Availability: Taschenbuch der Mathematik und Physik

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Bibliographic Details
Title:	Taschenbuch der Mathematik und Physik
From:	Ekbert Hering ; Rolf Martin ; Martin Stohrer
Person:	Hering, Ekbert 1943- Verfasser aut Martin, Rolf Stohrer, Martin 1943-2008
Previous Title:	Hering, Ekbert Physikalisch-technisches Taschenbuch
Main Authors:	Hering, Ekbert 1943- (Author), Martin, Rolf (Author), Stohrer, Martin 1943-2008 (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin [u.a.] Springer 2005
Edition:	4., aktualisierte Aufl.
Subjects:	Mathematik - Formelsammlung Physik - Formelsammlung Technik - Formelsammlung Technik Mathematik Physik Formelsammlung
Online Access:	http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=012926030&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA
Item Description:	Auch als Internetausgabe
Physical Description:	XVII, 604 S. zahlr. graph. Darst.
ISBN:	3540221484

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adam_text	Inhalt A Mathematik ............................................... 1 A.I Mathematische Zeichen und Normzahlen .......................... 1 A. 1.1 Mathematische Symbolik................................. 1 A. 1.2 Mathematische Logik................................... 2 A.I.3 Normzahlen......................................... 3 A.2 Reelle Zahlen ............................................ 4 A.3 Komplexe Zahlen.......................................... 6 A.4 Logarithmus und Logarithmengesetze............................. 9 A.5 Trigonometrische Funktionen.................................. 10 A.6 Analytische Geometrie der Ebene ............................... 13 A.7 Geometrische Satze......................................... 22 A.8 Flachen und Korper........................................ 24 A.9 Vektorrechnung........................................... 26 A.10 Funktionen.............................................. 29 A.ll Algebraische Gleichungen .................................... 44 A.12 Matrizenrechnung und Determinanten ............................ 50 A. 13 Differentialrechnung........................................ 56 A.14 Integralrechnung .......................................... 64 A. 15 Summen, Folgen und Reihen .................................. 88 A.16 Fourier-Reihen ........................................... 93 A.17 Fourier-Transformation...................................... 96 A.I8 Gewohnliche Differentialgleichungen ............................. 99 A.18.1 Differentialgleichung / = f(x, y)........................... 99 A.18.2 Lineare Differentialgleichung l.Ordnung...................... 100 A.18.3 Separierbare Differentialgleichungen......................... 101 A.I8.4 Exakte Differentialgleichungen ............................ 103 A.18.5 Lineare Differentialgleichung 2. Ordnung...................... 104 A.18.6 Differentialgleichungen 2. Ordnung und Energiesatz............... 105 A. 18.7 Spezielle Differentialgleichungen hoherer Ordnung................ 105 A. 19 Elemente der Wahrscheinlichkeitstheorie........................... 107 A.19.1 Kombinatorik....................................... 107 A.19.2 Wahrscheinlichkeiten................................... 108 A.19.3 Verteilungsfunktionen.................................. 109 B Fehlerrechnung.............................................. 111 B.I MeBgenauigkeit........................................... Ill B.2 Analyse statistischer MeBwertverteilungen.......................... Ill B.3 Fehlerfortpflanzung ........................................ 114 B.4 Regression - Kurvenanpassung................................. 114 B.5 Ausgleichsgeradenkonstruktion................................. 122 B.6 Korrelationsanalyse ........................................ 122 VIII Inhalt C Physikaiische GroIJen und Konstanten ............................... 124 C.I Physikaiische BasisgroBen und Definitionen......................... 124 C.2 Umrechnungen gebrauchlicher GroBen............................ 124 C.3 Naturkonstanten .......................................... 124 D Kinematik................................................. 135 D.I Eindimensionale Kinematik ................................... 135 D.I.I Geschwindigkeit ...................................... 135 D.I.2 Beschleunigung........................................ 135 D.I.3 Kinematische Diagramme................................ 135 D.1.4 Spezialfalle.......................................... 136 D.2 Dreidimensionale Kinematik................................... 138 D.2.1 Ortsvektor und Bahnkurve ............................... 138 D.2.2 Geschwindigkeitsvektor.................................. 138 D.2.3 Beschleunigungsvektor .................................. 