Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

System und Phasen

Ein System ist die Menge der Chemikalien, die für eine Untersuchung in Isolation von der äußeren Umgebung ausgewählt wurden. Es handelt sich um eine Mischung aus einfachen und zusammengesetzten Körpern in unterschiedlichen Verhältnissen, in denen physikalische, chemische oder physikalisch-chemische Prozesse ablaufen können.

Phasen sind jeder Teil eines Systems mit Eigenschaften, die physisch von anderen zu unterscheiden sind. Komponenten oder zusammengesetzte Einheiten, aus denen sich das System ursprünglich zusammensetzt, sind die einzelnen Teile, die im System im Gleichgewicht unterschieden werden können.

Feste Lösungen: Klassen und Eigenschaften

Eine feste Lösung ist ein Zustand, in dem sich Fremdatome im Kristallgitter... Weiterlesen "Grundlagen der Materialwissenschaft und Metallurgie" »

1. Solarenergie und Strahlung

1.1.1. Solare Strahlung

Die solare Strahlung setzt sich zusammen aus: 7% UV-Strahlung, 47% sichtbarem Licht und 40% Infrarotstrahlung.

1.1.2. Die Solarkonstante

Die Solarkonstante ist die Menge solarer Energie pro Zeiteinheit, die auf eine Fläche außerhalb der Erdatmosphäre auftrifft, und zwar in einem Abstand von der Sonne, der der durchschnittlichen Entfernung Sonne-Erde entspricht. Die Konstante variiert leicht, da der Abstand zwischen Sonne und Erde nicht konstant ist.

1.1.3. Der Effekt der Atmosphäre

Aufgrund der atmosphärischen Schicht gelangt nicht die gesamte von der Sonne abgefangene Strahlung bis zur Oberfläche. Der maximale Wert der Bestrahlungsstärke an der Oberfläche beträgt meist 1100 W/m².

1.1.

Der Big Bang und Geschichte des Universums

¹ Phase der Inflation: Das superkomprimierte Universum expandierte nach dem Big Bang. Es wuchs mit enormer Geschwindigkeit in der Phase der Inflation.

² Bildung der Materie: Das Universum bestand aus subatomaren Teilchen und enthielt ungeheure Mengen an Energie und Photonen. Als es auf etwa eine Milliarde Grad abkühlte, bildeten sich Neutronen und Protonen.

³ Die ersten Atome: Etwa 300.000 Jahre nach dem Big Bang bildeten sich Wasserstoff- und Heliumatome; ihre prozentuale Zusammensetzung entspricht ungefähr der heutigen.

⁴ Photonendekopplung: Die geladenen Teilchen (Protonen und Elektronen) streuten Photonen. Als sich Atome bildeten, konnten sich Photonen frei ausbreiten, sodass sich Licht ungehindert... Weiterlesen "Der Urknall und die Geschichte des Universums" »

Lichtführung und Maltechnik

Der Künstler schafft mit Licht, das die Figuren im Vordergrund beeinflusst und sie aus dem Halbschatten hervorhebt. Das Spiel von Licht und Schatten unterstützt die Komposition des Bildes. Das Licht, das durch die Tür eintritt, und der kontrastierende Hintergrund (das Dunkel der Decke und der Seitenwand auf der rechten Seite) verleihen dem Betrachter Tiefe. Die Palette ist klar, hell und reich an Farben und Tönungen. Der Pinselstrich ist lang, flüssig und sichtbar. Die Konturen der Figuren verwischen.

Velázquez entwickelte die *Drop-Technik* (Tupftechnik) auf der Leinwand, wobei Details aus der Ferne beobachtet werden müssen. Die ätherischen Formen der Könige im Spiegel im hinteren Teil des Raumes wurden... Weiterlesen "Las Meninas: Analyse von Licht, Technik und Komposition" »

Optische Leistung und Brennweite von Linsen

Die Brennweite (f) ist der Abstand zwischen der Linse und ihrem Fokuspunkt, an dem das Bild eines Objekts im Unendlichen scharf abgebildet wird. Die Objektbrennweite (f') ist der Abstand zwischen der Linse und dem Objektfokus, dem Punkt, dessen Bild im Unendlichen gebildet wird. Sie entspricht der Brennweite mit umgekehrtem Vorzeichen.

Die Brennweite ist für Sammellinsen (konvexe Linsen) positiv und für Zerstreuungslinsen (konkave Linsen) negativ.

Die optische Leistung einer Linse ist der Kehrwert der Brennweite und wird in Dioptrien (m⁻¹) gemessen. Die optische Leistung (P) einer Linse kann mit der Linsenmacherformel berechnet werden:

P = (n - 1) * (1/R₁ - 1/R₂)

Dabei ist:

• n der Brechungsindex

Kondensatoren: Funktion, Betrieb und Typen

Funktion eines Kondensators

Wenn ein Kondensator geladen wird, sammeln sich negative Ladungen (Elektronen) auf einer Platte und positive Ladungen (Ionen) auf der anderen. Nach dem Ladevorgang hält die Spannung durch elektrostatische Anziehung an.

