zweiter Band soll dann die wichtigsten Kapitel der Elektrizitätslehre und Optik enthalten.

Die für die meisten Leser auffallendste Besonderheit der POHL'schen Bücher ist die Fülle der ausführlich beschriebenen und illustrierten Experimente, in denen gezeigt wird, wie man die Natur befragt, um ihre Geheimnisse zu ergründen. Dazu gehören natürlich auch die Schattenrisse, die den Blick auf das Wesentliche lenken. Darüber hinaus möchten wir aber hier dem Leser Gelegenheit geben, die Experimente so mitzuerleben, wie sie im Göttinger Hörsaal seit nun schon über 80 Jahren vorgeführt werden. Deshalb wurde diese Auflage durch zwei CD-ROMs mit kurzen Videofilmen ergänzt. Der erste Film ist eine Originalaufnahme einer Vorlesung von R.W. Pohl aus dem Jahr 1952 (Videofilm 1). Wir hoffen, dass die Leser bei der Betrachtung dieser Videofilme eben soviel Freude haben werden wie wir bei den Dreharbeiten.

Um die Lebendigkeit des "Pohls", wie die Bücher oft genannt wurden, zu erhalten, erschien es uns wichtig, an der Darstellungsweise des Autors möglichst wenig zu ändern. Da aber allein der erste Band in nicht weniger als vierzehn verschiedenen Fassungen vorlag, mussten wir eine Auswahl treffen. Der vorliegende Band basiert auf der 16. Auflage, erschienen 1964. Gelegentlich griffen wir aber auch auf andere Auflagen zurück, vor allem auf die 13. (1955) und auf die 18. (1983). Texteingriffe unsererseits wurden weitgehend vermieden. Zu den Ausnahmen gehört u.a. eine verminderte Scheu bei der Verwendung von Vektoren und Integralen, also Dingen, mit denen der Leser heutzutage im Allgemeinen wohlvertraut ist. Auch haben wir Symbole und Einheiten dem modernen Sprachgebrauch anzupassen versucht, um dem Leser unnötige Übersetzungsarbeit zu ersparen. Unsere eigenen Versuche zur Bereicherung des Textes haben wir auf Kommentare am Rand beschränkt, die vor allem sowohl direkte Erläuterungen zum Text als auch Hinweise auf neuere Entwicklungen enthalten.

Berlin, Göttingen, Januar 2004
K. Lüders R. O. Pohl

Dies Buch enthält den ersten Teil meiner Vorlesung über Experimentalphysik. Die Darstellung befleißigt sich großer Einfachheit. Diese Einfachheit soll das Buch außer für Studierende und Lehrer auch für weitere physikalisch interessierte Kreise brauchbar machen.

Die grundlegenden Experimente stehen im Vordergrund der Darstellung. Sie sollen vor allem der Klärung der Begriffe dienen und einen Überblick über die Größenordnungen vermitteln. Quantitative Einzelheiten treten zurück.

Eine ganze Reihe von Versuchen erfordert einen größeren Platz. Im Göttinger Hörsaal steht eine glatte Parkettfläche von 12 x 5 m² zur Verfügung. Das lästige Hindernis in älteren Hörsälen, der große, unbeweglich eingebaute Experimentiertisch, ist schon seit Jahren beseitigt. Statt seiner werden je nach Bedarf kleine Tische aufgestellt, aber ebensowenig wie die Möbel eines Wohnraumes in den Fußboden eingemauert. Durch diese handlichen Tische gewinnt die Übersichtlichkeit und Zugänglichkeit der einzelnen Versuchsanordnungen erheblich. Die meisten Tische sind um ihre vertikale Achse schwenkbar und rasch in der Höhe verstellbar. Man kann so die störenden perspektivischen Überschneidungen verschiedener Anordnungen verhindern. Man kann die jeweils benutzte Anordnung hervorheben und sie durch Schwenken für jeden Hörer in bequemer Aufsicht sichtbar machen.

Die benutzten Apparate sind einfach und wenig zahlreich. Manche von ihnen werden hier zum ersten Male beschrieben. Sie können, ebenso wie die übrigen Hilfsmittel der Vorlesung, von der Firma Spindler & Hoyer, G.m.b.H. in Göttingen, bezogen werden.

Der Mehrzahl der Abbildungen liegen photographische Aufnahmen zugrunde. Viele Bilder sind als Schattenrisse gebracht. Diese Bildform eignet sich gut für den Buchdruck, ferner gibt sie meist Anhaltspunkte für die benutzten Abmessungen. Endlich erweist ein Schattenriss die Brauchbarkeit eines Versuches auch in großen Sälen. Denn diese verlangen in erster Linie klare Umrisse, nirgends unterbrochen durch nebensächliches Beiwerk, wie Stativmaterial u. dgl.

Göttingen, März 1930
R. W.Pohl

Klappentext

Pohls Einführung in die Physik

Band 1: Mechanik, Akustik und Wärmelehre

Der "Pohl", das klassische Lehrbuch der Experimentalphysik, erscheint hier in einer neuen, gründlich überarbeiteten Auflage. Wesentliche Ergänzungen sind vor allem weitere Videofilme Göttinger Experimente, deren Gesamtzahl auf 74 erhöht wurde, und eine auf die englischsprachige Auflage von 1932 zurückgehende Aufgabensammlung mit Lösungen.

