Catégorie : Physique-Chimie
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Pendel - Physik.
geographische Breite, desto langsamer ist die Kreisbewegung der Pendelebene über den Boden. Am Äquator dreht sich die Pendelebene überhaupt nicht. Ein Drehpendel besteht aus einem Draht oder ähnlichen Faden. Es „schwingt”, indem es sich wiederholt um die durch das Zentrum des Drahtes verlaufende Achse auf- undwieder abwickelt (so ähnlich wie ein Jojo). Es ist zwar kein Pendel im eigentlichen Sinn, da es nicht aufgrund der Schwerkraft schwingt, man kann seine Bewegung aber mitähnlichen mathematis...
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Radioaktivität - Physik.
Protonen und zwei Neutronen, zusammensetzt. Sie tritt vor allem beim Zerfall natürlicher Radionuklide auf, wie z. B. beim Radium 226 zu Radon 222: 226Ra → 222Rn2- + 4He2+ + Energie 4,9 MeV) Beim α-Zerfall verringert sich die Ordnungszahl formal um vier und die Kernladungszahl formal um zwei Einheiten. Die Energie von Alphastrahlung ist umso größer, je höher die Energie der freigesetzten α-Teilchen ist. Sie liegt bei natürlichen Radionukliden zwischen vier und sechs Megaelektronenvolt; sie ka...
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Relativitätstheorie - Physik.
Michelson-Morley-VersuchDie von einer Lichtquelle ausgesandten Strahlen werden von einer halb durchlässigen Glasplatte in zwei Teilbündel aufgespalten unddurchlaufen danach die beiden gleich langen Arme des Interferometers, von denen einer parallel, der andere senkrecht zurBewegungsrichtung der Erde steht. Nach den Vorstellungen der beiden amerikanischen Physiker Albert Michelson und Edward Morleysollten dabei unterschiedliche Laufzeiten der reflektierten Strahlenbündel auftreten, deren verschob...
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Schall - Physik.
Für die Berechnung der Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten gilt: cflüssig = √(1/ cr),wobei r die Dichte der Flüssigkeit und c ihre Kompressibilität ist. Die Berechnung der Schallgeschwindigkeit in Festkörpern ist etwas komplizierter, weil hier die longitudinalen und transversalen Wellen berücksichtigt werden müssen. ImSpezialfall eines langen Stabes gilt: cfest, longitudinal = √(E/&rho) und cfest, transversal = √(G/&rho). In diesen Formeln ist r die Dichte des Festkörpers, E der...
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Wechselwirkung - Physik.
BetazerfallBeim Betazerfall handelt es sich um verschiedene Arten des radioaktiven Zerfalls. Allgemein unterscheidet man zwei Arten: den β--und den β+ -Zerfall. Beim β--Zerfall (links im Bild) wandelt sich ein Neutron in ein Proton um, wobei ein Elektron und einAntielektronneutrino freigesetzt werden. Der β--Zerfall tritt vor allem bei Atomkernen mit Neutronenüberschuss auf. Dagegenwandelt sich beim β+-Zerfall (rechts im Bild) ein Proton in ein Neutron um, wobei ein Positron (Antielektron) u...
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Welle - Physik.
Dämpfung, die praktisch immer dann auftritt, wenn Wellen sich in Medien ausbreiten. Bei so genannten stehenden Wellen liegen die entsprechenden Amplituden immer auf der gleichen räumlichen Position. Fortschreitende Wellen entstehen, wenn sich z. B. zwei ebene Sinuswellen überlagern, die die gleiche Amplitude und Frequenz, aberentgegengesetzte Ausbreitungsrichtung besitzen. Bei allen Wellenarten lassen sich physikalische Phänomene, wie z. B. Beugung, Brechung, Reflexion, Polarisation oderInterfe...
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Zeit - Physik.
Die Einführung von Atomuhren ermöglichte eine noch genauere Zeitmessung – speziell die Konstruktion der äußerst genauen Cäsium-Atomuhr (1955). Diese Atomuhr nutztdie Frequenz einer Spektrallinie (Spektroskopie: Spektrallinien) des Isotops Cäsium 133. Im Jahre 1967 wurde offiziell definiert, dass eine Sekunde im InternationalenEinheitensystem ( Système International d’Unités, SI) 9 192 631 770 Strahlungsperioden dauert. Dies entspricht dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinniveaus im Grundzustand...
