Timm Krüger

Das beliebte Buch Theoretische Physik wird jetzt erstmalig in korrigierter und ergänzter Form in Einzelbänden angeboten. Das ermöglicht den Studierenden, die handlichen Bände zum Lernen, Aufgabenlösen und zum schnellen Nachschlagen leichter mitnehmen und nutzen zu können. Gleichzeitig wird die gesamte theoretische Physik des Bachelorstudiums (und darüber hinaus) in den vier Bänden aufeinander abgestimmt präsentiert. Das vorliegende Buch ist der zweite Teil der vierbändigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Elektrodynamik großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz möglichst umfassend ab. Die besondere Stärke dieser Reihe liegt darin, den Leser mit einer Vielzahl von didaktischen Elementen beim Lernen zu unterstützen: -Alle Kapitel werden mit grundsätzlichen Fragen eingeleitet -Wichtige Aussagen, Formeln und Definitionen sind übersichtlich hervorgehoben -Beispiele regen zum Aktivwerden an -Selbstfragen helfen dem Leser, den behandelten Stoff zu reflektieren -„So geht’s weiter“-Abschnitte, beispielsweise über nichtlineare Elektrodynamik und effektive Feldtheorien ermöglichen einen Blick über den Tellerrand und geben Einblicke in aktuelle Forschung -Anhand ausführlich gelöster Aufgaben kann das Gelernte überprüft und gefestigt werden -Mathematische Boxen sind zum schnellen Nachschlagen herausgehoben -Alle Bände sind durchgehend vierfarbig und mit übersichtlichen Grafiken gestaltet. Die Autoren haben ihre langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung in das Werk einfließen lassen. Darüber hinaus gelingt es ihnen, die Zusammenhänge in der Theoretischen Physik auch bandübergreifend klar werden zu lassen. Der Inhalt Die Maxwell-Gleichungen – Elektrostatik – Vollständige Funktionssysteme: Fourier-Transformation und Multipolentwicklung – Elektrische Felder in Materie – Magnetismus und elektrische Ströme – Ausbreitung elektromagnetischer Wellen – Optik – Relativistische Formulierung der Elektrodynamik – Abstrahlung elektromagnetischer Wellen – Lagrange- und Hamilton-Formalismus in der Elektrodynamik

Das beliebte Buch Theoretische Physik wird jetzt erstmalig in korrigierter und ergänzter Form in Einzelbänden angeboten. Das ermöglicht den Studierenden, die handlichen Bände zum Lernen, Aufgabenlösen und zum schnellen Nachschlagen leichter mitnehmen und nutzen zu können. Gleichzeitig wird die gesamte theoretische Physik des Bachelorstudiums (und darüber hinaus) in den vier Bänden aufeinander abgestimmt präsentiert. Das vorliegende Buch ist der vierte Teil der vierbändigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Thermodynamik und Statistischen Physik großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz möglichst umfassend ab. Die besondere Stärke dieser Reihe liegt darin, den Leser mit einer Vielzahl von didaktischen Elementen beim Lernen zu unterstützen: -Alle Kapitel werden mit grundsätzlichen Fragen eingeleitet -Wichtige Aussagen, Formeln und Definitionen sind übersichtlich hervorgehoben -Beispiele regen zum Aktivwerden an -Selbstfragen helfen dem Leser, den behandelten Stoff zu reflektieren -„So geht’s weiter“-Abschnitte, beispielsweise über das Curie-Weiss-Modell, Weiße Zwerge und Systeme außerhalb des Gleichgewichts ermöglichen einen Blick über den Tellerrand und geben Einblicke in aktuelle Forschung -Anhand ausführlich gelöster Aufgaben kann das Gelernte überprüft und gefestigt werden -Mathematische Boxen sind zum schnellen Nachschlagen herausgehoben -Alle Bände sind durchgehend vierfarbig und mit übersichtlichen Grafiken gestaltet. Die Autoren haben ihre langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung in das Werk einfließen lassen. Darüber hinaus gelingt es ihnen, die Zusammenhänge in der Theoretischen Physik auch bandübergreifend klar werden zu lassen. Der Inhalt Phänomenologische Begründung der Thermodynamik – Statistische Begründung der Thermodynamik – Einfache thermodynamische Anwendungen – Ensembles und Zustandssummen – Quantenstatistik