Der vorliegende erste Band enthält die Mechanik, Akustik und Wärmelehre. Die klare und einprägsame, stets vom Experiment ausgehende Darstellung der physikalischen Grundlagen hat bis heute nichts von ihrer Frische und Aktualität eingebüßt. Trotz des vergleichsweise geringen Umfangs geht der Text in vielen Kapiteln weit über das hinaus, was selbst von Physikern im Grundstudium erwartet wird. Die Bücher wenden sich an Studierende ebenso wie an Dozenten und Lehrer sowie "weitere physikalisch interessierte Kreise".

Systemvoraussetzungen:

TV mit DVD-Player (PAL) oder auf jedem PC mit DVD-Laufwerk und DVD-Software-Player (z.B. Power-DVD)

ISBN 978-3-540-76337-6

springer.de

Register

Sachverzeichnis

A

Abbildung, 215
abgeschlossenes System, 341, 348
Achse
- freie, 74
- schwanke, 75
actio = reactio, 21, 41, 52, 97
Adiabate, 286
Adiabatenexponent, 278, 286
- Messung, 289
adiabatische Entspannung, 348
adiabatische Zustandsänderung, 286, 350
allgemeine Gaskonstante, 280
Anemometer, 167
Anfahrwirbel, 168, 169
Anzahldichte, 263, 324
Anziehung, hydrodynamische, 159
Arbeit, 46
- bei Drehbewegung, 63, 67
- Definition, 46
Arbeitseinheit, 46
Archimedisches Prinzip, 128
atmende Kugel, 252
Atmosphäre (atm), 124
Atmosphäre = Luftozean, 139, 318
Auflösungsvermögen, 248
- des Ohres, 256
Aufpunkt, 224
Auftrieb, 60, 128
- eines Flügels, 80, 169
- in Flüssigkeit, 127
- in Gas, 144
Aufzeichnung, verzerrungsfreie, 200
Ausdehnungsarbeit, 271, 272
Ausdehnungskoeffizient, 264
Ausweichströmung, 159, 168, 169
AVOGADRO-Konstante, 263

B

Bahnbeschleunigung, 14, 15, 37, 89
- konstante, 17
Bahndrehimpuls, 71
Balkenwaage, 71
ballistische Kurve, 45
bar, Druckeinheit, 124
barometrische Höhenformel, 143, 144, 318, 321
Basilarmembran, 261
Basiseinheiten, 20
Bäuche, 184, 211
BEHN'sches Rohr, 145
Benetzung, 129, 132
BERNOULLI 'sche Gleichung, 157, 234
Beschleunigung, 13, 25
- bei der Sinusschwingung, 34
- Definition, 14
- Messung, 15
Beschleunigungsarbeit, 48, 282, 350
Bestrahlungsstärke, 249, 259
Betrag von Größen, 13

BEUERMANN, G., 179
Beugung, 213
- an einem Spalt, 222, 237
- FRAUNHOFER sche, 221
- FRESNELsche, 221
Beugungsgitter, 228
Beweglichkeit, 325
Bezugssystem, 11, 23, 29
- beschleunigtes, 88, 97, 146
- mit reiner Bahnbeschleunigung, 88, 89
- mit reiner Radialbeschleunigung, 88, 91
Biegeschwingung, 191
Bildpunkt, 216, 221
Bimetallstreifen, 264
Binnendruck, 297, 299
Blattfeder, 9, 199
Blutkreislauf, 151
Blutspeicher, 151
BOLTZMANN, LUDWIG, 345
BOLTZMANN-Konstante, 280, 345
Bestimmung durch J. PERRIN, 318

BOLTZMANN- Verteilung, 321
BOYLE-MARIOTTEsches Gesetz, 136
Brecher, 135
Brechung von Schallwellen, 236
Brechung von Wasserwellen, 214
Brechungsgesetz, 215
Brechungsindex, 215
Brechzahl = Brechungsindex, 215, 236
Brennpunkt, 216, 221, 233
Brennweite, 216
BROWN, R., 121
BROWN'sche Bewegung, 121, 318, 342
- in Gasen, 135, 144
Bugwelle, 218
bulk modulus = Kompressionsmodul, 107
Bumerang, 83
Bündelachse, 216

C

CARNOT, SADI, 355

CARNOT'scher Kreisprozess, 355

CAVENDISH, H., 41

CELSIUS, A., 265
CELSIUS-Temperaturskala, 265, 279
CHLADNI'sche Klangfigur, 193

CLAUSIUS, RUDOLF, 355
CLAUSius-CLAPEYRON'sche Gleichung, 364
Corioliskraft, 94, 103, 311