139 D.2.4 Kreisbewegungen...................................... 140 D.2.5 Wurfbewegungen...................................... 140 E Dynamik ................................................. 143 E.I Grundgesetze der klassischen Mechanik ........................... 143 E.I.1 Die Newtonschen Axiome................................ 143 E.I.2 Wechselwirkungskrafte der Mechanik......................... 145 E.2 Dynamik in bewegten Bezugssystemen ............................ 148 E.2.1 Geradlinig bewegtes Bezugssystem........................... 148 E.2.2 Gleichformig rotierende Bezugssysteme........................ 149 E.3 Arbeit, Leistung und Energie .................................. 150 E.3.1 Arbeit W........................................... 150 E.3.2 Leistung P.......................................... 150 E.3.3 Energie E........................................... 152 E.4 Impuls und StoGprozesse..................................... 153 E.4.1 Systeme materieller Punkte ............................... 153 E.4.2 StoBprozesse......................................... 155 E.4.3 Raketengleichung ..................................... 156 E.5 Drehbewegungen.......................................... 160 E.5.1 Drehmoment ........................................ 160 E.5.2 Drehimpuls ......................................... 161 E.5.3 Dynamisches Grundgesetz der Rotation....................... 162 E.5.4 Arbeit, Leistung und Energie bei der Drehbewegung............... 163 E.6 Erhaltungssatze der Mechanik.................................. 164 E.7 Mechanik starrer Korper..................................... 164 E.7.1 Freiheitsgrade und Kinematik ............................. 164 E.7.2 Statik............................................. 165 E.7.3 Dynamik........................................... 167 Inhalt IX F Gravitation................................................ 170 P.I Newtonsches Gravitationsgesetz ................................ 171 F-2 Gravitationsfeldstarke....................................... 171 F.3 Gravitations- oder Hubarbeit.................................. 172 F.4 Potentielle Energie der Gravitation............................... 172 F.5 Gravitationspotential ....................................... 172 F.6 Planetenbewegung ......................................... 173 F.7 Schwereeigenschaften der Erde ................................. 176 G Festigkeitslehre ............................................. 177 G.I Spannung und Spannungszustand ............................... 177 G.2 Verformungsarten.......................................... 178 G.3 Zugversuch nach DIN 50145 .................................. 180 G.4 Elementare Belastungsfalle.................................... 181 GA1 Biegung........................................... 183 G.4.2 Knickung ......................................... 185 G.4.3 Torsion........................................... 186 G.5 Bruchmechanik ........................................... 186 G.6 Schwingende Beanspruchung .................................. 187 G.7 Zeitstandsverhalten......................................... 187 G.8 Energie ................................................ 188 G.9 Harte.................................................. 189 H Hydro- und Aeromechanik ...................................... 190 H.I Ruhende Fliissigkeiten....................................... 192 H.I.I Druck, Kompressibilitat, Volumenausdehnung.................. 192 H.I.2 Kolbendruck, Schweredruck und Seitendruck .................. 193 H.1.3 Auftrieb .......................................... 194 H.I.4 Bestimmung der Dichte ................................ 195 H.I.5 Grenzflacheneffekte................................... 195 H.2 Ruhende Gase............................................ 197 H.2.1 Druck und Volumen .................................. 197 H.2.2 Schweredruck....................................... 197 H.3 Stromende Fliissigkeiten und Gase............................... 199 H.3.1 Ideale (reibungsfreie) Stromungen.......................... 199 H.3.2 Stromungen realer Fliissigkeiten und Gase .................... 206 H.3.2.1 Laminare Stromung................................... 206 H.3.2.2 Turbulente Stromung.................................. 208 H.4 Molekularbewegungen....................................... 213 H.4.1 Diffusion.......................................... 213 H.4.2 Losungen.......................................... 213 J Schwingungen und Wellen....................................... 214 J.I Schwingungen............................................ 214 J.I-1 Freie ungedampfte Schwingung ........................... 215 J.I.1.1 Grundlagen........................................ 