Theoretische Physik

Erscheinungsjahr 2014
ISBN: 978-3-642-54617-4
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 1322 Seiten, Book, Format (B × H): 286 mm x 219 mm, Gewicht: 2960 g

Die Grundlagen der theoretischen Physik in einem Band – das bietet Ihnen das vorliegende Buch. Sechs in Forschung und Lehre erfahrene Autoren aus Deutschland und Österreich stellen die vier großen Gebiete Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik sowie Thermodynamik und Statistische Physik dar. Die besondere Stärke dieses Buches liegt darin, dass es in vielfältigen Querverweisen die inneren Zusammenhänge zwischen diesen Gebieten zeigt. Die Kapitel sind sorgfältig aufeinander abgestimmt, beziehen sich aufeinander, verwenden eine möglichst einheitliche Notation und lassen diese vier Gebiete nicht nur jedes für sich entstehen, sondern vermitteln auch einen zusammenhängenden Überblick über die gesamte Grundlage der theoretischen Physik.

Übersichtlich und grafisch ansprechend gegliedert, mit über 500 klaren und verständlichen Abbildungen versehen, bieten alle Kapitel ausführlich vorgerechnete Beispiele, begleitet von insgesamt fast 700 Verständnisfragen, Ausblicken in weiterführende Überlegungen sowie von mehr als 300 Übungsaufgaben mit kommentierten Lösungen.

Der Inhalt des Buchs orientiert sich an den Bachelor- und Masterstudiengängen großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz und deckt den behandelten Stoff möglichst umfassend ab. Die langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung der Autoren ist hier in einem Buch kondensiert, das Sie nicht nur durch Ihr gesamtes Bachelor-Studium, sondern weit in Ihr Masterstudium hinein begleiten wird.

Dieses Werk wurde ergänzt um mathematische Beiträge der beliebten Bestseller-Autoren Florian Modler und Martin Kreh.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Bartelmann, Matthias

Feuerbacher, Björn

Krüger, Timm

Lüst, Dieter

Rebhan, Anton

Wipf, Andreas

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Physik Physik Allgemein Theoretische Physik, Mathematische Physik, Computerphysik

Inhaltsverzeichnis

I MECHANIK.- 1 Die Newton'schen Axiome.- 2 Koordinatentransformationen und beschleunigte Bezugssysteme.- 3 Systeme von Punktmassen.- 4 Starre Körper.- 5 Lagrange-Formalismus und Variationsrechnung.- 6 Schwingungen.- 7 Hamilton-Formalismus.- 8 Kontinuumsmechanik.- 9 Spezielle Relativitätstheorie.- 10 Relativistische Mechanik.- II ELEKTRODYNAMIK.- 11 Die Maxwell-Gleichungen.- 12 Elektrostatik.- 13 Vollständige Funktionensysteme: Fourier-Transformation und Multipolentwicklung.- 14 Elektrische Felder in Materie.- 15 Magnetismus und elektrische Ströme.- 16 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen.- 17 Optik.- 18 Relativistische Formulierung der Elektrodynamik.- 19 Abstrahlung elektromagnetischer Wellen.- 20 Lagrange- und Hamilton-Formalismus in der Elektrodynamik.- III QUANTENMECHANIK.- 21 Die Entstehung der Quantenphysik.- 22 Wellenmechanik.- 23 Formalismus der Quantenmechanik.- 24 Observable, Zustände und Unbestimmtheit.- 25 Zeitentwicklung und Bilder.- 26 Eindimensionale Quantensysteme.- 27 Symmetrien und Erhaltungssätze.- 28 Zentralkräfte - das Wasserstoffatom.- 29 Elektromagnetische Felder und der Spin.- 30 Störungstheorie und Virialsatz.- 31 Mehrteilchensysteme und weitere Näherungsmethoden.- 32 Streutheorie.- IV THERMODYNAMIK.- 33 Phänomenologische Begründung der Thermodynamik.- 34 Statistische Begründung der Thermodynamik.- 35 Einfache thermodynamische Anwendungen.- 36 Ensembles und Zustandssummen.- 37 Quantenstatistik.

Über Autor(innen)

Matthias Bartelmann ist seit 2003 Professor für theoretische Astrophysik an der Universität Heidelberg. Sein besonderes Interesse gilt der Kosmologie und der Entstehung kosmischer Strukturen. Für seine Vorlesungen zu verschiedenen Gebieten der theoretischen Physik und Astrophysik erhielt er 2008 den Lehrpreis seiner Fakultät.

Björn Feuerbacher hat in Heidelberg Physik studiert und dort am Institut für Theoretische Physik über ein Thema der Quantenfeldtheorie promoviert. Nach einer PostDoc-Stelle in der theoretischen Chemie arbeitet er seit 2007 als Lehrer für Mathematik und Physik an der Friedrich-Fischer-Schule in Schweinfurt, einer beruflichen Oberschule.

Timm Krüger hat in Bielefeld und Heidelberg Physik studiert und seine Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf geschrieben. Seit 2013 forscht er als Chancellor's Fellow an der Universität von Edinburgh. Er ist vor allem an der Rheologie komplexer Flüssigkeiten und der Modellierung und Simulation von Blutströmungen interessiert.

Dieter Lüst ist seit 2004 Professor für mathematische Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität in München und dort Direktor am Max-Planck-Institut für Physik. Davor war er von 1993 bis 2004 Professor für Theoretische Physik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Sein besonderes Interesse gilt der Stringtheorie.

Anton Rebhan war als Wissenschaftler mehrere Jahre an den Forschungszentren CERN (Genf) und DESY (Hamburg) tätig und ist seit 2008 Professor für theoretische Physik an der Technischen Universität Wien und Leiter der Arbeitsgruppe fundamentale Wechselwirkungen. Seine Forschungsschwerpunkte sind Quantenfeldtheorie und Theorie des Quark-Gluon-Plasmas. Seit 2014 leitet er zudem eine Graduiertenschule zur theoretischen und experimentellen Teilchenphysik.

Andreas Wipf forschte am Dublin Institute for Advanced Studies, Los Alamos National Laboratory, Max-Planck-Institut für Physik und an der ETH-Zürich und ist seit 1995 Professor für Quantentheorie an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena. Er ist Direktor des Theoretisch-Physikalischen Instituts und Sprecher eines Graduiertenkollegs zur Gravitation, Quantenfeldtheorie und Mathematischen Physik. Diesen Forschungsgebieten gilt auch sein besonderes Interesse.