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Physik - Physik.
mathematische Methoden zur Berechnung von Mond- und Sonnenfinsternissen entwickelt; diese Methoden wurden aber eher als religiöse Geheimnisse verstanden. DieserGlaube an die prinzipielle Verstehbarkeit der Natur ist bis heute die Grundlage aller Naturwissenschaften. Noch bestand eine untrennbare Einheit von belebter und unbelebter Natur. Leben, so Thales (ca. 585 v. Chr.), sei allmählich aus unbelebter Materie im Wasser entstanden.Dies ist durchaus als Vorläufer der Darwin’schen Evolutionstheori...
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Licht - Physik.
Bei Sammellinsen laufen die einfallenden Strahlen des Gegenstandes zusammen – sie konvergieren. Dieses Beispiel zeigt auf derlinken Seite eine Bikonvexlinse. Je nach Abstand des Gegenstandes von der Linse (Gegenstandsweite) entsteht bei diesem Linsentypein reelles, umgekehrt stehendes Bild, das verkleinert oder auch vergrößert sein kann. In einem Fall kann auch ein virtuelles Bildentstehen. Die Tabelle darunter liefert verschiedene Beispiele. Im Gegensatz dazu erzeugt eine Zerstreuungslinse (rec...
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Magnetismus - Physik.
Induktion in einem einfachen StromkreisIn einem geschlossenen Stromkreis induziert der elektrische Strom einen Magnetfluss.© Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Das Atommodell des dänischen Physikers Niels Bohr lieferte einen Ansatz zum Verständnis des Periodensystems der Elemente und konnte zeigen, warum Magnetismusinsbesondere bei Übergangsmetallen wie Eisen und bei seltenen Erden oder in Verbindungen, die solche enthalten, zu beobachten ist. 1925 zeigten die amerikanischenPhysiker...
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Mechanik - Physik.
einem Punkt der Tür aus, der am weitesten von der Türangel entfernt ist. Dadurch wird ein maximales Drehmoment erzeugt. Würde man die Tür in der Mitte zwischen Griffund Angel mit der gleichen Kraft aufdrücken, hätte das Drehmoment nur die Hälfte seiner vorherigen Größe. Würde die Kraft parallel zur Tür ausgeübt werden, also auf dieKante, wäre das Drehmoment null. Damit sich ein Körper im Gleichgewicht befindet, müssen die Drehmomente, die im Uhrzeigersinn auf eine beliebige Achse wirken, durchDr...
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Mikroskop - Physik.
In der Forschung verwendete Mikroskope sind meist mit zusätzlichen Einrichtungen ausgerüstet. Da das Abbild einer Probe sehr stark vergrößert ist und man es umgekehrtsieht, ist es äußerst schwierig, mit der Probe direkt umzugehen. Deshalb ist der Objekttisch eines in der Forschung eingesetzten Hochleistungsmikroskops durchFeinstellschrauben (Mikrometerschrauben) verstellbar. Bei einigen Mikroskopen kann der Objekttisch auch gedreht werden. Außerdem sind alle in der Forschungeingesetzten Mikrosko...
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Optik - Physik.
Wand) liegen im Schatten, bei denen die direkte Verbindungslinie zur Lichtquelle den (undurchsichtigen) Gegenstand durchdringt. Es folgt auch sofort, dass der Rand desSchattens unscharf ist, wenn die Lichtquelle ausgedehnt ist; nur punktförmige Lichtquellen erzeugen vollkommen scharfe Schatten. Dies liegt daran, dass von manchenPunkten des Schirmes aus, dem so genannten Halbschatten, die Verbindungsstrecke zu manchen Punkten der Lichtquelle durch den undurchsichtigen Gegenstand unterbrochen...
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Kernfusion - Physik.