215 J.I.1.2 Allgemeine Beschreibung durch eine Differentialgleichung .......... 216 J.I. 1.3 Schwingungssysteme................................... 216 X Inhalt J.I. 1.4 Gesamtenergie ...................................... 216 J.I.2 Freie gedampfte Schwingung............................. 220 J.I.3 Erzwungene Schwingung................................ 223 J.I.3.1 Erzwungene mechanische Schwingung....................... 223 J.I.3.2 Erzwungene elektrische Schwingung ........................ 226 J.I.4 Uberlagerung von Schwingungen .......................... 228 J.I.4.1 Uberlagerung in gleicher Raumrichtung und mit gleicher Frequenz .... 229 J.I.4.2 Uberlagerung in gleicher Raumrichtung und mit geringen Frequenzunterschieden (Schwebung) ........................ 230 J.I.4.3 Uberlagerung in gleicher Raumrichtung und mit groBen Frequenzunterschieden................................. 231 J.I.4.4 Uberlagerung in gleicher Raumrichtung mit ganzzahligen Frequenzverhaltnissen (Fourier-Analyse) ..................... 231 J.I.4.5 Uberlagerung von Schwingungen in ganzzahligen Frequenzverhaltnissen, die senkrecht aufeinanderstehen (Lissajous-Figuren).............. 233 J.I.5 Gekoppelte Schwingungen............................... 235 J.I.6 Orts- und zeitabhangige Schwinger......................... 235 J.2 Wellen................................................. 236 J.2.1 Harmonische Wellen .................................. 236 J.2.2 Energietransport..................................... 236 J.2.3 Phasengeschwindigkeit................................. 240 J.2.4 Gruppengeschwindigkeit................................ 241 J.2.5 Doppler-Effekt...................................... 241 J.2.6 Interferenz......................................... 242 K Akustik .................................................. 244 K.I Schallausbreitung.......................................... 244 K.I.I Schallfrequenz ...................................... 244 K.I.2 Schallgeschwindigkeit.................................. 244 K.I.3 Schallwellenlange..................................... 246 K.I.4 Schallwiderstand (Schallkennimpedanz) ...................... 246 K.I.5 Schalldruck ........................................ 246 K.1.6 Schallschnelle....................................... 247 K.I.7 Energiedichte....................................... 248 K.I.8 Schallintensitat...................................... 248 K.I.9 Schalleistung ....................................... 248 K.I.10 Dampfungskoeffizient der Schallabsorption.................... 24S K.2 Schallwandler ............................................ 249 K.2.1 Schallpegel......................................... 250 K.2.2 Gesamtschallpegel.................................... 250 K.2.3 Schallfrequenzspektrum, Bandfilter......................... 251 K.3 Schallwelle an Grenzflachen................................... 252 K.3.1 Schallreflexionsgrad................................... 252 K.3.2 Schalltransmissionsgrad ................................ 252 K.3.3 Schallabsorptionsgrad.................................. 252 K.4 Schalldurchgang durch Trennwande.............................. 254 K.4.1 Schalltransmissionsgrad ................................ 254 K.4.2 SchalldammaB einer Trennwand........................... 254 K.4.3 Spuranpassungs-Schallwellenlange.......................... 255 K.4.4 Spuranpassungsfrequenz................................ 255 Inhalt XI K-5 Physiologische Akustik ...................................... 256 K.5.1 Lautstarke......................................... 256 K.5.2 Lautheit .......................................... 257 K.5.3 A-bewerteter Schallpegel................................ 257 K.5.4 Aquivalenter Dauerschallpegel............................ 257 K.6 Raumakustik............................................. 258 K.6.1 Aquivalente Absorptionsflache............................ 258 K.6.2 Schalleistungspegel des diffusen Schallfeldes ................... 258 K.6.3 Nachhallzeit........................................ 258 K.6.4 Hallradius......................................... 259 K.7 Technische Akustik und Bauakustik.............................. 259 K.7.1 Luftschall-DammaB................................... 259 K.7.2 Norm-Trittschallpegel.................................. 259 K.7.3 Korperschall-Isolierungswirkungsgrad ....................... 260 K.7.4 Stromungsgerausche................................... 261 K.8 Ultraschall .............................................. 263 L Optik.................................................... 264 L.I Geometrische Optik ........................................ 264 L.I.I Lichtstrahlen und Abbildung............................. 265 L.I.2 Reflexion des Lichtes.................................. 