Das beliebte Buch Theoretische Physik wird jetzt erstmalig in korrigierter und ergänzter Form in Einzelbänden angeboten. Das ermöglicht den Studierenden, die handlichen Bände zum Lernen, Aufgabenlösen und zum schnellen Nachschlagen leichter mitnehmen und nutzen zu können. Gleichzeitig wird die gesamte theoretische Physik des Bachelorstudiums (und darüber hinaus) in den vier Bänden aufeinander abgestimmt präsentiert. Das vorliegende Buch ist der dritte Teil der vierbändigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Quantenmechanik großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz möglichst umfassend ab. Die besondere Stärke dieser Reihe liegt darin, den Leser mit einer Vielzahl von didaktischen Elementen beim Lernen zu unterstützen: -Alle Kapitel werden mit grundsätzlichen Fragen eingeleitet -Wichtige Aussagen, Formeln und Definitionen sind übersichtlich hervorgehoben -Beispiele regen zum Aktivwerden an -Selbstfragen helfen dem Leser, den behandelten Stoff zu reflektieren -„So geht’s weiter“-Abschnitte, beispielsweise über Supersymmetrie in der Quantenmechanik ermöglichen einen Blick über den Tellerrand und geben Einblicke in aktuelle Forschung -Anhand ausführlich gelöster Aufgaben kann das Gelernte überprüft und gefestigt werden -Mathematische Boxen sind zum schnellen Nachschlagen herausgehoben -Alle Bände sind durchgehend vierfarbig und mit übersichtlichen Grafiken gestaltet. Die Autoren haben ihre langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung in das Werk einfließen lassen. Darüber hinaus gelingt es ihnen, die Zusammenhänge in der Theoretischen Physik auch bandübergreifend klar werden zu lassen. Der Inhalt Die Entstehung der Quantenphysik – Wellenmechanik – Formalismus der Quantenmechanik – Observablen, Zustände und Unbestimmtheit – Zeitentwicklung und Bilder – Eindimensionale Quantensysteme – Symmetrien und Erhaltungssätze – Zentralkräfte, das Wasserstoffatom – Elektromagnetische Felder und der Spin – Störungstheorie und Virialsatz – Mehrteilchensysteme und weitere Näherungsmethoden – Streutheorie

Das beliebte Buch Theoretische Physik wird jetzt erstmalig in korrigierter und ergänzter Form in Einzelbänden angeboten. Das ermöglicht den Studierenden, die handlichen Bände zum Lernen, Aufgabenlösen und zum schnellen Nachschlagen leichter mitnehmen und nutzen zu können. Gleichzeitig wird die gesamte theoretische Physik des Bachelorstudiums (und darüber hinaus) in den vier Bänden aufeinander abgestimmt präsentiert. Das vorliegende Buch ist der erste Teil der vierbändigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Theoretischen Mechanik großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz möglichst umfassend ab. Die besondere Stärke dieser Reihe liegt darin, den Leser mit einer Vielzahl von didaktischen Elementen beim Lernen zu unterstützen:-Alle Kapitel werden mit grundsätzlichen Fragen eingeleitet-Wichtige Aussagen, Formeln und Definitionen sind übersichtlich hervorgehoben-Beispiele regen zum Aktivwerden an-Selbstfragen helfen dem Leser, den behandelten Stoff zu reflektieren-„So geht’s weiter“-Abschnitte, beispielsweise über den Lense-Thirring-Effekt oder Determinismus und Chaos ermöglichen einen Blick über den Tellerrand und geben Einblicke in aktuelle Forschung-Anhand ausführlich gelöster Aufgaben kann das Gelernte überprüft und gefestigt werden-Mathematische Boxen sind zum schnellen Nachschlagen herausgehoben -Alle Bände sind durchgehend vierfarbig und mit übersichtlichen Grafiken gestaltet. Die Autoren haben ihre langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung in das Werk einfließen lassen. Darüber hinaus gelingt es ihnen, die Zusammenhänge in der Theoretischen Physik auch bandübergreifend klar werden zu lassen. Der InhaltDie Newton’schen Axiome – Koordinationstransformationen und beschleunigte Bezugssysteme – Systeme von Punktmassen – Starre Körper – Lagrange-Formalismus und Variationsrechnung – Schwingungen – Hamilton-Formalismus – Kontinuumsmechanik – Spezielle Relativitätstheorie – Relativistische Mechanik

