Physikalische Meßmethoden - Eine Einführung in Prinzipien klassischer und moderner Verfahren

von Hans-Joachim Kunze
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Hans-Joachim Kunze Physikalische Meßmethoden - Eine Einführung in Prinzipien klassischer und moderner Verfahren
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Beschreibung

Das vorliegende Buch ist aus einer zweistundigen Vorlesung ent­ standen, die ich an der Ruhr-Universitat Bochum fur Student en ge­ halten habe, die bereits Grllndkenntnisse der Physik erworben und ein entsprechendes Anfangerpraktikum absolviert haben. Das Spektrum der physikalischen MeBmethoden hat heute eine derartige Breite erreicht, und die rasche Weiterentwicklung halt an, daB eine den Gesamtbereich der Physik umfassende Darstellung nur in vielbandigen Werken moglich ist [0.1-0.3J. Auch dort ist die Behandlung nicht mehr im Detail erschopfend, der Experimentator wird im Einzelfall auf die das betreffende Gebiet relevante Spe­ zialliteratur zuruckgreifen mussen. Das Anliegen dieses Buches ist es daher, zunachst allgemeine Prinzipien zu behandeln, die bei der P-lanung, Durchfuhrung, Aus­ wertung und Analyse von Experimenten eine Rolle spielen. Die weitere Auswahl leiteten Gesichtspunkte wie: welche MeBmethoden, konkreten MeBverfahren und Hilfsmittel sind von breitem Interesse, werden in vielen Teilgebieten der Physik angewandt oder sind vielleicht besonders instruktiv oder interessant. Meine Erfahrun­ gen mit der Anleitung von Studenten zu wissenschaftlichem Arbeiten fuhrten dann dazu, daB einige Themen ausfuhrlicher behandelt wer­ den. Eine Ausgewogenheit war nicht beabsichtigt, doch konnte aus diesem Grund das eine oder andere Kapitel auch fur den.bereits in der Praxis tatigen Wissenschaftler oder Ingenieur von Nutzen sein. Meinem Kollegen Prof. B. Kronast und vielen meiner Mitarbeiter mochte ich fur die kritische Durchsicht des Manuskripts und Anre­ gungen herzlich danken. Mein ganz besonderer Dank gilt Frau Elisa­ beth Doring fur die sorgfaltige und verstandnisvolle Herstellung des druckfertigen Manuskripts und die groBe Geduld bei allen Anderungen.