265 L.I.2.1 Reflexion an ebenen Flachen............................. 265 L.I.2.2 Reflexion an gekrummten Flachen ......................... 266 L.I.3 Brechung des Lichts................................... 267 L.I.3.1 Brechungsgesetz ..................................... 267 L.I.3.2 Lichtwellenleiter..................................... 268 L.I.3.3 Brechung an Prismen.................................. 268 L.I.3.4 Berechnung an Kugelflachen ............................. 270 L.I.4 Abbildung durch Linsen................................ 270 L.I.4.1 Dunne Linsen....................................... 270 L.l.4.2 Dicke Linsen ....................................... 271 L.I.4.3 Linsensysteme....................................... 273 L.1.5 Blenden........................................... 273 L.I.6 Abbildungsfehler..................................... 273 L.I.7 Optische Instrumente .................................. 273 L.I.7.1 Das menschliche Auge................................. 273 LA.7.2 VergroBerungsinstrumente............................... 275 L.I.7.3 Fotoapparat........................................ 276 L.2 Fotometrie.............................................. 277 L.2.1 Strahlungsphysikalische GroBen........................... 277 L.2.2 Lichttechnische GroBen .....................:.......... 279 L.3 Wellenoptik.............................................. 281 L.3.1 Interferenz und Beugung................................ 281 L.3.1.1 Kohiirenz ......................................... 281 L.3.1.2 Interferenzen an diinnen Schichten ......................... 282 L.3.1.3 Interferometer ...................................... 283 L.3.1.4 Beugung am Spalt.................................... 283 L.3.1.5 Aufldsungsvermogen optischer Instrumente.................... 283 L.3.1.6 Beugung am Gitter ................................... 284 L.3.1.7 Spektralapparate..................................... 285 XII Inhalt L.3.1.8 Rontgenbeugung an Kristallgittern ......................... 285 L.3.1.9 Holografie......................................... 286 L.3.2 Polarisation des Lichts................................. 287 L.3.2.1 Polarisationsformen................................... 287 L.3.2.2 Erzeugung von polarisiertem Licht ......................... 288 L.3.2.3 Technische Anwendungen der Doppelbrechung ................. 288 L.3.2.4 Optische Aktivitat.................................... 289 L.4 Quantenoptik ............................................ 290 L.4.1 Lichtquanten ....................................... 290 L.4.2 Laser ............................................ 290 L.4,3 Materiewellen....................................... 293 M Elektrizitat und Magnetismus....................................294 M.I Elektrisches Feld .......................................... 296 M.I.I Elektrische Feldstarke .................................. 296 M.I.2 Elektrische Kraft...................................... 298 M.1.3 Elektrisches Potential................................... 299 M.1.4 Materie im elektrischen Feld.............................. 300 M.2 Gleichstromkreis .......................................... 306 M.2.1 Stromstarke......................................... 306 M.2.2 Elektrische Spannung................................... 306 M.2.3 Widerstand und Leitwert ................................ 307 M.2.4 Elektrische Arbeit, elektrische Leistung und Wirkungsgrad........... 310 M.2.5 Ohmsches Gesetz ..................................... 311 M.2.6 Elektrische Netze - Kirchhoffsche Regeln...................... 311 M.2.7 Messung von Strom und Spannung.......................... 315 M.2.8 Ausgewahlte MeBverfahren............................... 315 M.3 Ladungstransport in Fliissigkeiten............................... 317 M.4 Ladungstransport im Vakuum und in Gasen ........................ 321 M.4.1 Ladungstransport im Vakuum ............................. 321 M.4.2 Stromleitung im Vakuum ................................ 322 M.4.3 Stromleitung in Gasen .................................. 324 M.5 Magnetisches Feld ......................................... 325 M.5.1 Beschreibung........................................ 325 M.S.2 Magnetische Feldstarke (magnetische Erregung).................. 325 M.5.3 Magnetische Induktion (FluBdichte) ......................... 326 M.5.4 Materie im Magnetfeld.................................. 331 M.6 Wechselstromkreis ......................................... 340 M.6.1 Wechselspannung und Wechselstrom......................... 340 M.6.2 Wechselstromkreis..................................... 342 M.6.3 Arbeit und Leistung.................................... 346 M.6.4 Transformation von Wechselstromen......................... 