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  • Anhang

    A.l Verschiedene Einheiten, Internationales Einheitensystem und Gaußsches System

    Verwendet wird durchgängig das Internationale Einheitensystem SI (Systeme International d'Unites); die wichtigsten Größen und Beziehungen werden hier auch im Gaußsehen System angegeben. Zweckmäßiger- weise werden auch "Astronomische Einheiten" (Tabelle auf der hinteren Einbandrückseite) eingeführt.

    SI-Basiseinheiten:

    Meter m (Länge) Kilogramm kg (Masse) Sekunde s (Zeit) Ampere A (Elektrische Stromstärke) Kelvin K (Temperatur) Mol mol (Stoffmenge) Candela1 cd (Lichtstärke)

    Präfixe für Zehnerpotenzen:

    w- l Dezi d 102 Hekto h w-2 Zenti c 103 Kilo k w-3 Milli m 106 Mega M w-6 Mikro j.L 109 Giga G w-9 Nano n 1012 Tera T 10-12 Pico p 1015 Peta p 10- 1s Femto f 1018 Exa E 10- 18 Atto a 1021 Zetta z 10- 21 Zepto z 1024 Yotta y 10- 24 Yocto y

    1 In diesem Buch nicht verwendet.

  • Einige Beziehungen im Bereich des Elektromagnetismus zwischen SI und Gaußsehern System:

    Das Gaußsehe System der "gemischten" CGS-Einheiten verwendet sowohl elektrostatische Einheiten (E.S.E.) als auch elektromagnetische Einhei- ten (E.M.E.) in den jeweiligen Bereichen. In ihm sind Permittivität und Permeabilität im Vakuum dimensionslos mit dem Wert 1.

    X : Größe im Internationalen Einheitensystem

    X : Größe im Gaußsehen System Wir beschränken uns hier auf das Vakuum, so daß magnetische Flußdichte B und magnetische Feldstärke (Induktivität) H über

    B =/loH bzw. iJ = ii zusammenhängen.

    Elektrische Ladung:

    Elektrische Feldstärke:

    Magnetische Flußdichte:

    - e e=--- y'4m0

    E=~E

    iJ = (4; B = y'4m()cB yliü

    t:o elektrische, 110 magnetische Feldkonstante (Tabelle auf der hinteren Einbandrückseite) mit t:o/lo = 1/ c2, c Lichtgeschwindigkeit.

    Kraft auf bewegte Ladung e:

    Energiedichte im Vakuum:

    Poynting-Vektor:

    Zyklotronfrequenz:

    Bohr-Radius:

    Klassischer Elektronenradius:

    Verschiedene Einheiten:

    Länge:

    Angström

    Masse:

    Tonne

    atomare Masseneinheit mu

    - e - F = eE + ev X B = eE + -V X B

    c

    1 ( 2 B2 ) 1 - 2 - 2 w =- t:0 E +- = -(E + B ) 2 flo 8rr

    1 c - - S=ExH= -ExB= -ExB

    110 4rr eB eii

    wc=-=- m mc

    n,z n,z ao = 4rrt:o-- = --

    mee2 mee2

    e2 e2 re=----=--

    4rrso mec2 mec2

    1 Ä= w-IO m = w-s cm

    1 t = 103 kg

    1 u = 1.6605. w-27 kg

  • Zeit:

    Minute Stunde Tag Jahr

    Frequenz:

    Hertz

    Winkel:

    Radiant

    Grad Winkelminute Winkelsekunde

    Raumwinke I:

    Steradiant

    Kraft:

    Newton

    Druck:

    Pascal

    Bar

    Energie:

    Joule

    Elektronvolt Äquivalente:

    kT für T =I K Kilogramm atomare Masseneinheit Protonenmasse Elektronenmasse

    Leistung:

    Watt

    A.l Verschiedene Einheiten, Internationales Einheitensystem und Gaußsches System

    1 min lh ld la

    =60s = 60 min = 3600 s = 24 h = 86 400 s ::::::3.156. 107 s unabhängig von der gerrauen Definition

    1Hz =1s- 1

    1 rad = 1 mm- 1 (dimensionslos)

    = 57.2958° = 3437.74' = 206 264.81" 1° =n/180rad=l.7453·10-2 rad 1' = (1/60)0 = 2.9089. 10-4 rad 1" = (1/60)' = 4.8481. 10-6 rad