D

DALTONS Gesetz, 280
Dampf
- überhitzter, 294
- Sättigungsdruck, 269
Dampfdruck, 302, 322
Dampfdruckkurven
- von Eis, 304
- von unterkühltem Wasser, 304
Dampfmaschine, 357
Dämpfungsverhältnis, 194
DEBYE-Temperatur, 277
Dehnung, 105, 106
Dezibel (dB), 251
Diabolokreisel, 80
Dichte, 26
- von Luft, 135
Dichte = Massendichte, 26
Dichteschwankung, statistische, 296, 320
DIESEL-Motor, 358
Differenzfrequenz, 178
Differenzschwingung, 180, 200
Differenztöne, 257
Diffusion, 122, 295, 308, 324, 335, 336
Diffusionsgrenze als Oberfläche
- bei Flüssigkeiten, 295
- bei Gasen, 142
Diffusionskonstante, 325, 326
Dilatation, kubische, 107
Dingpunkt, 216
Dipol, 160
Diskus, 80, 83
Dispersion, 214, 244, 245, 248
Dopplereffekt, 209, 232
Drachen, 172
Drehachse, 62
Drehimpuls, 67, 71, 79, 80
- als Vektor, 71
Drehimpulssatz, 71, 79
Drehmoment, 67
- Definition, 62
- eines Elektromotors, 63
- Herstellung, 64
Drehpendel
- POHL'sches Rad, 194
Drehschwingung, 66, 69, 194
Drehsinnangabe, 71
Drehung von Flüssigkeiten, 161
drehungsfreies Wirbelfeld, 161, 163
Drehwaage, 42
Drillachse, 64, 65
Drosselung, 282
Drosselversuch von GAY-LUSSAC, 282
Druck, 106, 123
- Einheiten, 124
- Erzeugung, 138
- in der Lunge eines Menschen, 281
- in Flüssigkeiten, 123
- osmotischer, 315
- statischer, in Flüssigkeiten, 157
Druckempfänger, 255
Druckluftmotor, 290, 361
Drucksonde, 157
Druckverteilung
- im Schwerefeld, 127
- in Gasleitungen, 145
- in Luft, 143
- in stehenden Wellen, 231
- in Wasser, 143
DULONG-PETIT'sche Regel, 313
Düsenantrieb, 59, 173
Dynamik, 21
dynamischer Druck = Staudruck, 157

E

Ebbe und Flut, 101
Eigendrehimpuls, 71
Eigenschwingungen, 184
- Bäuche, 184, 186
- flächenhafit und räumlich ausgedehnter Gebilde, 192
- in Flüssigkeiten und Gasen, 188
- Knoten, 184, 187
- linearer fester Körper, 186
- starrer linearer Körper, 191
Einfallslot, 215
Einfallswinkel, 214
Einheiten, 2
elastisch, 51
elastische Nachwirkung, 114, 115
elastische Verformung, 105, 114, 187
Elastizitätsmodul, 106, 107
Elementarpendel, 182
Elementarwellen, 214, 219, 222
Ellipsenbahnen, 38
Endmaßstäbe, 2
Energie, 49
- freie, 362
- Anwendungen, 362
- gebundene, 362
- innere, 270, 273, 282
- kinetische, 49, 66, 306
- der Rotation, 66, 67, 69
- potentielle, 49
Energieabgabe, stimulierte, 198
Energiesatz, 49, 50, 274
Enthalpie, 275, 298, 350
Entmischung von Gasen, 300
Entropie, 342, 343, 350
- Berechnungen, 345
- im molekularen Bild, 344
- und Wahrscheinlichkeit, 345
Entropie-Elastizität, 363
Entropieänderungen idealer Gase, 348
Entropieerzeugung, 344
Entropiezunahme, 343, 344
- beim Erwärmen, 346
- beim Schmelzen, 345
- beim Verdampfen, 347
Entspannung, 282, 342
Erdbeschleunigung = Fallbeschleunigung, 16, 24
Erddrehung
- Nachweis durch FOUCAULT, 102
- Nachweis durch HAGEN, 103
Erde
- als beschleunigtes Bezugssystem, 100, 101
- als Kreisel, 85
- Lufthülle, 139
Erdgas, 145
Ergiebigkeit, 160
erster Hauptsatz, 274, 355, 361
erzwungene Schwingungen, 194
- Amplitude, 196
- Phasendifferenz zwischen Erreger und Resonator, 196

F

Fadenpendel, 36
Fahrrad, Freihändigfahren, 82
Fahrstrahl, 38, 43
Fahrstuhlgefühl, 28
Fallbeschleunigung, 16, 24
Federkonstante, 31, 35, 64
Federpendel, 35, 36
Federwaage, 24
Feldlinienbilder der Elektrizitätslehre, 161
feste Körper, 105, 363
- Verformung, 21, 65, 105
Feuerpumpe, 289
FICK'sches Gesetz
- erstes, 325, 335
- zweites, 328
Figurenachse, 75, 77
Fixpunkte der Temperatur, 265
Flächensatz, 38, 43, 74
Flächenträgheitsmoment, 112, 113
Flachwasserlinse, 215
Flamme, empfindliche, 153
Fledermäuse, 232
Fließgrenze, 106
Flugzeug
- Antriebskraft, 59, 172
- Querkraft, 171
Fluid, 148
flüssiges Helium, 300
Flüssigkeit
- im beschleunigten Bezugssystem, 146
- innere Reibung, 148
- unterkühlte, 304
- Zerreißfestigkeit, 129, 304
Flüssigkeitsheber, 140
Flüssigkeitsmanometer, 128
Flüssigkeitsoberfläche, 295
- Diffusionsgrenze, 295
- im beschleunigten Bezugssystem, 123
Formantbereich, 182, 257
Formgedächtnislegierungen, 116

fortschreitende Wellen, 207
FOUCAULT'scher Pendelversuch, 102

FOURIER- Analyse, 180, 182
FOURiER-Integral, 183
FRAUNHOFER'sche Beugung, 221
Freiballon, 144
freie Achsen, 74
- bei Mensch und Tier, 76

freie Energie, 362
- Anwendungen, 362

freier Fall, 15, 26
Freiheitsgrad, 85, 312
- Frequenz, 8, 12, 18, 19
- amplitudenabhängige, 51
Frequenzmesser, 199
FRESNEL'sche Beugung, 221
FRESNEL'sche Zonen, 224, 236