This book is an introduction to the theory, practice, and implementation of the Lattice Boltzmann (LB) method, a powerful computational fluid dynamics method that is steadily gaining attention due to its simplicity, scalability, extensibility, and simple handling of complex geometries. The book contains chapters on the method's background, fundamental theory, advanced extensions, and implementation. To aid beginners, the most essential paragraphs in each chapter are highlighted, and the introductory chapters on various LB topics are front-loaded with special "in a nutshell" sections that condense the chapter's most important practical results. Together, these sections can be used to quickly get up and running with the method. Exercises are integrated throughout the text, and frequently asked questions about the method are dealt with in a special section at the beginning. In the book itself and through its web page, readers can find example codes showing how the LB method can be implemented efficiently on a variety of hardware platforms, including multi-core processors, clusters, and graphics processing units. Students and scientists learning and using the LB method will appreciate the wealth of clearly presented and structured information in this volume.

This book is an introduction to the theory, practice, and implementation of the Lattice Boltzmann (LB) method, a powerful computational fluid dynamics method that is steadily gaining attention due to its simplicity, scalability, extensibility, and simple handling of complex geometries. The book contains chapters on the method's background, fundamental theory, advanced extensions, and implementation. To aid beginners, the most essential paragraphs in each chapter are highlighted, and the introductory chapters on various LB topics are front-loaded with special "in a nutshell" sections that condense the chapter's most important practical results. Together, these sections can be used to quickly get up and running with the method. Exercises are integrated throughout the text, and frequently asked questions about the method are dealt with in a special section at the beginning. In the book itself and through its web page, readers can find example codes showing how the LB method can be implemented efficiently on a variety of hardware platforms, including multi-core processors, clusters, and graphics processing units. Students and scientists learning and using the LB method will appreciate the wealth of clearly presented and structured information in this volume.

Die Grundlagen der theoretischen Physik in einem Band – das bietet Ihnen das vorliegende Buch. Sechs in Forschung und Lehre erfahrene Autoren aus Deutschland und Österreich stellen die vier großen Gebiete Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik sowie Thermodynamik und Statistische Physik dar. Die besondere Stärke dieses Buches liegt darin, dass es in vielfältigen Querverweisen die inneren Zusammenhänge zwischen diesen Gebieten zeigt. Die Kapitel sind sorgfältig aufeinander abgestimmt, beziehen sich aufeinander, verwenden eine möglichst einheitliche Notation und lassen diese vier Gebiete nicht nur jedes für sich entstehen, sondern vermitteln auch einen zusammenhängenden Überblick über die gesamte Grundlage der theoretischen Physik. Übersichtlich und grafisch ansprechend gegliedert, mit über 500 klaren und verständlichen Abbildungen versehen, bieten alle Kapitel ausführlich vorgerechnete Beispiele, begleitet von insgesamt fast 700 Verständnisfragen, Ausblicken in weiterführende Überlegungen sowie von mehr als 300 Übungsaufgaben mit kommentierten Lösungen. Der Inhalt des Buchs orientiert sich an den Bachelor- und Masterstudiengängen großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz und deckt den behandelten Stoff möglichst umfassend ab. Die langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung der Autoren ist hier in einem Buch kondensiert, das Sie nicht nur durch Ihr gesamtes Bachelor-Studium, sondern weit in Ihr Masterstudium hinein begleiten wird. Dieses Werk wurde ergänzt um mathematische Beiträge der beliebten Bestseller-Autoren Florian Modler und Martin Kreh.

The rheology of dense red blood cell suspensions is investigated via computer simulations based on the lattice Boltzmann, the immersed boundary, and the finite element methods. The red blood cells are treated as extended and deformable particles immersed in the ambient fluid. In the first part of the work, the numerical model and strategies for stress evaluation are discussed. In the second part, the behavior of the suspensions in simple shear flow is studied for different volume fractions, particle deformabilities, and shear rates. Shear thinning behavior is recovered. The existence of a shear-induced transition from a tumbling to a tank-treading motion is demonstrated. The transition can be parameterized by a single quantity, namely the effective capillary number. It is the ratio of the suspension stress and the characteristic particle membrane stress. At the transition point, a strong increase in the orientational order of the red blood cells and a significant decrease of the particle diffusivity are observed. However, the average cell deformation shows no signature of the transition.