Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

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" »

Das Sonnensystem

Das Sonnensystem umfasst Himmelskörper, die sich in einem Radius von etwa 6.000 Millionen Kilometern um die Sonne bewegen. Es besteht aus:

• 1 Stern (Sonne)
• 8 Planeten
• Zwergplaneten
• Natürliche Satelliten
• Asteroiden
• Kometen
• Meteoriten
• Große Mengen an Gas und Staub

Planeten

• Im Altgriechischen bedeutet "wandernder Stern".
• Ihre Oberfläche ist kalt und im thermischen Gleichgewicht mit der Sonnenstrahlung.
• Sie erzeugen kein eigenes Licht und glänzen durch die Reflexion des Sonnenlichts.
• Klein und felsig (nah an der Sonne)
• Groß und gasförmig (weiter entfernt von der Sonne)
• Der Bereich des Asteroidengürtels trennt die inneren von den äußeren Planeten.

Historische Modelle des Sonnensystems

Ptolemäus (ca. 137 n. Chr.) entwickelte ein geozentrisches... Weiterlesen "Das Sonnensystem: Planeten, Sterne und mehr" »

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" »

Keplers Gesetze der Planetenbewegung

Keplers Gesetze sind empirische Gesetze, die im siebzehnten Jahrhundert formuliert wurden, um die Bewegung der Planeten um die Sonne zu beschreiben. Es gibt drei dieser Gesetze:

1. Keplersches Gesetz: Das Gesetz der Bahnen

Die Planeten beschreiben elliptische Bahnen, wobei die Sonne in einem ihrer Brennpunkte steht. Der Drehimpuls L = r × m ⋅ v ist konstant.

2. Keplersches Gesetz: Der Flächensatz

Der Ortsvektor von der Sonne zu einem Planeten überstreicht in gleichen Zeitintervallen gleiche Flächen. Das bedeutet, dass die Flächengeschwindigkeit konstant ist. Eine Folge davon ist, dass die lineare Geschwindigkeit des Planeten größer ist, je näher er der Sonne kommt. Dieses Gesetz ist gleichbedeutend... Weiterlesen "Grundlagen der Gravitation: Keplers Gesetze, Newtons Gesetz & Energie" »

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" »

Konzeptuelle Ebenen des Zahlenverständnisses

Stufe 1: Verknüpfung mit realen Objekten

Für Kinder dieser Stufe geht es darum, Zahlen als Marken oder Bezeichnungen für Objekte der realen Welt zu verstehen und miteinander zu verknüpfen.

Stufe 2: Quantitative Korrespondenz

Kinder versuchen, eine quantitative Entsprechung zwischen geschriebenen Zahlen und den auf Papier dargestellten Objekten oder Mengen zu finden.

Stufe 3: Darstellung von Mengen und Zerlegung

Zahlen, insbesondere einstellige Zahlen, können eine bestimmte Anzahl von Objekten darstellen. Zum Beispiel können zweistellige Zahlen noch nicht in ihre einzelnen Ziffern zerlegt werden, um Mengen darzustellen.

Stufe 4: Systematische Darstellung zweistelliger Zahlen

Zweistellige Zahlen stellen... Weiterlesen "Pädagogische Konzepte und mathematische Strategien" »

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

Grundlagen der Physik: Materie und Energie

Das Universum besteht aus Materie und Energie. Um zu existieren und zu leben, benötigen wir Materie (als Nahrung und Bausteine) und Energie (um Informationen zu verarbeiten und uns zu bewegen).

• Materie: Alles, was Raum einnimmt, eine Ausdehnung besitzt und Trägheit aufweist.
• Energie: Die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten.
• Universum: Eine Ansammlung von Materie und Energie in ständiger Veränderung und Evolution.

Allgemeine Eigenschaften der Materie

• Interaktion: Zeigt die Existenz von Kräften zwischen zwei Entitäten an und führt zu Veränderungen.
• Ausdehnung: Das Volumen eines Körpers, gemessen in Kubikmetern.
• Trägheit: Ein Maß für die Masse eines Körpers, gemessen in Kilogramm.
• Korpuskulare Struktur:

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" »