In Gleichstromkreisen (DC) wird der Kondensator geladen und öffnet den Stromkreis. In elektronischen Wechselstromkreisen (AC) wird er zum Filtern von Signalen verwendet. Durch das Laden und Entladen in jeder Halbwelle entstehen Verzögerungen in der Spannungs- und Stromwelle, was zur Korrektur des Leistungsfaktors (PF) genutzt wird.

Betriebsspannung und Durchschlagsfestigkeit

Die Betriebsspannung ist die maximale Spannung, die der Kondensator ohne Beschädigung... Weiterlesen "Grundlagen der Elektrotechnik: Kondensatoren, Magnetismus & Gesetze" »

Atommodelle im Überblick

Alton: TA-Bände und identische (mismoelem) verschiedene (otroelem); Verbindungen durch Vereinigung von Atomen; 1. Reorganisation der Atome.

Thomson: Das Rosinenkuchenmodell

J.J. Thomson: Ging von einer positiv geladenen, kompakten Atomkugel aus, in die negativ geladene Elektronen eingebettet sind. Bekannt als das Rosinenkuchenmodell. Im Jahr 1897 zeigte Thomson in einer Entladungsröhre die Existenz von Teilchen, die viel kleiner als das Atom sind: negativ geladene Elektronen. Er bestimmte das Verhältnis zwischen Ladung und Masse und demonstrierte, dass diese Konstante unabhängig vom Kathodenmaterial war.

Rutherford: Der Atomkern

Rutherford: Beobachtete zusammen mit Geiger und Marsden: „Die meisten Teilchen durchdringen... Weiterlesen "Atommodelle: Thomson, Rutherford, Bohr und moderne Theorie" »

Wellen — Definition und Arten

1. Eine Welle ist die Ausbreitung einer Störung einer Eigenschaft eines Mediums, die durch den Raum Energie trägt.

Eine Längswelle breitet sich aus, wenn die schwingende Bewegung der Teilchen des Mediums parallel zur Ausbreitungsrichtung der Welle erfolgt.

Eine transversale Welle ist eine Bewegung, die durch Schwankungen gekennzeichnet ist, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung auftreten.

Die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung durch den Raum erfolgt in Form von elektromagnetischen Wellen.

Eine mechanische Welle ist eine Störung oder Spannung, die sich in einem materiellen Medium ausbreitet.

Länge, Zeit und Frequenz

2. Die Länge ist die Entfernung zwischen zwei Punkten. Die Länge eines Objekts ist der... Weiterlesen "Wellen, Kinematik und Bewegung: Frequenz, Geschwindigkeit, Beschleunigung" »

Grundlagen der klassischen Mechanik

Aristoteles dachte, je höher die Masse eines fallenden Körpers, desto schneller fällt er. Galilei widersprach dem. Kraft ist das Maß für die Wechselwirkung zwischen Körpern in Berührung und auf Distanz.

Die Newtonschen Gesetze

Kräfte sind mit einem Kraftmesser messbar. Der dritte Grundsatz der Dynamik besagt: Wenn zwei Körper interagieren, ist die Kraft, die auf den ersten Körper ausgeübt wird, gleich und entgegengesetzt zu der Kraft, die auf den zweiten Körper ausgeübt wird. Diese Kräfte werden häufig als Aktion und Reaktion bezeichnet.

Das erste Newtonsche Gesetz besagt: Wenn auf einen Körper keine Kraft einwirkt oder die Gesamtkraft Null ist, behält der Körper seinen Bewegungszustand bei.... Weiterlesen "Grundlagen der klassischen Mechanik und Energie" »

Thomson-Modell und Entdeckung des Elektrons

Thomson-Modell war die Erklärung der Entdeckung des Elektrons als Teilchen mit sehr geringer Masse und negativer Ladung. Thomson nahm an, dass alle Atome Elektronen enthalten. Da das Atom neutral ist, muss der Rest der Materie positiv geladen sein. Als Protonen entdeckt wurden, haben sie die gleiche Ladungsgröße wie das Elektron, jedoch mit positiver Vorzeichen, und ihre Masse entspricht ungefähr der des Wasserstoffkerns.

Rutherfords Kernmodell

Nuklear- oder Rutherfords Modell: Experimentell stellte Rutherford fest, dass sich fast die gesamte Masse eines Atoms in einem zentralen Bereich konzentriert, den er Kern nannte. Dieser Kern enthält die positiven Ladungen (Protonen), und die Elektronen umkreisen... Weiterlesen "Atommodelle, Elektronen und Spektren – Thomson & Rutherford" »