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^Lehrbuch der Physik^
zum
^Schulgebrauche^.
Bearbeitet von
Wilhelm Winter,
K. Gymnasialprofessor in München.
Mit 370 eingedruckten Abbildungen.
^Sechste Auflage^.
München
^Theodor Ackermann^
Königlicher Hof-Buchhändler.
1905.
Druck von C. Brügel u. Sohn in Ansbach.
Vorrede.
Die Entwicklung der bayerischen Realschulen, wie sie sich auf der
sprachlich-historischen und mathematisch-naturwissenschaftlichen
Grundlage vollzogen hat, legte mir den Entschluß nahe, für den
Unterricht in der Physik ein Lehrbuch zusammenzustellen, welches gerade
für solche realistische Mittelschulen geeignet wäre. Sowohl die
Erfolglosigkeit bei der Auswahl eines passenden Buches unter den
vorhandenen als auch die Aufforderung befreundeter Fachgenossen
veranlaßten mich dann, meine mehrjährigen Erfahrungen im physikalischen
Unterrichte zur Herstellung dieses Buches zu benützen, das ich nun der
wohlwollenden Beurteilung meiner verehrten Herren Fachgenossen übergebe.
Bei Abfassung desselben leitete mich nur der eine Gedanke, all das und
nur das aufzunehmen, was in Mittelschulen gelehrt werden kann und
entweder zur allgemeinen Bildung notwendig oder zur praktischen
Verwertung fähig ist, und die Darstellung stets so zu wählen, wie sie
der jeweiligen Fassungskraft der Schüler, sowie insbesondere ihrem
Vorrat von mathematischem Wissen entspricht. Man wird deshalb wohl auf
der ersten Stufe nur einfache Gedankenfolgen und etwas breite
Ausführung, auf der mittleren Stufe ein tieferes Eingehen in die
Einzelheiten der Vorgänge und Gesetze, wozu sich ja Elektrizität und
Akustik ganz vorzugsweise eignen, und auf der dritten Stufe eine strenge
Behandlung der Optik und Mechanik mit ausgiebiger Benützung und
Anwendung der mathematischen Kenntnisse finden.
Derselbe Wunsch nach Anpassung des Lehrstoffes an die Fassungskraft der
Schüler veranlaßte mich insbesondere, die Mechanik in zwei Teile zu
spalten und den einen Teil, soweit er mit Hilfe einfacher Arithmetik
behandelt werden kann, gleich auf der ersten Stufe durchzunehmen, da er
die Grundlehren über Kraft, Arbeit und einfache Maschinen enthält, ohne
welche in die Physik nicht eingedrungen werden kann; der zweite Teil
erfährt dann auf der dritten Stufe eine eingehende, mathematische
Behandlung.
Der Abschnitt über Akustik dürfte für gewöhnliche Mittelschulen etwas zu
reich sein; doch habe ich denselben deshalb so ausführlich behandelt, um
das Buch auch für Lehrerbildungsanstalten passend zu machen, an denen ja
die Akustik eine ganz besondere Durchbildung erfahren muß.
Bei der Behandlung des Lehrstoffes dem Umfange nach habe ich innerhalb
der Schranken, welche durch die Fassungskraft der Schüler gezogen sind,
stets nur dasjenige aufzunehmen mich bemüht, was zum Verständnis der
Vorgänge und Gesetze notwendig ist, und dies durch die einfachsten
Experimente zu beweisen gesucht; ein Hinausgehen über diesen engsten
Rahmen durch Anfügung weiterer Beispiele, Anwendung der erkannten
Gesetze auf ähnliche Vorgänge, Erklärung von weiteren Erscheinungen
mittels der vorhandenen Kenntnisse ist und bleibt der Tätigkeit des
Lehrers im Unterrichte vorbehalten. Doch glaubte ich weder Zeit noch
Raum sparen zu sollen, wenn es sich darum handelte, den physikalischen
Gesetzen in ihren Anwendungen für praktische Bedürfnisse zu folgen und
zu zeigen, wie die einfachen und leichtverständlichen Eigenschaften und
Kräfte in der mannigfaltigsten Weise benützt werden für die Zwecke der
Technik und Industrie, des Handels und Gewerbes. Denn neben der einen
Hauptaufgabe, die Naturgesetze zu erkennen, die Beobachtungsgabe
auszubilden, den Verstand an der Erklärung komplizierter Erscheinungen
zu schärfen und dadurch eine allgemeine Geistesbildung zu vermitteln,
hat der Unterricht in der Physik gerade an den realistischen
Mittelschulen noch die besondere Aufgabe, den Schülern ein möglichst
klares und umfassendes Verständnis mitzugeben für all die
tausendfältigen Vorkommnisse, Erscheinungen und Verwendungen im
technischen Leben unserer Zeit, in das sie nach der Schule einzutreten
berufen sind.
