Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Beleuchtung: Schlüsselkonzepte und Definitionen

Grundlegende Definitionen

• Licht: Physikalisches Agens, das Objekte beleuchtet und sichtbar macht.
• Beleuchtung: Lichtmenge, die auf eine Oberfläche, z. B. den Arbeitsplatz, auftrifft.
• Tageslicht: Natürliches Licht während des Tages (Sonnenlicht). Es ist eine Kombination aus voller Sonneneinstrahlung und diffusem Himmelslicht.
• Kunstlicht: Licht, das von künstlichen Quellen erzeugt wird.
• Lux (lx): Metrische Maßeinheit für Beleuchtung. Gibt die Lichtmenge pro Quadratmeter an (Lumen/m²).

Arten der Beleuchtung

• Lokalisierte Beleuchtung: Bietet ein erhöhtes Beleuchtungsniveau in einem bestimmten Arbeitsbereich.
• Allgemeinbeleuchtung: Gleichmäßige Lichtverteilung über den gesamten Arbeitsbereich.

Wichtige

Licht und seine Eigenschaften

Arten von Körpern und Licht

• Licht: Objekt, das in der Lage ist, selbst Licht zu emittieren.
• Undurchsichtig: Verhindert den Durchgang von Licht.
• Transluzent: Lässt einen bestimmten Anteil oder Prozentsatz des Lichts durch.

Darstellung von Licht

• Lichtstrahl: Gerade Linie, die die Richtung und den Sinn der Lichtausbreitung darstellt (grafische Darstellung ohne Dicke).
• Lichtbündel: Physische Darstellung; wenn Licht durch einen dünnen Schlitz geht, bildet es einen Strahl, der immer dicker wird.

Schattenbildung

• Scharfe Schatten: Entstehen, wenn die Lichtquelle klein oder weit entfernt ist.
• Schatten und Halbschatten: Entstehen, wenn die Lichtquelle groß und nahe an den Objekten ist.

Das elektromagnetische Spektrum

Elektromagnetisches... Weiterlesen "Licht, Reflexion, Brechung und das menschliche Auge" »

Wellenbewegung

Eine Welle ist die Übertragung einer Störung von einem Punkt zum anderen ohne den Transport von Materie.

Klassifizierung von Wellen

Nach Ausbreitungsrichtung

Eindimensionale Wellen

Breiten sich in einer Richtung aus.

Zweidimensionale Wellen

Breiten sich in zwei Richtungen aus.

Dreidimensionale Wellen

Breiten sich in drei Richtungen aus.

Nach Medium

Materiewellen

Benötigen ein materielles Medium zur Ausbreitung. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt von den Eigenschaften des Mediums ab.

Elektromagnetische Wellen

Benötigen kein Medium und können sich im Vakuum ausbreiten, wie z.B. sichtbares Licht.

Nach Richtung der Störung

Transversalwellen

Die Ausbreitungsrichtung ist senkrecht zur Störung.

Longitudinalwellen

Die Ausbreitungsrichtung fällt... Weiterlesen "Wellenbewegung: Arten, Eigenschaften und Prinzipien" »

1. Das elektromagnetische Spektrum

Was ist das elektromagnetische Spektrum?

Das elektromagnetische Spektrum umfasst alle Arten elektromagnetischer Strahlung: Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung.

2. Die Astronomische Einheit

Wie groß ist die Astronomische Einheit?

Die Astronomische Einheit (AE) ist die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne und beträgt 1,49 × 10¹¹ m.

3. Galaxien

Was ist eine Galaxie?

Eine Galaxie ist ein riesiges System aus Sternen, Gaswolken, Planeten, Staub, möglicherweise dunkler Materie und dunkler Energie, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Galaxien enthalten auch Unterstrukturen wie Nebel, Sternhaufen und Mehrfachsternsysteme.... Weiterlesen "Das Sonnensystem und darüber hinaus: Eine Erkundung des Universums" »

Geiger-Zähler

Ein Geiger-Zähler besteht aus einem zentralen Draht in einem hohlen Metallzylinder, der mit Gas bei niedrigem Druck gefüllt ist. Zwischen dem Zylinder und dem Draht wird eine elektrische Spannung so angelegt, dass der Draht positiver als der Zylinder ist. Wenn Strahlung in die Röhre eintritt und ein Atom im Gas ionisiert, wird das freigesetzte Elektron zum positiv geladenen zentralen Draht hingezogen. Während seiner Beschleunigung zum Draht kollidiert das Elektron mit anderen Atomen und setzt weitere Elektronen frei. Diese wiederum setzen mehr Elektronen frei, was zu einer Kaskade von Elektronen führt, die sich zum Draht bewegen. Diese verursachen einen kurzen elektrischen Stromimpuls, der ein mit der Röhre verbundenes Zählgerät... Weiterlesen "Detektoren für ionisierende Strahlung" »

Filmbearbeitung

In der traditionellen Filmproduktion kann die Filmentwicklung in folgende Phasen zusammengefasst werden:

A) Offenbarungen und Visionen

Der Film, der bereits gedreht ist, wird beschriftet und klassifiziert, um ihn an das Labor zu schicken. In ihren verschlossenen Dosen wird er nach jedem Drehtag geöffnet und positiv entwickelt, sodass man das demontierte Etalon-Material beobachten kann. Dies wird als Copion oder Copion täglich bezeichnet. Heutzutage wird oft Telecine (elektronisches Scannen) und dann das Abspielen einer Videokopie verwendet, da die Montage in der Regel in einem Computer-Editing-System durchgeführt wird.