Mitwirkende

Autor:
Hans-Joachim Kunze

Weitere Informationen

Anmerkung Illustrationen:
226 S.
Inhaltsverzeichnis:
1 Einleitung.- 2 Physikalische Größen und Einheiten.- 3 Versuchsplanung.- 3.1 Vorbemerkungen.- 3.2 Modellversuche.- 3.2.1 Ähnlichkeitsgesetze der Mechanik.- 3.2.2 Ähnlichkeitsgesetze der Teilchenoptik.- 3.2.3 Ähnlichkeitsgesetze der Wärmeübertragung.- 3.2.4 Ähnlichkeitsgesetze der Plasmaphysik.- 3.2.5 Zeitmaßstäbe der Modellversuche.- 3.3 Analogieversuche.- 3.3.1 Analogie von Transportvorgängen.- 3.3.2 Analogie von Potential- und Strömungsfeldern.- 3.3.3 Teilchenbahnen in Magnetfeldern.- 4 Auswertung von Messungen.- 4.1 Fehlerquellen und Fehlerarten.- 4.2 Grundlagen der Fehlerrechnung.- 4.2.1 Häufigkeit, Wahrscheinlichkeit, Mittelwert, Varianz.- 4.2.2 Wahrscheinlichkeitsverteilungen.- 4.2.2.1 Gauß- oder Normalverteilung.- 4.2.2.2 Binomialverteilung.- 4.2.2.3 Poisson-Verteilung.- 4.2.2.4 Weitere Verteilungen.- 4.2.3 Vertrauensbereich.- 4.2.4 Chi-Quadrat-Test.- 4.2.5 Fehlerfortpflanzung.- 4.2.6 Gewogener Mittelwert.- 4.3 Kurvenanpassung (Lineare Regression).- 5 Meßeinrichtung.- 5.1 Grundstruktur einer Meßeinrichtung.- 5.2 Übertragungseigenschaften.- 5.2.1 Statische Übertragungseigenschaften.- 5.2.2 Dynamisches Verhalten linearer Übertragungsglieder.- 5.2.2.1 Übertragung aperiodischer Signale.- 5.2.2.2 Übertragung periodischer Signale.- 5.3 Gegenkopplungsprinzip.- 5.4 Die elektrische Leitung.- 5.4.1 Leitungen als Übertragungselement.- 5.4.2 Leitungsgleichungen.- 5.4.3 Übertragungseigenschaften.- 5.4.3.1 Statischer Übertragungsfaktor.- 5.4.3.2 Eigenschaften der verlustlosen Leitung.- 5.4.3.3 Eigenschaften der verlustbehafteten Leitung.- 5.5 Signalübertragung durch Lichtwellenleiter.- 5.5.1 Prinzip des optischen Übertragungssystems.- 5.5.2 Übertragungseigenschaften der Lichtwellenleiter.- 5.5.3 Sendeelemente und Detektoren.- 6 Natürliche Grenzen der Messungen.- 6.1 Leistungsfähigkeit der Sinnesorgane.- 6.2 Das Heisenbergsche Unscharfeprinzip.- 6.3 Rauschen.- 6.3.1 Brownsche Bewegung eines Galvanometers.- 6.3.2 Thermisches Widerstandsrauschen.- 6.3.3 Der Schrot-Effekt.- 6.3.4 Weitere Schwankungserscheinungen.- 6.3.5 Quantenrauschen.- 6.4 Phasenempfindliche Empfänger und Verstärker.- 7 Detektoren für Teilchen und elektromagnetische Strahlung.- 7.1 Problematik.- 7.2 Die photographische Schicht.- 7.2.1 Allgemeine Eigenschaften.- 7.2.2 Spektrale Eigenschaften.- 7.2.3 Die photographische Schicht als Teilchendetektor.- 7.3 Thermische Strahlungsempfänger.- 7.3.1 Allgemeine Eigenschaften.- 7.3.2 Thermoelement und Thermosäule.- 7.3.3 Bolometer.- 7.3.4 Golay-Zelle.- 7.3.5 Pyroelektrische Detektoren.- 7.4 Photoemissive Detektoren.- 7.4.1 Photozellen.- 7.4.2 Photomultiplier.- 7.4.3 Elektronenvervielfacher mit kontinuierlichen Dynoden.- 7.4.3.1 Kanal-Elektronenvervielfacher.- 7.4.3.2 Mikrokanalplatten-Elektronenvervielfacher.- 7.5 Halbleiter als Detektorelemente.- 7.5.1 Photowiderstände.- 7.5.2 Photoelemente und Photodioden.- 7.5.3 Halbleiterzähler.- 7.6 Szintillationszähler.- 7.7 Ionisationsdetektoren.- 7.7.1 Ionisationskammern.- 7.7.2 Proportionalzähler.- 7.7.3 Auslösezähler.- 8 Hochauflösende Spektroskopie.- 8.1 Überblick.- 8.2 Das Fabry-Perot Interferometer.- 8.3 Hochauflösende Laserspektroskopie.- 8.3.1 Sättigungsspektroskopie.- 8.3.2 Zwei-Photonen-Spektroskopie.- 8.4 Mössbauer-Spektroskopie.- Sachwortverzeichnis.
Medientyp:
Taschenbuch
Verlag:
Vieweg & Teubner
Sprache:
Deutsch
Auflage:
1986
Seitenanzahl:
226

Stammdaten

Produkttyp :
Taschenbuch
Verpackungsabmessungen:
0.216 x 0.14 x 0.013 m; 0.299 kg
GTIN:
09783519030645
DUIN:
KJBQT4779MO
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