Möge das Buch angesehen werden als das, was es sein soll, ein Lehrbuch
der Physik an realistischen Mittelschulen, und möge es als solches
wohlwollende Beurteilung und freundliche Aufnahme finden!
#Kaiserslautern,# im Mai 1886.
#W. Winter,#
Kgl. Reallehrer.
Vorrede zur sechsten Auflage.
Nachdem das Buch besonders in der vierten und fünften Auflage einige
Änderungen erlitten hatte, besonders um es den neuen Lehrplänen
anzupassen, die Figuren durch bessere zu ersetzen und die Aufgaben zu
vermehren, war ich bei der vorliegenden Auflage bestrebt, es dem Umfang
nach zu verringern. Ich folgte dabei auch dem Rate befreundeter
Fachgenossen und war bemüht, in allem die Ausdrucksweise zu
vereinfachen, die Erscheinungen in möglichster Kürze zu beschreiben und
die Gesetze möglichst klar und leicht verständlich zu fassen. Doch bin
ich dabei nicht unter eine gewisse Grenze gegangen, da meiner Ansicht
nach der Schüler im Buche selbst noch eine Darstellung finden soll,
welche ihm über manches, was ihm im Unterricht nicht ganz klar geworden
ist, eine leicht faßliche Aufklärung gibt. Die Aufgaben wurden vermehrt
und den einzelnen Kapiteln angefügt, jedoch ohne die bisherige
Numerierung zu ändern.
Ich hege die Hoffnung, daß das Buch auch fernerhin wohlwollende
Beurteilung finden und zum Gedeihen des physikalischen Unterrichtes
beitragen wird.
#München,# Februar 1905.
Der Verfasser.
Inhalts-Übersicht.
#Erster Abschnitt.#
^Allgemeine Eigenschaften. Lehre von den Kräften^.
Aufgabe der Physik. Undurchdringlichkeit, Zusammendrückbarkeit,
Porosität, Teilbarkeit, Molekül; Schwere, Trägheit, Kraft;
Zusammensetzung und Zerlegung der Kräfte; Hebel, Rolle, Wellrad;
Arbeit; Schwerpunkt, Elastizität, Kohäsion, Adhäsion.
#Zweiter Abschnitt.#
^Lehre von den flüssigen Körpern^.
Allgemeine Eigenschaften. Gleichmäßige Fortpflanzung des Druckes,
Bodendruck, Seitendruck, Auftrieb, Archimedisches Gesetz, spezifisches
Gewicht. Kommunizierende Röhren, Brunnen und Quellen; Kapillarität.
#Dritter Abschnitt.#
^Lehre von den luftförmigen Körpern^.
Allgemeine Eigenschaften. Luftdruck, Barometer. Ausdehnungsbestreben.
Luftpumpe. Zusammendrückbarkeit, Mariottesches Gesetz. Spezifisches
Gewicht, Luftballon. Kompressionspumpe. Pumpen, Spritzen, Heber.
#Vierter Abschnitt.#
^Wärme^.
Wärmezustand, Thermometer. Ausdehnung durch die Wärme. Erhöhung der
Expansivkraft der Luft durch die Wärme. Wärmeleitung; Wärmemenge,
Wärmequellen. Schmelzen; Sieden; Lehre von den Dämpfen. Dampfmaschine,
Gaskraftmaschine. Luftfeuchtigkeit. Mechanische Gastheorie.
#Fünfter Abschnitt.#
^Magnetismus^.