347 M.7 Ein- und Ausschaltvorgange...................................348 M.7.1 Ein- und Ausschalten eines Kondensators......................348 M.7.2 Ein- und Ausschalten einer Spule...........................349 M.8 Elektrische Maschinen.......................................349 M.9 Elektromagnetische Schwingungen...............................351 M.9.1 Ungedampfte elektromagnetische Schwingung...................351 M.9.2 Gedampfte elektromagnetische Schwingung ....................352 Inhalt XIII N Nachrichtentechnik........................................... 353 N.I Informationstheorie ........................................ 353 N.2 Signale und Systeme........................................ 353 N.2.1 Zeit- und Frequenzbereich............................... 353 N.2.2 Abtasttheorem ...................................... 355 N.2.3 Modulation........................................ 356 N.2.4 Pegel und DampfungsmaB............................... 359 N.2.5 Verzerrungen ....................................... 360 N.2.6 Rauschen.......................................... 362 N.3 Nachrichteniibertragung ..................................... 362 N.3.1 Sender ........................................... 362 N.3.2 Ubertragungsmedium.................................. 362 N.3.3 Empfanger......................................... 365 O Thermodynamik............................................. 366 O.I Grundlagen.............................................. 366 O.I.I Thermodynamische Grundbegriffe.......................... 366 O.I.2 Temperatur ........................................ 367 O.I.3 Thermische Ausdehnung................................ 368 O.I.4 AUgemeine Zustandsgleichung idealer Gase.................... 369 0.2 Kinetische Gastheorie....................................... 370 O.2.1 Gasdruck.......................................... 370 O.2.2 Thermische Energie und Temperatur........................ 370 O.2.3 Geschwindigkeitsverteilung von Gasmolekiilen.................. 371 O.3 Hauptsatze der Thermodynamik ................................ 371 O.3.1 Wiirme........................................... 371 O.3.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik....................... 372 O.3.3 Warmekapazitat idealer Gase............................. 373 O.3.4 Spezielle Zustandsanderungen idealer Gase.................... 375 O.3.5 Kreisprozesse....................................... 375 O.3.6 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik...................... 378 0.3.7 Thermodynamische Potentiale ............................ 383 O.3.8 Dritter Hauptsatz der Thermodynamik ...................... 383 O.4 Reale Gase.............................................. 383 O.4.1 Van-der-Waalssche Zustandsgleichung....................... 383 O.4.2 Gasverfliissigung (Joule-Thomson-Effekt)..................... 385 O.4.3 Phasenumwandlungen ................................. 387 0.4.3.1 Thermodynamisches Gleichgewicht......................... 387 O.4.3.2 Koexistenz dreier Phasen ............................... 390 O.4.4 Dampfe und Luftfeuchtigkeit............................. 390 P Warme- und Stoffiibertragung.................................... 392 P.I Warmeleitung............................................ 392 P.2 Konvektion.............................................. 397 P.3 Warmestrahlung........................................... 401 P.4 Warmedurchgang .......................................... 404 P.5 Stoffiibertragung .......................................... 405 XIV Inhalt Q Energietechnik..............................................407 Q.I Energietrager............................................. 407 Q.2 Energiewandler ........................................... 410 Q.3 Energiespeicher ........................................... 412 Q.4 Energieverbrauch.......................................... 413 R Umwelttechnik..............................................417 R.I Abwassertechnik .......................................... 419 R.I.I Entstehung von schadstoffbelastetem Abwasser .................. 419 R.I.2 Verminderung der Ausschleppungen.......................... 419 R.I.3 Standzeitverlangerung des Wirkbades......................... 419 R.1.4 Spiiltechnik ......................................... 420 R.I.5 Kreislauffuhrung des Spiilwassers (Ionenaustauscher) .............. 422 R.I.6 Abwasseraufbereitung (-behandlung)......................... 422 R.2 Reinhaltung der Luft ....................................... 423 R.2.1 Entstehung von Luftverunreinigungen ........................ 424 R.2.2 Auswirkungen von Luftverunreinigungen ...................... 424 R.2.3 PrimarmaBnahmen der Schadstoffbegrenzung ................... 424 R.2.4 SekundarmaBnahmen der Schadstoffbegrenzung.................. 