    1 sr

    IN

    = 1m2 m-2 (dimensionslos) = (180/n) 2 Quadratgrad = 3282.8 Quadratgrad

    = 1 mkgs-2 = 105 dyn = 105 cmg s-2

    1 Pa = 1 m- 1 kgs-2 = 1 Nm-2

    = 10dyncm-2

    1 bar = 105 Pa

    I J =1m2 kg s-2 = 1 Nm= 1 Ws = 107 erg = 107 cm2 g s-2

    I eV = 1.6022-10- 19 J = 1.6022. 10-12 erg

    I K · k = 1.3807 · 10-23 J = 8.6174 · 10-5 eV l kg · c2 = 8.9876 · 1016 J m0 c2 = 1.4924 · 10- 10 J = 931.49 MeV m c2 = 1.5033-10- 10 J = 938.27 MeV p mec2 = 8.1872 · 10- 14 J = 0.5110 MeV

    lW =lm2 kgs- 3 =1Js- 1 =1VA = 107 erg s- 1

    A 537

  • Temperatur:

    Celsius-Temperatur Temperaturäquivalent

    des Elektronvolts

    Elektrische Ladung:

    Coulomb

    WCI =Absolute Temperatur T[K]- 273.15 K 1 evk- 1= 11 605 K

    IC =I A s = 2.9979 ·109 E.S.E.

    Elektrische Spannung, Potential:

    Volt 1 V = 1m2 kg s-3 A _, = 3.3356 · 10-3 E.S.E.

    Magnetische Flußdichte (im Vakuum):

    Tesla IT =1kgs-2 A-'=1Vsm-2

    = 104 G (Gauß)

  • A.2 Namen der Sternbilder

    Standardabkürzung, lateinische (mit Genitiv) und deutsche Bezeichnung der Konstellationen

    And Andromeda Andromedae Andromeda Ant Antlia Antliae Luftpumpe Aps Apus Apodis Paradiesvogel Aql Aquila Aquilae Adler Aqr Aquarius Aquarii Wassermann Ara Ara Arae Altar Ari Aries Arietis Widder Aur Auriga Aurigae Fuhrmann Boo Bootes Bootis Bootes Cae Caelum Caeli Grabstichel Cam Camelopardalis Camelopardalis Giraffe Cap Capricornus Capricorni Steinbock Car Carina Carinae Schiffskiel Cas Cassiopeia Cassiopeiae Kassiopeia Cen Centaurus Centauri Zentaur Cep Cepheus Cephei Kepheus Cet Cetus Ceti Walfisch Cha Chamaeleon Chamaeleontis Chamäleon Cir Circinus Circini Zirkel CMa Canis Maior Canis Maioris Großer Hund CMi Canis Minor Canis Minoris Kleiner Hund Cnc Cancer Cancri Krebs Co I Columba Columbae Taube Com Coma Berenices Comae Berenices Haupthaar der Berenike CrA Corona Austrina Coronae Austrinae Südliche Krone CrB Corona Borealis Coronae Borealis (Nördliche) Krone Crt Crater Crateris Becher Cru Crux Crucis Kreuz (des Südens) Crv Corvus Corvi Rabe CVn Canes Venatici Canum Venaticorum Jagdhunde Cyg Cygnus Cygni Schwan Dei Deiphiaus Delphini Delphin Dor Dorado Doradus Schwertfisch Dra Draco Draconis Drache Equ Equuleus Equulei 1-'üllen Eri Eridanus Eridani Eridanus For Fornax Fornacis Chemischer Ofen Gern Gemini Geminorum Zwillinge Gru Grus Gruis Kranich Her Hercules Herculis Herknies Hor Horologium Horologii Pendeluhr Hya Hydra Hydrae Wasserschlange Hyi Hydrus Hydri Südliche Wasserschlange Ind lndus lndi Inder Lac Lacerta Lacertae Eidechse Leo Leo Leonis Löwe Lep Lepus Leporis Hase Lib Libra Librae Waage LMi Leo Minor Leonis Minoris Kleiner Löwe