G

Gangpolkegel, 79
Gangunterschied, 222
Gase
- Ausströmen aus einer Düse, 351
- ideale, 136, 137, 279, 281
- im beschleunigten Bezugssystem, 146
- im Schwerefeld, 142
- innere Reibung, 333, 335
- Modellversuch, 137, 144, 308
- reale, 136, 292
- Transportvorgang, 332
- Wärmeleitung, 333, 336
Gasgesetz, ideales, 278
Gasheber, 141
Gaskompressor, 290
Gaskonstante, allgemeine, 280
Gasmolekül, Geschwindigkeit, 139, 306, 310
Gasthermometer, 265
Gasverflüssigung, 299, 300
GAY-LUSSAC'scher Drosselversuch, 281
gebundene Energie, 362
Gegenströmer, 301, 330
Gegenstromverfahren, 299
Geige
- als Schallstrahler, 254
- Linienspektrum, 254
gekoppeltes Pendel, 201
Gesamtdruck in Flüssigkeiten, 157
Geschossgeschwindigkeit, 11, 56, 93
Geschwindigkeit, 19
- Definition, 11, 19
- Vektoraddition, 13
- von Molekülen, 139, 306
Geschwindigkeitsempfänger, 255
Geschwindigkeitsverteilung
- bei laminarer Strömung, 151
- MAXWELL'sche, 311, 322
- von Gasmolekülen, 310
Gewicht, 21, 24
- des Mondes, 41
GIBBS'sche Phasenregel, 303
Gitterkonstante, 8, 228, 238
Glanzwinkel, 228, 239
Glastränen, 126
Gleichgewicht
- indifferentes, 32
- stabiles, 32
Gleichverteilungsprinzip, 312
Gleitflug, 171
Gleitreibung, 118, 119
- Koeffizient der, 119
Grad Celsius (°C), 265, 279
Gravitationsgesetz, 41
Gravitationskonstante, 41, 42
Grenzflächenarbeit, 131
Grenzkurve, 293
Grenzschicht, 148, 149
- dicke, 150
- beim RUBENs'schen Flammenrohr, 189
Größe
- abgeleitete, 19
- physikalische, 19
Größengleichungen, 26
Grundgleichung
- Anwendung, 27
- der kinetischen Gastheorie, 138
- der Mechanik, 23, 25
- für Drehbewegungen, Gl, 68, 81
Grundgröße, 19
Grundschwingung, 184
Gruppengeschwindigkeit, 244, 245

GUERICKE, OTTO VON, 140

H

Haaresbreite, 3
Haftreibung, 118
HAGEN-POISEUILLE'sche Gleichung, 151
Haltepunkt, 270
Hauptsatz
- erster, 274, 355, 361
- zweiter, 354, 361, 364
Hauptspannung, 109
Hauptstrahl, 216
Hausklingel, 175
Heber
- für Flüssigkeiten, 140
- für Gase, 141
Heißluftmotor, s.STIRLING-Motor Heizkissen, 270
Hektopascal (hPa), 124
HELE-SHAW-Strömung, 152
Helium, superfluides, 133
HELMHOLTZ'sche Gleichung, 362
HELMHOLTZ'scher Resonator, 194
Hertz = lsec^-1 , 8; 174
Himmelsmechanik, 43
Hohlwirbel, 163
HOOKE'sches Gesetz, 106, 230
Hörschwelle, 259
HS-Diagramm = MOLLIER-Diagramm, 350
Hubarbeit, 47
HUYGHENS, CHR., 17
HUYGHENs'sches Prinzip, 219
hydraulische Presse, 125
Hysterese, 115
Hystereseschleife, 115, 116

I

ideale Gase, 136, 137, 281
- molare Wärmekapazität, 283
- Zustandsänderungen, 283
- Zustandsgieichung, 279
Impuls, 52, 335
Impulssatz, 52, 53, 56
individuelle Masseneinheit, 264
innere Energie, 270, 273, 282
innere Reibung, 335
- in Flüssigkeiten, 148
- in Gasen, 333
- Unabhängigkeit vom Druck, 333
Interferenz, 210
Interferometer, 240
internationale Temperaturskala, 265
Inversionstemperatur, 298
Irreversibilität, 342, 344
irreversible Vorgänge, 340, 344
isobare Zustandsänderung, 284
isochore Zustandsänderung, 285
isotherme Zustandsänderung, 284
Isothermen, 284
- von CO₂ , 293, 294

J

JOULE, 46
JOULE-THOMSON-Effekt, 299, 301
JOULE-THOMSONscher Drosselversuch, 297

K

Kalorimeter, 277
Kältemaschine, 358, 359
Kältetechnik, Grundregel, 360
Kaltverformung, 116
Kapillardepression, 133
kapillare Steighöhe, 133
Kapillarwellen, 243
kartesianischer Taucher, 128
Kautschuk
- Elastizität, 264, 364
- mechanische Hysterese, 115
Kavitation, 133, 250
Kegelwelle, 218, 254
Kehlkopf, 257
Keilwelle, 218
KELTING, H., 258
KELVIN
- Temperatur, 279, 361
- Temperaturskala, 265
- als Einheit, 265