Grundgesetze, Mitteilung, Stahlmagnete, Erdmagnetismus.
#Sechster Abschnitt.#
^Reibungselektrizität^.
Grundgesetze, Elektroskop, Influenz, Elektrophor; Verteilung auf einem
Leiter; Elektrisiermaschinen. Kondensation, Leydner Flasche; Wirkung
der Entladung. Atmosphärische Elektrizität, Gewitter, Blitz,
Blitzableiter.
#Siebenter Abschnitt.#
^Galvanische Elektrizität^.
Erregung. Elektromotorische Kraft, Zambonische Säule. Galvanischer
Strom, Elemente. Wirkung des Stromes auf die Magnetnadel,
Galvanometer. Gefälle, Leitungswiderstand; Stromstärke; Batterie.
Galvanis Grundversuch, Voltas Kontaktelektrizität. Wirkung zweier
Stromteile aufeinander, Erdstrom, Solenoid, Elektromagnet; elektrische
Klingel, Haustelegraph; Telegraph, Morsescher Schreibtelegraph, Nadel-
und Zeigertelegraph, Leitung; elektrische Uhr. Chemische Wirkung des
Stromes; Elektrolyse von Wasser und von Salzen; elektrolytisches
Gesetz; Polarisation. Galvanoplastik und Galvanostegie.
#Achter Abschnitt.#
^Induktions-Elektrizität^.
Fundamental-Versuche und -Gesetze. Induktionsapparate. Induktion auf
eigene Leitung. Induktion im magnetischen Feld, magnetelektrischer
Induktionsapparat. Dynamomaschine. Grammescher Ringinduktor.
Wärmewirkung des Stromes, Bogenlicht, Glühlicht; elektrodynamische
Maschine, Kraftübertragung. Sekundärelemente, Akkumulatoren. Telephon,
Mikrophon; Thermoelektrizität.
#Neunter Abschnitt.#
^Wellenlehre und Akustik^.
Entstehung, Form, Bedeutung, Reflexion der Wellen; Entstehung des
Schalles, Form der Schallwellen; Geschwindigkeit, Stärke, Reflexion
des Schalles. Ton, Schwingungszahl, Schwingungsverhältnisse der Töne.
Schwingende Saiten, Obertöne. Schwingende Stäbe und Platten. Gedeckte
und offene Pfeifen. Mitschwingen, Resonatoren, Interferenz.
Menschliche Sprache; Ohr.
#Zehnter Abschnitt.#
^Optik^.
Wesen des Lichtes. Durchsichtigkeit, Schatten. Geschwindigkeit des
Lichtes. Photometer. Reflexion. Planspiegel; sphärische Spiegel.
Brechung des Lichtes. Atmosphärische Strahlenbrechung. Grenzwinkel,
Totale Reflexion. Prisma. Sphärische Linsen. Auge. Lupe.
Projektionsapparate. Fernrohr, Operngucker; Mikroskop; Stereoskop.
Zerstreuung des Lichtes, Spektrum. Achromatische Linsen;
Fraunhofersche Linien. Spektralanalyse. Farbenlehre. Phosphoreszenz,
Fluoreszenz. Wärmestrahlen, chemische Strahlen.
#Elfter Abschnitt.#
^Mechanik^.
Hebel. Schwerpunkt. Räderwerk, Uhr. Wage. Schiefe Ebene. Keil,
Schraube. Fall; Wurf, gleichförmig beschleunigte Bewegung.
Zentralbewegung; Pendel; Stoß; lebendige Kraft. Mechanisches
Äquivalent der Wärme; elektrische Energie. Allgemeine Lehre von der
Energie. Verwandlung, Erhaltung der Energie.
#Zwölfter Abschnitt.#
^Anhang^.
Interferenz der Wellen, des Lichtes. Beugung der Wellen, des Lichtes.
Polarisation. Doppelbrechung des Lichtes.
Die absoluten Maßeinheiten: die mechanischen, elektrostatischen,
elektromagnetischen, praktischen Einheiten.
Elektrische Wellen, drahtlose Telegraphie, Röntgenstrahlen.
Aufgaben.
Erster Abschnitt.
Allgemeine Eigenschaften der Körper. Lehre von den Kräften.