    539

  • 540

    I Aoh.og

    Lup Lupus Lupi Wolf Lyn Lynx Lyncis Luchs Lyr Lyra Lyrae Leier Men Mensa Mensae Tafelberg Mic Microscopium Microscopii Mikroskop Mon Monoceros Monocerotis Einhorn Mus Musca Muscae Fliege Nor Norma Normae Winkelmaß Oct Octans Octantis Oktant Oph Ophiuchus Ophiuchi Schlangenträger Ori Orion Orionis Orion Pav Pavo Pavonis Pfau Peg Pegasus Pegasi Pegasus Per Persens Persei Persens Phe Phoenix Phoenicis Phönix Pie Pietor Pictoris Maler PsA Piscis Austrinus Piscis Austrini Südlicher Fisch Psc Pisces Piscium Fische Pup Puppis Puppis Achterdeck Pyx Pyxis Pyxidis Kompaß Ret Reticulum Reticuli Netz Sei Sculptor Sculptoris Bildhauer Sco Scorpius Scorpii Skorpion Set Senturn Scuti Schild Ser Serpens Serpentis Schlange Sex Sextans Sextantis Sextant Sge Sagitta Sagittae Pfeil Sgr Sagittarius Sagittarii Schütze Tau Taurus Tauri Stier Tel Telescopium Telescopii Fernrohr TrA Triangulum Australe Trianguli Australis Südliches Dreieck Tri Triangulum Trianguli Dreieck Tue Tucana Tucanae Tukan UMa Ursa Maior Ursae Maioris Großer Bär (Wagen) UMi Ursa Minor Ursae Minoris Kleiner Bär (Wagen) Vel Vela Velorum Segel (PI.) Vir Virgo Virginis Jungfrau Vol Valans Volantis Fliegender Fisch Vul Vulpecula Vulpeculae Füchslein

    Bezeichnungsweise bei Verwendung der Konstellationsnamen: Nichtveränderliche Sterne wer- den durch griechische (in einigen Fällen auch durch lateinische) Buchstaben oder durch Zahlen in Verbindung mit dem Genitiv des lateinischen Konstellationsnamens, meist in der dreibuchstabigen Standardabkürzung, bezeichnet, z. B.: ß UMa =Beta Ursae Maioris oder 48 UMa = 48 Ursae Ma.ioris, z Her= Iota Herculis, I Car =I Carinae, a Cen = a Centauri.

    Veränderliche Sterne werden mit großen Buchstaben R, S, ... , Z; RR, RS, . . . ZZ; AA, ... , AZ; BB, ... , QZ und dem Genitiv der Konstellation bezeichnet (334 Möglichkeiten; J wird nicht verwendet), weitere Veränderliche in einem Sternbild mit V 335 usw., z. B. RR Lyr, W Vir, SS Cyg, V I 057 Cyg.

    Für starke Radio- und Röntgenquellen wird der lateinische Sternbildname im Nominativ mit großen Buchstaben und Ziffern verwendet, z. B. Tau A = Taurus A, Her X-1 = Hercules X-1, Sco X-3 = Scorpius X-3.

  • Ausgewählte Probleme

    1. Koordinatensysteme (Abschn. 2.1 und 11.1)

    1.1 Die Verknüpfung zwischen dem Horizontalsystem (Azimut A, Höhe h bzw. Zenitabstand z = 90°- h) und dem Äquatorialsystem (Deklination 8 und Stundenwin- kel t bzw. Rektaszension a = Sternzeit- t) erfolgt über das Polardreieck (nautisches Dreieck) Pol P - Zenit Z -Gestirn G mit den Seiten z, 90°- rp und 90°-8 (rp: Polhöhe).

    Z'

    c

    b Q

    B c

    Man gebe die Formeln an zur Berechnung von z aus gegebenem rp, 8, t sowie von 8 aus gegebenem rp, z, A .

    Wie lauten die entsprechenden Beziehungen für die Umrechnung vom Äquatorialsystem (a,8) auf (a) ekliptikale Koordinaten und auf (b) galaktische Koordinaten?

    1.2 Wo und wann geht die Sonne am längsten Tag des Jahres in Heidelberg (geographische Breite rp = 49.41 °) auf? Wie groß sind Azimut und Sternzeit bei Auf- und Untergang von Arktur (a Boo, a = 14 h 15 min 39.6 s, 8 = + 19° 10'57") für New York (rp = 40.7°)? Wie lange steht der Stern über dem Horizont?

    Man löse diese Aufgabe (a) ohne Berücksichtigun