KEMPELEN, W. V., 257

KEPLER, JOH., 43
KEPLER-Ellipse, 40, 43
KEPLER'sche Gesetze, 43
Kerbwirkung, 117
Kettenheber, 141
Kilogramm, 23
Kilopond, 26
Kilowatt, 49
Kilowattstunde, 46
Kinematik, 11
kinetische Gastheorie, 138
Kippschwingungen, 205
Klang, 256
Knall, 255
Knoten, 184, 211
Knotenlinien, 193
KNUDSEN-Effekt, 337
Kohlendioxid
- Isothermen, 293, 294
- Phasendiagramm, 302
Kollergang, 86
Kombinationsschwingungen, 200
Kompressibilität, 107, 122, 135
- isotherme, 284
- von Wasser, 126
Kompressionsmodul, 107, 250, 289
Kondensationswärme, 269
Konsonanten, 257
Konvektion, 329
Körper, feste, 105, 363
Kraft
- als Vektor, 21
- Einheit, 24, 25
- Messung, 24
Kräfte
- hydrodynamische, 158, 188, 251
- konservative, 50
Kraftgesetz
- lineares, 31, 35
- nichtlineares, 32
Kraftstoß, 52
Kreisbahn, 17, 29
Kreisel, 72, 77
- Drehimpulsachse, 77
- Figurenachse, 77
- kräftefreier, 79
- mit zwei Freiheitsgraden, 85
- momentane Drehachse, 77
Kreiselkompass, 95, 103
Kreiselpendel, 84
Kreiselpräzessionsschwingungen, 87
Kreisfrequenz, 34
Kreisprozess, CARNOT'scher, 355
Kristallisationswärme, 270
kritische Temperatur, 274, 296
Kugeltanz, 51
Kühlflasche, 269
KUNDT'sche Staubfiguren, 189, 244, 289

L

Länge, 2
- Längenmessung
- durch Interferenz, 3
- echte, 2
- mikroskopische, 2
- unechte, 4

latente Wärme, 268
Lautsprecher, 254
Lautstärke, 259
LAVAL-Düse, 352
Leistung, 49
- bei Drehbewegung, 67
- eines Menschen, 49
Lichtgeschwindigkeit, 61
Lichtmühle, 309
LINDE, Luftverflüssigung, 300
Linienspektrum, 181, 257
Linse für Wasserwellen, 215
Linsenscheibe, 186
Lippenpfeife, 190, 191, 230
Liss-Ajous-Bahnen, 39
logarithmisches Dekrement, 194
Longitudinalschwingungen, 184, 186, 192
- linearer fester Körper, 186
Longitudinalwellen, 228
- in Luft, 230
Luftdruck, 140
Lufthülle der Erde, 139
Luftreibung, 57
Luftschliere, 236
Luftwiderstand, 17

M

MACH'scher Winkel, 219, 255
Magdeburger Halbkugeln, 140
MAGNUS-Effekt, 170
Manometer
- Flüssigkeits- 128
Masse, 23
- molare, 264, 268, 279
Massendichte, 26
Massenmittelpunkt, 53
Massenpunkt, 32

MAX WiENscher Versuch, 203

MAXWELL sehe Geschwindigkeitsverteilung, 311 322
MAXWELL'sche Scheibe, 29
Metazentrum, 128
Meter, 2, 3
Metronom, 7
MiCHELSON-Interferometer, 240
Mikrophone, 255
Mikroskop, 2
mittlere freie Weglänge, 310, 312, 334
Modell einer Flüssigkeitsstruktur, 296
Modellgas, 138, 342
Modellgasatmosphäre, 319
Mol, 263
molare Masse, 264, 268, 279
- Bestimmung, 280
molare Wärmekapazität, 268, 277
- idealer Gase, 283
- im molekularen Bild, 312
molares Volumen, 264, 279
- idealer Gase, 280
Molekulargewicht, 268
Molekularstrahlen, 310
Molekülgeschwindigkeit
- Berechnung, 139
- Messung, 311
Molekülmasse
- Vergleich nach R. BUNSEN, 308
MOLLIER-Diagramm, 349, 350
MOLLWO, E., 205, 246, 248, 258
Momentanachse, 64
Mondbewegung, 19
Mündungsknall, 254
Musikinstrumente, 186, 254
Muskelarbeit, 365

N

Nasen, verstopfte, 154
Nassdampf, 294
Nebelbildung, 294, 304, 348
Nebelkammer, 304
Neper (Np), 251
Netzebenen, 235, 239
neutrale Faser, 111

NEWTON ISAAC, 40, 52, 61
Newton, Krafteinheit, 25
Newtonmeter, 46
Normalbedingungen, 280
Normalspannung, 106, 109
Nutation, 78, 79, 84
Nutationskegel, 79, 81

O

Oberflächenarbeit, 117, 130, 132
Oberflächenbildung, 295, 305
Oberflächenspannung, 131, 132, 243
- anomale, 135
Oberflächenwellen auf Wasser, 240
Oberschwingung, 184
OHM, GEORG SIMON, 256
Ohr, 260
- Auflösungsvermögen, 256
- Frequenzbereich, 256
- Modell der Gehörschnecke, 261
- Reizschwelle, 259
- spektrale Empfindlichkeitsverteilung, 259
Oktave, 256
Optik, geometrische, 214
Ordnungszahl, 210, 227
Osmose, 314
osmotischer Druck, 315, 318
OTTO-Motor, 358