B) Positiv

Sobald die Rolle (oder Rollen) des Films fertig gedreht, entwickelt und auf ihre Gültigkeit überprüft... Weiterlesen "Filmproduktion: Bearbeitung, Typen und digitale Prozesse" »

Geometrie: Wissenschaft, die die Beziehungen und Eigenschaften geometrischer Elemente (die wichtigsten sind: Punkt, Linie und Fläche) in der Ebene und im Raum untersucht.

Ebene Geometrie

Ein Teil der Geometrie, der die Beziehungen und Eigenschaften geometrischer Elemente in der Ebene untersucht.

Darstellende Geometrie

Ein Teil der Geometrie, der die Darstellung von Systemen studiert.

Darstellungssysteme

Eine Reihe von Elementen, die verwendet werden, um die Position von Raumfiguren in der Ebene darzustellen und umgekehrt.

Grundlegende Elemente

• Punkt: Die Kreuzung von zwei Linien.
• Linie: Der Schnittpunkt von zwei Ebenen.
• Ebene: Ein geometrisches Element, das definiert wird durch:
  1. Drei Punkte.
  2. Zwei Linien, die parallel sind oder sich schneiden.
  3. Eine Linie

Photomultiplier: Dunkelstrom & Verstärkung

Der Dunkelstrom ist ein geringer Strom, der in einem Photomultiplier (PMT) fließt, selbst wenn dieser nicht beleuchtet wird. Er sollte stets minimiert werden. Ein geeigneter Arbeitsbereich für Photomultiplier liegt typischerweise zwischen 800 V und 1300 V.

Die Hauptursache für den Dunkelstrom ist die thermische Emission (Glühemission) von der Photokathode und den Dynoden. Weitere Quellen des Dunkelstroms sind:

• Ableitstrom
• Glühphänomene
• Feldemission
• Restgas-Ionisation
• Radioaktive Kontamination

Die Verstärkung (G) eines Photomultipliers, definiert als das Verhältnis der Anzahl der Elektronen am Ausgang des PMT pro einfallendem Photon, wird durch die folgende Beziehung ausgedrückt:

G = K • Va

Diese... Weiterlesen "Optische Messtechnik: Photomultiplier, Up-Konversion & Photolumineszenz" »

Optik: Eine kurze Einführung

Die Optik ist der Teil der Physik, der das Licht und seine Eigenschaften untersucht. Seit der Antike gibt es Theorien, die versuchen, das Licht zu erklären. Die alten Atomisten argumentierten, dass das Sehen dadurch zustande kommt, dass Objekte Bilder ausstrahlen, die sie verlassen und in die Seelen der Menschen gelangen, die durch ihre Augen sehen.

Lichtgeschwindigkeit und Brechungsindex

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine endliche Größe, die zwar unterschiedliche Werte annimmt, je nach dem Medium, in dem sie sich ausbreitet, aber im Vakuum einen Maximalwert erreicht. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum wird durch "c" repräsentiert und hat einen ungefähren Wert von 300.000 km/s. In jedem anderen Medium ist die... Weiterlesen "Optik: Licht, Reflexion, Brechung und Streuung" »

Kernphysik: Eine Einführung

Die Kernphysik ist ein Zweig der Physik, der die Eigenschaften und das Verhalten von Atomkernen untersucht.

Die Entwicklung des Atommodells

Demokrit

Demokrit entwickelte die Theorie, dass die Materie aus unteilbaren Teilchen besteht, die er Atome nannte (griechisch: atomos = unteilbar).

John Dalton

John Dalton formulierte 1803 eine neue Theorie über den Aufbau der Materie. Er schlug vor:

• Elemente bestehen aus grundlegenden Einheiten, den Atomen, zu Ehren von Demokrit.
• Verbindungen bestehen aus Molekülen, deren Struktur durch die Vereinigung von Atomen in bestimmten und konstanten Verhältnissen gegeben ist.

Ende des 19. Jahrhunderts wurde festgestellt, dass Atome nicht unteilbar sind, sondern aus mehreren Arten von Elementarteilchen... Weiterlesen "Atommodelle: Von Demokrit bis Schrödinger" »