424 R.3 Abfallwirtschaft........................................... 426 R.3.1 Entstehung von Abfallen................................. 427 R.3.2 Grundsatz der Abfallwirtschaft............................. 427 R.3.3 PrimarmaBnahmen der Abfallvermeidung...................... 427 R.3.4 SekundarmaGnahmen der Abfallvermeidung .................... 427 S Atomphysik................................................429 5.1 Atombau und Spektren......................................429 5.2 Systematik des Atombaus ....................................429 5.2.1 Aufbau der Atome.....................................429 5.2.2 Atommasse und Anzahl der Atome..........................430 5.3 Quantentheorie ...........................................430 5.4 Atomhulle ..............................................432 5.4.1 Atommodelle ........................................ 432 5.4.2 Wasserstoff-Atommodell................................. 433 5.4.3 Quantenzahlen ....................................... 435 5.4.4 Rontgenstrahlung ..................................... 438 5.5 Molekulspektren ..........................................439 5.5.1 Rotations-Schwingungs-Spektren............................439 5.5.2 Raman-Effekt........................................440 5.6 Quanten-Hall-Effekt........................................441 T Kernphysik................................................443 T.I Radioaktiver Zerfall........................................444 T.I.I Stabilitat des Kerns....................................444 T.I.2 Zerfall.............................................444 Inhalt XV T.2 DosisgroBen .............................................450 T.3 Strahlenschutz............................................ 451 T.3.1 Wechselwirkung mit Materie (Schwachung)..................... 451 T.3.2 DosismeBverfahren .................................... 452 T.3.3 Biologische Wirkung der Strahlung.......................... 452 T.3.4 Schutz vor Strahlenbelastung.............................. 452 T.4 Kernreaktionen...........................................463 T.4.1 Energetik...........................................463 T.4.2 Wirkungsquerschnitt ...................................464 T.5 Kernfusion..............................................466 T.6 Elementarteilchen.......................................... 466 T.6.1 Fundamentale Wechselwirkung............................. 466 T.6.2 Erhaltungssatze....................................... 466 T.6.3 Einteilung .......................................... 467 U Relativitatstheorie............................................470 U.I Relativitat des Bezugssystems.................................. 470 U.2 Lorentz-Transformation...................................... 470 U.3 Relativistische Effekte....................................... 471 U.4 Relativistische Dynamik ..................................... 471 U.5 Relativistische Elektrodynamik................................. 472 U.6 Doppler-Effekt des Lichtes.................................... 474 V Festkorperphysik ............................................475 V.I Arten der Kristallbildung.....................................475 V.2 Kristalline Strukturen....................................... 476 V.2.1 Kristallsysteme und dichteste Kugelpackungen................... 476 V.2.2 Richtungen und Ebenen im Kristallgitter ...................... 476 V.2.3 Gitterfehler ......................................... 478 V.3 Makromolekulare Festkorper..................................479 V.4 Thermodynamik fester Korper ................................. 481 V.4.1 Schwingendes Gitter (Phononen)............................ 481 V.4.2 Molare und spezifische Warmekapazitat....................... 482 V.4.3 Warmeleitfahigkeit..................................... 484 W Metalle und Halbleiter ........................................485 W.I Energiebander............................................485 W.2 Metalle ................................................485 W.2.1 Energiezustande und Besetzung.............................486 W.2.2 Elektrische Leitung ....................................486 W.3 Halbleiter............................................... 487 W.3.1 Eigenleitung......................................... 487 W.3.2 Storstellenleitung...................................... 487 W.3.3 pn-Ubergang ........................................ 489 XVI Inhalt W.3.4 Transistor..................................489 W.3.4.1 Bipolarer Transistor.............................489 W.3.4.2 Feldeffekt-Transistor (FET).........................494 W.4 Supraleitung .....................................499 X Optoelektronik ...................................503 X.I Halbleiter-Sender................................... 