P

parametrisch, 185, 212
parametrische Schwingungserzeugung, 74
Partialdrücke, 280
PASCAL, BLAISE, 127
Pascal, Druckeinheit, 124
Passat, 103
Pendel
- gekoppelte, 201
- mathematisches, 37, 70
- physikalisches, 70
- Schwingungsdauer, 37
Pendellänge, reduzierte, 70, 71
Pendeluhr, Selbststeuerung, 174
Periode, 8
Pfeifenschwingung, 190
Phase, 34, 208
Phasendiagramm
- von C0₂ , 302
- von Wasser, 302
Phasengeschwindigkeit, 207, 244
Phasenregel von GIBBS, 303
Phasenübergang
- Behinderung, 304
- fest-flüssig, 295, 304
- flüssig-gasförmig, 304
- von-CO₂ , 295
Phasenunterschiede bei Schallwellen, 256
Phasenverschiebung, 35
Phasenwinkel = Phase, 34
Phon, 259
Phonometrie, 259
Photophorese, 310
Pirouette, 77
Pitotrohr, 157
PLANCK'sches Strahlungsgesetz, 265
Plastizität, 116
POCKELS, AGNES, 135
POHL'sches Rad, 194
POISSON'sche Beziehung, 107
POISSON'sche Zahl, 107
POISSON'sches Gesetz, 286
Polytrope, 287
polytrope Zustandsänderung, 287
Polytropenexponent, 287
- Messung, 288
Potentialströmung, 159, 161
PRANDTLrohr, 158
Präzession, 80
- der Erde, 85
Präzessionskegel, 81, 84
Presse, hydraulische, 125
Prisma
- Auflösungsvermögen, 248
- für Schallwellen, 236
Propeller, 172
pV -Diagramm, 271
- von Kohlendioxid, 293

Q

quasistatischer Vorgang, 339
Quellen, 160
Querkontraktion, 106
Querkraft
- Anwendungen, 171
- dynamische, 167, 170
Querzahl, 107

R

Radartechnik, 233
Raddampfer, 167
Radfahren, 58, 82
Radialbeschleunigung, 14, 17, 29, 88, 91
Radialkraft, 30
Radiant, 5, 64
Radiometerkraft, 309
Rakete, 59
Raketengleichung, 60
Rastpolkegel, 79
RAYLEIGH'sche Scheibe, 251
reale Gase, 136, 292
- Isothermen, 292
- Zustandsänderungen, 292
Reckturnen, 74
Reflexion von Schallwellen an heißer Luft, 236
Reflexion von Wasserwellen, 214
Reflexionsgesetz, 214
Regenerator, 356
Reibung
- äußere, 22, 118
- innere, 148, 333, 335
Reibungsarbeit, 154
reibungsfreie Flüssigkeitsbewegung, 154
Reibungswiderstand, 149, 151, 152, 167
Rektifikation, 301
Relaxationsschwingungen, 205
Relaxationszeit, 115, 205
Resonanz, 195
- Bedeutung für den Nachweis von Sinusschwingungen, 198
Resonanzkasten, 253
Resonanzkurven, 196
Resonator, 195
reversible Vorgänge, 339, 343
Reversionspendel, 71

REYNOLDS'sche Zahl, 153, 154
Richtcharakteristik, 237
Richtempfänger, 255
Richtgröße, 35, 64
Richtungshören, 258
Rollreibung, 120
Rosettenbahn von Pendeln, 95, 102
Rotation (rot), 161
RUBENS'sches Flammenrohr, 189
Rückkopplung, 201

