Optik: Experimentalphysik – anschaulich erklärt

​این کتاب درسی مطالب سخنرانی دوره کارشناسی اپتیک را به صورت مدرن و واضح ارائه می‌کند. نویسندگان با اپتیک پرتو و موج و همچنین مبانی فیزیک لیزر سروکار دارند: چگونه تصاویر پراش را محاسبه می کنید؟ رابطه بین قانون جابجایی استفان بولتزمن و وین چیست؟ لیزر چگونه کار می‌کند؟

این کتاب چهار رنگ ترکیبی متعادل از مبانی نظری، آزمایش‌های گویا و وظایف هماهنگ را به خوانندگان ارائه می‌دهد. بسیاری از آزمایش‌ها و مثال‌های مرتبط با سخنرانی، درک عمیق‌تری از موضوعات تحت پوشش را ترویج می‌کنند. تمرینات آموخته ها را آزمایش می کند و دانش آموزان را برای امتحانات آماده می کند. مباحث مهم ریاضی (شامل توابع بسل و انتگرال فرنل) که در اپتیک از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند در پیوست «مبانی ریاضی» گردآوری شده است. عناصر یادگیری فردی با رنگ هایلایت شده اند تا خوانندگان بتوانند در یک نگاه عبارات مهم، آزمایش ها و وظایف را تعیین کنند.

هدف این کتاب برای دانش آموزان فیزیک و معلمان فیزیک و همه افراد است. که می خواهد فیزیک تجربی یاد بگیرد. این نشان دهنده اشتیاق نویسندگان به فیزیک تجربی است و خوانندگان را با آن آلوده می کند.

نویسندگان

استفان راث یک مدرس و مشاور دانشجویی فیزیک در دانشگاه RWTH آخن است. او مرتباً در درس فیزیک تجربی شرکت می‌کند و به‌عنوان مشاور مطالعاتی، ارتباط مستقیمی با دانشجویان دارد. وظایف او همچنین شامل تحقیق در زمینه فیزیک نوترینو است.

آخیم استال استاد فیزیک تجربی در دانشگاه RWTH آخن است. او مرتباً دوره مقدماتی فیزیک تجربی را برای دانشجویان فیزیک تدریس می کند که این کتاب از آن برخاسته است. حوزه تحقیقاتی او فیزیک ذرات ابتدایی در مرکز تحقیقات اروپایی سرن در ژنو و پروژه های دیگر در سراسر جهان است.

​Dieses Lehrbuch präsentiert den Vorlesungsstoff der Bachelorvorlesung zur Optik modern und anschaulich gestaltet. Die Autoren behandeln die Strahlen- und Wellenoptik sowie die Grundlagen der Laserphysik: Wie berechnet man Beugungsbilder? Was ist der Zusammenhang zwischen Stefan-Boltzmann- und Wien’schem Verschiebungsgesetz? Wie funktioniert ein Laser?

Das durchgängig vierfarbige Buch bietet Leserinnen und Lesern eine ausgewogene Mischung aus theoretischen Grundlagen, anschaulichen Experimenten und abgestimmten Aufgaben. Viele vorlesungsrelevante Experimente und Beispiele fördern ein vertieftes Verständnis der behandelten Themen. Übungsaufgaben prüfen das Gelernte ab und bereiten Studierende auf Prüfungen vor. Im Anhang „Mathematische Grundlagen“ sind wichtige mathematische Themen (u.a. Bessel-Funktionen und Fresnel-Integrale) zusammengestellt, die besondere Bedeutung in der Optik haben. Die einzelnen Lernelemente sind farblich hervorgehoben, so dass Leserinnen und Leser die wichtigen Aussagen, Experimente und Aufgaben auf einen Blick zuordnen können.

Das Buch richtet sich an Studierende der Physik, des Lehramts Physik und alle, die Experimentalphysik erlernen wollen. Es spiegelt die Begeisterung der Autoren für die Experimentalphysik wider und steckt Leserinnen und Leser damit an.

Die Autoren

Stefan Roth ist Dozent und Studienberater für das Fach Physik an der RWTH Aachen. Er beteiligt sich regelmäßig an den Kursvorlesungen zur experimentellen Physik und hat als Studienberater einen unmittelbaren Kontakt zu den Studierenden. Zu seinen Aufgaben gehört auch die Forschung auf dem Gebiet der Neutrinophysik.

Achim Stahl ist Professor für Experimentalphysik an der RWTH Aachen. Er hält regelmäßig den Einführungskurs in experimenteller Physik für Physikstudierende, aus dem dieses Buch entstanden ist. Sein Forschungsgebiet ist die Elementarteilchenphysik am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf und an anderen Projekten weltweit.