4 FUSIONSANLAGEN Soll eine Fusionsanlage wirtschaftlich arbeiten, muss logischerweise die gewonnene Energie größer sein als die Energie, die für den Einschluss und die Aufheizung desPlasmas eingesetzt wird. Diese Bedingung gilt theoretisch als erreicht, wenn das Produkt aus der Einschlusszeit t und der Plasmadichte n einen Wert von etwa 10 14 überschreitet. Die Beziehung t n ≥ 10 14 bezeichnen Physiker als Lawson’sches Kriterium. Im Laufe der Zeit sind verschiedene Fusionreaktortypen entwic...
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Laser - Physik.
konstruierte der amerikanische Physiker Peter Sorokin den ersten auf einem flüssigen Medium basierenden Laser. Es folgten verschiedene Laser auf Halbleiterbasis. 4 LASERTYPEN Entsprechend dem jeweiligen Arbeitsmedium unterscheidet man grundsätzlich Festkörper-, Gas-, Halbleiter- und Flüssigkeitslaser. 4.1 Festkörperlaser Die gebräuchlichsten Festkörperlasermedien sind Stäbe aus kristallinem Rubin oder Neodym enthaltenden Gläsern oder Kristall. Die Enden eines solchen Stabes sind alszwei parall...
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Gravitation - Physik.
Ausreichend schwere Himmelskörper können auf Licht, das von weiter entfernten Objekten aus der gleichen Richtung kommt, wieeine Linse wirken. Wenn die Konfiguration der Objekte stimmt, könnte die Linse zwei oder mehr identische Bilder vom weiterentfernten Objekt erzeugen. Auf der hier gezeigten Aufnahme sind offensichtlich fünf Lichtquellen erkennbar, tatsächlich handelt essich jedoch nur um zwei Objekte: Die vier außenstehenden „Bilder” stammen von einem rund acht Milliarden Lichtjahre entfernt...
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Isotope - Physik.
Isotope des WasserstoffesWasserstoff kommt in Form von drei Isotopen in der Natur vor. Zu etwa 99,98 Prozent existiert Wasserstoff als Protium 1H, zu etwa0,02 Prozent als Deuterium 2H. Das dritte Wasserstoffisotop Tritium 3H ist in der Natur nur in Spuren anzutreffen. Die Halbwertszeitvon Tritium beträgt etwa 12 Jahre.© Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Verschiedene Isotope eines chemischen Elements lassen sich nur schwer voneinander trennen. Es ist nicht möglich, eine vollständige...
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Kalender - Physik.
die zum Teil miteinander kombiniert wurden. Einer dieser Kalender war ein Ritualkalender, der für Weissagungen herangezogen wurde. Er basierte auf Zyklen von260 Tagen, die in 20 Wochen mit je 13 Tagen eingeteilt waren. Daneben gab es einen Sonnenkalender, dessen Jahr in 18 Monate mit je 20 Tagen und fünf zusätzliche(Unheil bringende) Tage eingeteilt war und 365 Tage umfasste. Der wahrscheinlich im 7. Jahrhundert eingeführte islamische Kalender basiert auf einem Mondjahr mit jeweils 354 oder (in...
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Kernenergie - Physik.
Kernenergie aus KernumwandlungenIm Prinzip lässt sich Kernenergie durch Kernspaltung oder Kernfusion gewinnen.© Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Die beiden wesentlichen Merkmale der Kernspaltung, die für die Freisetzung von Kernenergie in der Praxis von Bedeutung sind, gehen aus der Gleichung 2 (siehe oben)hervor. Erstens ist die Energie pro Kernspaltung sehr groß. In praxisnahen Einheiten ausgedrückt, bedeutet dies, dass die Spaltung von einem Kilogramm Uran 23518,7 Millionen Kil...
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Chemie - Chemie.
und gründeten in Edessa eine Universität. Die Nestorianer übersetzten viele der philosophischen und medizinischen Schriften der Griechen ins Syrische. Diese sollten unterden Gelehrten Verbreitung finden. Im 7. und 8. Jahrhundert hielt mit den maurischen Eroberern die arabische Kultur in weiten Gebieten Kleinasiens, Nordafrikas und Spaniens Einzug. Die Kalifen von Bagdad(siehe Kalifat) wurden großzügige Förderer von Wissenschaft und Lehre. Die syrischen Übersetzungen der griechischen Texte wurde...