S

Saite
Schwingung, 185, 253
Strahlung, 252
Salto, 76
Sanduhr, 9
Satellit, künstlicher, 92
Sättigungsdruck, 269, 274, 303
Satzmelodie, 257
Schalenkreuz, 167
Schallabdruckverfahren, 230
Schalldruckamplitude, 249
Schallempfänger, 255
Schallfeld
- Energie, 234, 249
- Druckamplitude, 249, 251
- Geschwindigkeitsamplitude, 251
Schallgeschwindigkeit, 230, 289
- Überschallgeschwindigkeit, 254, 349, 352
- in Gasen, 250
Schallradiometer, 233
Schallschatten, 235
Schallsender, 252
Schallstrahlen, 216
Schallstrahler
- primäre, 254
- sekundäre, 254
Schallwellen
- Beugung, 237
- in Luft, 231
- stehende, 231
Schallwellenwiderstand, 249, 251
Schatten, 212, 235
- farbige, 1
Scheinzähigkeit, 153
Scherung, 107
Schlingertank, 203
Schmelztemperatur, 303
- Druckabhängigkeit, 364
Schmelzwärme, 270, 345
Schmierung, 119
schneiden, 119
Schnelle, 249
Schornstein, 146
Schrauben, Lockerung von, 120
Schraubenmikrometer, 2
Schublehre, 2, 3
Schubmodul, 107, 108
Schubspannung, 108, 109
Schuler-Periode, 100
Schwankungsquadrat, Mittelwert, 320
Schwebung, 8, 178, 202, 245
Schwebungsfrequenz, 178
schwer, 23
Schweredruck, 127
- in Luft, 143
- in Wasser, 143
Schwerependel, 36
- im rotierenden Bezugssystem, 92, 94
Schwerewellen, 243
Schwerpunkt, 53, 63
schwimmen, 128
Schwingung, 174
Schwingungen, 208
- Überlagerung von, 177
- elliptisch polarisierte, 38
- erzwungene, 101, 194
- gedämpfte, 183, 194
- Hausklingel, 175
- linear polarisierte, 35
- nichtsinusförmige, 177, 186
- Schwerependel, 36, 174
- Selbststeuerung, 174
- sinusförmige, 33, 178
- Spektraldarstellung, 181
- Stoßanregung, 174
- ungedämpfte, 174
- Verstärkung, 201
- von Pfeifen, 190
- von Saiten, 185, 253
Schwingungsbild
- Einfluss der Phase, 179
Schwingungsdauer
- eines Schwerependels, 37
- für Drehschwingungen, 69, 70
Schwingungsfrequenz
- eines Federpendels, 35
- für Drehschwingungen, 67
Schwingungsmittelpunkt, 71
Seekrankheit, 28
Segeln am Wind, 172
Seiltänzerin, 87
Seismograph, 200
Sekundärstrahlung, 232
Sekunde, 6
- Selbststeuerung, 174, 177, 201
- einer Stimmgabel, 175
Senken, 160
shear modulus = Schubmodul, 108
Sieden, 281, 304
Siedetemperatur, 302
Siedeverzug, 304
sinken, 57
Sinuskurven, 177
Sinuslinie, 7
Sonolumineszenz, 133
Spalt, 213
Spannarbeit, 48
Spannung, 108
Spannungsellipsoid, 108
Spannungsstoß, 52
Spektralapparat, 198
Spektraldarstellung, 181
spezifisch, 26
spezifische Wärme, s. spezifische Wärmekapazität
spezifische Wärmekapazität, 268, 276
spezifisches Volumen, 26
Spiraltäuschung, 1
Sprechmaschine, 257
Sprungtechnik, 48
statistische Schwankungen, 320
Stauchung, 105
Staudruck, 157
Staupunkt, 157
stehende Wellen, 211, 231
STEINER'scher Satz, 68, 69, 98
Steradiant, 5
Stereogrammetrie, 4
Stimmgabel, 201, 252
- Dämpfung, 203
- Selbststeuerung, 175
- Verbesserung der Strahlung, 253
Stimmlage, 257
stimulierte Energieabgabe, 198
STIRLING-Motor, 356, 358
Stoffmenge, 20, 263
stoffmengenbezogene (molare) Größen, 268
STOKES'sche Formel, 152
Stoß
- elastischer, 54
- nichtzentraler, 57
- unelastischer, 55
Stoß = Kraftstoß, 52
Stoßanregung, 174, 181
Stoßpendel, 56
Strahlbildung, 165
Strahlungsdruck des Schalles, 233
Strahlungsleistung, 233, 249
Streckgrenze, 106
Streureflexion, 236
Stroboskop, 9
Stromfäden, 151
Stromlinien, 155, 159, 168, 170
- im Modellversuch, 156, 158, 159, 169
- in einer Wasserwelle, 241
Stromstoß, 52
Strömung
- laminare, 150
- turbulente, 153
Strömung aus einer Düse, 350, 351
Strömungsapparat, 155
Strömungsfelder, 155, 160
- drehungsfreie, 160
Strömungsgeschwindigkeit in einer Düse, 352
Strömungswiderstand, 166
Sublimationstemperatur, 303
sublimieren, 303
Summationston, 258
Superfluidität von Helium, 133
Superisolation, 334

T

technische Arbeit, 271, 273, 275
Temperatur, 264
- im molekularen Bild, 306
- kritische, 274, 296
- thermodynamische Definition, 361
Temperaturleitfähigkeit, 332
Temperaturskala, internationale, 265
Tennisball, geschnittener, 171
thermische Zustandsgrößen, 273
thermischer Ausdehnungskoeffizient, 264
Thermodiffusion, 337
Thermoelement, 265
Thermometer, 265
Tiefbohrungen, 114
Ton, 256
Torsion, 113, 114
Torsionsmodul = Schubmodul, 108
Torsionsschwingungen, 187, 192
Torsionswelle, 230
Totalreflexion, 216, 218
Totwasser, 243
träge, 23
Tragfläche, 168
Trägheitskräfte, 88
Trägheitsmoment, 66, 67
- Berechnungen, 68
- eines Menschen, 70, 74
- Messung, 69
- von Walzen, 69
Transportvorgänge in Gasen, 332
Transversalschwingungen, 182, 184, 192
Transversalwellen, 230
Trennungsbruch, 117
TREVELYAN- Wackler, 205
Tripelpunkt, 293, 302, 303
Trockeneis, 303
Tropfen, 134
TROUTON'sche Regel, 347
Tunneleffekt, 218
Turbulenz, 153, 296

U

Überschallgeschwindigkeit, 254, 349, 352
Ultraschall, 190
Umströmung einer Platte, 158
Umwandlungswärme, 270
Unterkühlung, 304

V

VAN DER WAALS'sche Zustandsgleichung, 296, 297
Vektorprodukt, 62
Verbrennungsmotoren, 358
Verdampfungs-Enthalpie, 275
Verdampfungswärme, 269, 322, 347
- von Wasser, 275
Verdrängungsarbeit, 272
Verdrillung, 65, 113
Verfestigung, 105, 106, 116
Verflüssigung
- von Gasen, 299, 300
- von Luft, 300
Verformung
- elastische, 105, 114
- fester Körper, 21, 65, 105
- plastische, 116
Verformungsellipsoid, 108
Viskosität, 149, 150
- dynamische, 154
- kinematische, 154
Vokale, 257
Volumen, molares, 279
Volumenstrom, 151

