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Front Matter |
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Abstract
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Die Entdeckung des Äthers |
Helmut Günther |
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Abstract
Lange genug hatte sich die Entdeckung des Äthers hingezogen. Als es dann endlich getan war, konnte man ihn nicht einmal vorzeigen, nicht sehen, nicht hören, anfassen nicht. Da war nichts. So etwas zählt nicht.
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Äther und Wellengleichung |
Helmut Günther |
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Abstract
Der Äther ist bei den Griechen die „feinere Luft“. Chemisch ist es eine Gruppe besonders leichtflüchtiger Verbindungen. Als Gas hat es einen charakteristischen Geruch. In der Physik hat der Ätherbegriff lange Zeit einen narkotischen Zustand ausgelöst — vergleichbar mit der Äthernarkose in der Medizin.
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Die physikalischen Elemente der Speziellen Relativitätstheorie |
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Abstract
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Wo kommt die Wellengleichung her? |
Helmut Günther |
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Abstract
Bewegung ist immer Bewegung in bezug auf etwas, ein Bezugssystem, auf dem die Beobachter sitzen und messen. Eine Masse . bewegt sich relativ zum Bezugssystem des Beobachters. Der Beobachter wird dabei definitionsgemäß als ruhend angesehen. Nehmen wir zwei Beobachter, die sich auf verschiedenen Bezugssystemen gegeneinander bewegen, so werden diese die Bewegung irgendeiner Masse . mitunter sehr verschieden beurteilen. Ich sitze vor meinem Schreibtisch, auf dem die Masse . ruht. Ein Kollege dreht sich auf einem Schemel neben mir. Er sieht, daß sich die Masse und der Schreibtisch und ich in meinem Sessel auf einer Kreisbahn um ihn bewegen, s. Bild 3.
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Die Wellengleichung und das Dritte Axiom |
Helmut Günther |
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Abstract
Die Newtonschen Gleichungen haben eine bemerkenswerte Eigenschaft: Sie sind in Strenge eine Punktmechanik und haben doch den Atomismus nicht zur Voraussetzung. Das liegt einfach daran, daß die Newtonschen Gleichungen nicht die physikalischen Teilchenorte zum Gegenstand haben, sondern deren . Massenmittelpunkte. Wir wollen dies an einem einfachen Beispiel erläutern.
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Gitter und Kontinuum |
Helmut Günther |
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Abstract
Im vorangegangenen Kap. 5 haben wir Schritt für Schritt den Übergang von einem Punktgitter zum Kontinuum durchgeführt. Wir haben gezeigt, wie man von einer linearen Kette elastisch wechselwirkender Einzelmassen zum schwingenden Stab kommt. Zu diesem Zwecke müssen wir bloß die Massen und ebenso die sie verbindenden elastischen Federn fortgesetzt halbieren. Mathematisch entsteht am Ende dieses Prozesses aus dem gekoppelten System gewöhnlicher Differentialgleichungen für die Einzelmassen (27) die Wellengleichung für einen elastischen Stab (57). Von dem auf diese Weise modellmäßig erfaßten Kontinuum sagt man, seine inneren Kräfte beruhen auf . oder .. Wir sprechen in diesem Zusammenhang von der Nahwirkungshypothese. In bezug auf Einzelmassen würden wir dafür sagen: Jede Masse des .-Teilchen-Systems steht nur mit seinen nächsten Nachbarn in Wechselwirkung. Dieser Sachverhalt soll im Grenzübergang . → ∞ aufrechterhalten bleiben. Wir wollen jetzt vorführen, wie man diesen Grenzübergang von den gewöhnlichen Differentialgleichungen für die Einzelmassen Δ.. zu den partiellen Differentialgleichungen für das Kontinuum mit der Massendichte . auf Grund der Nahwirkungshypothese sehr einfach durch
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Der kristalline Festkörper — Versetzungen |
Helmut Günther |
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Abstract
Die immer wiederkehrenden Formen der Kristalle haben von alters her das Denken beschäftigt — sei es, daß ihre ständig aufs neue sich selbst erzeugenden, unveränderbaren Ordnungsstrukturen aus der Welt des mikroskopisch Kleinen einen Hauch von Ewigkeit vermitteln, sei es, daß ihre wertvollen mechanischen Eigenschaften in diesen Regelmäßigkeiten verborgen liegen. Mit seinen berühmten Beugungsexperimenten hat M. v. Laue 1912 den entscheidenden Beitrag für die Aufklärung der Grundprinzipien dieser Ordnung geleistet. Die Atome (oder Atomgruppen) eines . Kristalls sind danach in einem periodischen, unendlichen, dreidimensionalen Raumgitter angeordnet, derart, daß man stets eine Gruppe von Atomen ausmachen kann, durch deren fortgesetzte Translation in drei voneinander unabhängige Richtungen der Kristall unbegrenzt aufgebaut werden kann, s. Bild 15. Wir betrachten hier ausschließlich monokristalline Strukturen, also keine Polykristalle, die aus vielen Einkristallen zusammengesetzt sind. Unabhängig davon muß prinzipiell jeder . Kristall, der also stets nur eine endliche Ausdehnung haben kann, allein durch seine Oberflächen Abweichungen von der idealen Symmetrie aufweisen.
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Die sine — Gordon — Gleichung einer Versetzung |
Helmut Günther |
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Abstract
Für die Eigenschaften von Versetzungen stellen die Abstände zwischen den Gitterpunkten eine charakteristische Länge dar. Das haben wir schon bei unseren elementaren Überlegungen zur kritischen Schubspannung im vorigen Kap. 7 gesehen. Diese Länge beträgt ca. ..cm. Gemessen in Gitterabständen, befinden wir uns daher im Innern irgendeines kleinen Kristalls (mit Linearabmessungen im cm — Bereich) praktisch immer unendlich weit von seiner Oberfläche entfernt. Für das Folgende wollen wir daher als eine gute Näherung für diese Verhältnisse mit einem unendlich ausgedehnten Kristall rechnen. Ausgangspunkt für unsere Überlegungen ist die geometrisch einfachste und aus Symmetriegründen für den Kristall auch physikalisch einfachste Form einer geraden, also nirgends endenden, unendlich langen Versetzungslinie. Wir haben gesehen, daß die Verschiebung der geraden Versetzungslinie als Ganzes ein einigermaßen brauchbares Modell für plastische Verformungen darstellt. Verschiebt sich die Versetzung aber nun wirklich immer als Ganzes, steif wie ein Stock, oder ist der Prozeß der Verschiebung einer Versetzung um einen Gitterabstand, vgl. Bild 24, i. a. doch komplizierter? Gibt es neben der geraden Vers
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发表于 2025-3-21 19:33:13
