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Astrophysik (45) Lehrbuch (21)

Das Buch ist das Ergebnis einer Vorlesungsreihe über Astrophysik, die Prof. Hale Bradt am MIT gehalten hat. Daher ist die Zielgruppe Studenten der Naturwissenschaften, die grundlegende Methoden, Werkzeuge und Erklärungen der Astrophysik benötigt. Aber wie der Autor selbst im Vorwort sehr schön schreibt, "sollte der wesentliche Teil des Buches demjenigen zugänglich sein, der sich gut an sein Abiturwissen in Mathematik erinnern kann".

Der Inhalt ist ein weites Themenspektrum, das sich durch alle Zweige der Astronomie zieht, wobei das Ziel eindeutig die Einführung in die professionelle Betrachtung der physikalischen Grundlagen der Astronomie ist. Algebraische und trigonometrische Formeln tauchen in der Häufigkeit auf, die man von einem Lehrbuch zu einem Teilbereich der Physik erwarten kann und muss.

Sie als Leser erlernen dadurch die formelmäßige Beschreibung des elektromagnetischen Spektrums, der atmosphärischen Absorption, der Koordinatensysteme, der Bewegungen der Himmelskörper, der Kalender- und Zeitsysteme. Schwerpunkt liegt aber auf dem Bereich der astronomischen Gewinnung von konkreten Messdaten. Hier beschreibt das Buch Teleskope in allen Wellenlängenbereichen, Speckle-Interferometrie und adaptive Optiken, astronomische Detektoren verschiedener Art, Gamma-Strahlen-Experimente, Grundlagen der Statistik und die Behandlung der Strahlung von Punkt- und Flächenquellen. Im weiteren Verlauf gelangen Sie zur Bestimmung von Masse, Temperatur und Entfernung der Himmelsobjekte, zu verschiedenen Arten von Spektren, zu den Streu- und Absorptionsprozessen von Photonen in interstellarer Materie, zu Strahlungstransport durch Materie und die Entstehung der Spektrallinien und abschließend zu den Verfahrensweisen bei der Messung von Neutrinos, Hintergrundstrahlung und Gravitationswellen. So macht das Buch verständlich, was erforderlich ist, um eine professionelle Messung innerhalb der Astronomie vorzubereiten oder aufzuarbeiten.

Was dieses Buch gegenüber vielen anderen physikalischen Einführungsbüchern in die Astronomie auszeichnet ist seine Aktualität, der Schwerpunkt auf modernen Verfahren und die Beschränkung auf die physikalischen Hintergründe der Datengewinnung. Dadurch erreicht es in diesem Bereich einen hohen Grad von Vollständigkeit. Dinge wie die Funktionsweise von CCD-Detektoren, optische Interferometer, Statistik der Messungen, ausgedehnte Strahlungsquellen und Eigenschaften von Spektren findet man selten in der hier vorliegenden Tiefe behandelt.

Astronomy Methods, first published in 2003, is an introduction to the basic practical tools, methods and phenomena that underlie quantitative astronomy. Taking a technical approach, the author covers a rich diversity of topics across all branches of astronomy, from radio to gamma-ray wavelengths. Topics include the quantitative aspects of the electromagnetic spectrum, atmospheric and interstellar absorption, telescopes in all wavebands, interferometry, adaptive optics, the transport of radiation through matter to form spectral lines, and neutrino and gravitational-wave astronomy. Clear, systematic presentations of the topics are accompanied by diagrams and problem sets. Written for undergraduates and graduate students, this book contains a wealth of information that is required for the practice and study of quantitative and analytical astronomy and astrophysics.

1. Astronomy through the centuries; 2. Electromagnetic radiation; 3. Co-ordinate systems and charts; 4. Gravity, celestial motions, and time; 5. Telescopes; 6. Detectors and statistics; 7. Multiple telescope interferometry; 8. Point-like and extended sources; 9. Properties and distances of celestial objects; 10. Absorption and scattering of photons; 11. Spectra of electromagnetic radiation; 12. Astronomy beyond photons.

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