W

Waage, 23, 28, 29, 71
Wackelschwingungen, 204
- Amplitudenabhängigkeit der Frequenz, 204
Wahrscheinlichkeit, 344, 345
Wärme, 267
- als ungeordnete Bewegung, 306
- latente, 268
- Umwandlung in Arbeit, 354
Wärmebewegung
- in Flüssigkeiten, 121
- in Gasen, 137
- von Molekülen, 307
Wärmekapazität, 268
- molare, 268, 277
- einiger Festkörper, 277
- Temperaturabhängigkeit, 314
- von Gasen, 278, 313
- spezifische, 268, 276
Wärmekraftmaschinen, 354
- technische, 357
- Wirkungsgrad, 354, 358
Wärmeleitfähigkeit, 331, 336
- Temperaturabhängigkeit, 331
Wärmeleitung, 329, 344
- echte, 329
- in Gasen, 333, 336
- nichtstationäre, 331
- stationäre, 331
Wärmepumpe, 358, 359
- Wirkungsgrad, 360
Wärmeschwingungen, 192
Wärmestrom, 331
Wärmetransport, 329
- durch Strahlung, 267, 334
Wärmeübergang, 267
Wasserwellenexperimente, 209
Watt = Newtonmeter/sec, 49
Wattsekunde, 46
Wellen
- auf der Oberfläche von Flüssigkeiten, 240
- fortschreitende, 207
- gebeugte, 213
- stehende, 211
Wellenfeld auf einer Wasseroberfläche, 209
Wellengruppe, 247
Wellenrinne, 240
Wellenwanne, 208
WESTPHAL, WH., 310
Widerstand umströmter Körper, 166
Winkelbeschleunigung, 67
Winkeleinheit, 5
Winkelgeschwindigkeit, 14, 18, 65, 67, 197
- als Vektor, 65
Winkelmessung, 5
Winkelrichtgröße, 64, 67, 113
Wirbel und Trennungsflächen, 164
Wirbelfeld, drehungsfreies, 161, 163
Wirbelringe, 165
Wirbelrohr, 338
Wirbelstärke, 164
Wirbelstromdämpfung, 195
Wirkungsgrad, 59
- einer Kältemaschine, 360
- einer Wärmekraftmaschine, 354, 358
- einer Wärmepumpe, 360
- von Muskeln, 365
Wolken, Sinkgeschwindigkeit, 152
Wurfparabel, 44

Y

YOUNG, THOMAS, 208, 210, 226, 240

YOUNGS modulus = Elastizitätsmodul, 106

Z

Zähigkeitskonstante = Viskosität, 149, 150, 335
Zeit, 6, 10
Zeitintegral, 51, 52
Zeitmessung, 6
- echte, 6
- unechte, 9
Zentralbewegungen, 37
Zentrifugalkraft, 91, 123, 146
Zentripetalkraft = Radialkraft, 30
Zerreißfestigkeit
- fester Körper, 116, 117
- von Flüssigkeiten, 129, 305
- von Wasser, 129, 130, 305
Zirkulation, 162
Zone, FRESNEL'sche, 224
Zonenplatte, 226
Zugspannung, 106, 305
Zungenfrequenzmesser, 198, 261
Zustandsänderungen
- durch irreversible Vorgänge, 341
- idealer Gase, 283
- realer Gase, 292
- reversible, 348
Zustandsgleichung
- idealer Gase, 278, 279
- kalorische, 281
- realer Gase, 296
- thermische, 273, 278
- VAN DER WAALS'sche, 296, 297
Zustandsgrößen
- einfache, 263
- für Wasser, 347
- kritische, 292
- thermische, 273
zweiter Hauptsatz, 354, 361, 364

Autor

Professor Dr. Klaus Lüders
Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin
Arnimallee 14
14195 Berlin, Deutschland
lueders@physik.fu-berlin.de

Professor Dr. Robert Otto Pohl
Department of Physics, Cornell University
Clark Hall
Ithaca, NY 14853-2501, USA
pohl@ccmr.cornell.edu

Reviews

Aus den Rezensionen zur 20. Auflage: "... Das Traditionswerk liegt inzwischen in der 20. Auflage vor, immer wieder aktualisiert und angepasst, sodass es die Grundlagen der Experimentalphysik auch heute auf der Höhe der Zeit darstellt. ... Das Lehrbuch wird auf beeindruckende Weise durch eine DVD mit über 70 Clips komplettiert, die zentrale Experimente zeigen." (www.buchkatalog.de) "... Klaus Lüders und Robert Otto Pohl haben ... die 20. (!) überarbeitete Auflage ... herausgegeben. ... Die äußerst präzise und kompakte Beschreibung der Zusammenhänge ist eine Demonstration par excellence der Vorzüge der deutschen Sprache als Wissenschaftssprache ... Eine besonders gelungene Ergänzung des Originaltexts ist eine DVD mit Videofilmen, mit denen anspruchsvolle Sachverhalte besonders verständlich werden. ... Zusammenfassend ist es eine Freude zu wissen, dass es eine aktualisierte 20. Auflage von Pohls Einführung in die Physik gibt ..." (Christian Pfleiderer, in: Physik Journal, April/2010, Vol. 9, Issue 4, S. 55)