503 X. 1.1 Strahlungsemission aus Halbleitern...................... 504 X.I.2 Lumineszenzdiode .............................. 504 X.I.3 Laserdiode................................... 504 X.2 Halbleiter-Detektoren ................................ 506 X.2.1 Strahlungsabsorption in Halbleitern ..................... 506 X.2.2 Fotowiderstand ................................ 506 X.2.3 Fotodiode................................... 507 X.2.4 Solarzelle ................................... 507 X.2.5 Fototransistor ................................. 508 X.3 Optokoppler .....................................509 Y Informatik .......................................510 Y.I Digitaltechnik .................................... 510 Y.I.I Zahlensysteme................................. 510 Y.I.2 Kodes ..................................... 510 Y. 1.3 Logische Verkniipfungen ........................... 513 Y. 1.4 Digitale Bauelemente............................. 514 Y.1.5 Schaltzeichen ................................. 515 Y. 1.6 Speicherbauelemente ............................. 516 Y. 1.7 Mikroprozessoren............................... 517 Y.I.8 Leitungen digitaler Signale .......................... 519 Y.1.9 ASIC...................................... 520 Y.2 Schnittstellen, Bussysteme und Netzwerke ..................... 520 Y.2.1 Schnittstellen ................................. 522 Y.2.2 Bussysteme .................................. 524 Y.2.3 Netze ..................................... 525 Y.3 Programmstrukturen .................................529 Y.4 Datenstrukturen ...................................533 Y.5 Sprachen .......................................536 Z Chemische Elemente und ihre Eigenschaften ....................537 Z.I Atom und chemische Bindung............................ 537 Z.I.1 Das Periodensystem der Elemente ..................... 537 Z.1.2 Die Basisgrofie ,,Stoffinenge ....................... 537 Z.I.3 Edelgaskonfiguration und Atombindung.................. 538 Z.I.3.1 Hybridisierung ............................... 538 Z.1.3.2 Polare Atombindungen und Elektronegativitat............... 539 Inhalt XVII Z. 1.3.3 Mehrfachbindungen ............................ 540 Z.I.3.4 Komplexbindungen............................. 540 Z.I.4 Die Ionenbindung.............................. 541 Z.I.5 Metallische Bindung und Metallstrukturen................. 541 Z.2 Wafirige Losungen.................................. 542 Z.2.1 Losevorgange und Konzentrationsangaben................. 542 Z.2.2 Ionenprodukt des Wassers ......................... 542 Z.2.3 Sauren und Basen.............................. 543 Z.2.4 DerpH-Wert ................................ 545 Z.2.5 Redoxreaktionen in waBriger Losung ................... 545 Z.3 Verbindungsklassen der organischen Chemie .................... 546 Z.3.1 Alkane (gesattigte Kohlenwasserstoffe, Paraffine)............. 546 Z.3.2 Erdol.................................... 546 Z.3.3 Ungesiittigte Kohlenwasserstoffe...................... 547 Z.3.4 Benzol und Aromaten............................ 547 Z.3.5 Weitere Verbindungsklassen der organischen Chemie ........... 549 Z.4 Elektrochemie .................................... 549 Z.4.1 Die Elektrolyse............................... 549 Z.4.2 Galvanische Zellen............................. 550 Z.4.2.1 Die Spannungsreihe............................. 551 Z.4.2.2 Die Nernst sche Gleichung......................... 551 Z.4.3 Die elektrochemische pH-Messung .................... 552 Z.4.4 Elektrochemische Stromerzeugung (Batterien) .............. 552 Z.4.4.1 Der Bleiakliumulator............................ 552 Z.5 Industrielle anorganische Chemie .......................... 554 Z.5.1 Schwefelsaure................................ 554 Z.5.2 Ammoniak ................................. 554 Z.5.2.1 Ammoniak-Synthese ............................ 554 Z.5.2.2 Verwendung von Ammoniak ........................ 555 Z.5.3 Die Alkalichlorid-Elektrolyse - Erzeugung von Cl2, NaOH und H2 .... 555 Z.5.4 Gewinnung von Eisen und Stahl ...................... 556 Z.6 Industrielle organische Chemie ........................... 558 Z.6.1 Erdol .................................... 558 Z.6.2 Erdgas.................................... 558 Z.6.3 Kohle .................................... 558 Z.6.4 Biomasse .................................. 559 Z.6.5 Olefine ................................... 559 Z.6.6 Schmier- und Mineralole.......................... 560 Z.6.7 Tenside ................................... 560 Z.6.8 Polymere .................................. 561 Z.6.8.1 Allgemeines................................. 561 Z.6.8.2 Lineare Polyester.............................. 561 Z.6.8.3 Weitere 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