Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Vakuum-Elektronik: Balg- und Membranwandler

Diese Wandler arbeiten mit einem Differenzdruck zwischen Atmosphärendruck und dem Prozessdruck. Sie können bezüglich des atmosphärischen Drucks abgeglichen und in absoluten Einheiten kalibriert werden. Sie eignen sich jedoch nicht zur Messung von Hochvakuum. Die Wandler können elektrisch als Dehnungsmessstreifen (DMS) oder kapazitiv gekoppelt werden.

Wärme-Wandler

Wärme-Wandler basieren auf dem Prinzip der Proportionalität zwischen der Energie, die von der heißen Oberfläche eines Fadens durch Wärmeleitung an das umgebende Gas abgegeben wird, und dem Druck des Gases, insbesondere bei niedrigem Absolutdruck.

Pirani-Wandler

Ein Pirani-Wandler verwendet eine Wheatstone-Brückenschaltung, die den... Weiterlesen "Vakuum- und Druckwandler: Funktionsweisen und Anwendungen" »

Akustik-Grundlagen: Definitionen und Konzepte

Schall

Eine Wellenbewegung, die sich durch Druckschwankungen im atmosphärischen Druck ausbreitet. Der hörbare Frequenzbereich für den Menschen liegt typischerweise zwischen 20 Hz und 20 kHz. Der Schalldruckpegel kann zwischen der Hörschwelle (ca. 20 × 10^-6 Pa bei 1 kHz) und der Schmerzgrenze (ca. 200 Pa bei 1 kHz) variieren, begrenzt durch die Isophonen.

Welle

Eine Störung, die sich ausbreitet und dabei Energie, aber keine Materie transportiert.

Druck

Kraft pro Flächeneinheit (Kraft / Fläche).

Fletcher-Munson-Kurven (Isophonen)

Diese Kurven stellen die Empfindlichkeit des menschlichen Ohrs bei verschiedenen Frequenzen dar. Sie zeigen den Schalldruckpegel in dB, der erforderlich ist, um einen Ton

... Weiterlesen "Akustik-Grundlagen: Schall, Messung und Frequenzbereiche" »

Licht: Grundlagen und Phänomene

Licht breitet sich geradlinig aus und verteilt sich in alle Richtungen entsprechend seiner Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Reflexion

Ein Lichtstrahl ändert seine Richtung, wenn er auf eine Körperoberfläche trifft.

• Glatte Oberflächen: Erzeugen spiegelnde Reflexionen.
• Gekrümmte Oberflächen: Können reale oder verzerrte Bilder erzeugen.

Brechung

• Sammellinsen: Bündeln Lichtstrahlen und erzeugen Bilder (z.B. Lupe).
• Zerstreuungslinsen: Streuen Lichtstrahlen (z.B. Brillen).

Dispersion

Weißes Licht ist eine Mischung aus mehreren Farben, die durch Dispersion in ihre Bestandteile zerlegt werden kann.

Schallwellen: Erzeugung und Eigenschaften

Schallwellen werden durch Vibrationen erzeugt und breiten sich in Medien wie Gasen,... Weiterlesen "Grundlagen der Physik: Licht, Schall, Materie, Bewegung, Kraft" »

Erforschung des Universums

Astronomen nutzen Teleskope, um den Weltraum zu beobachten.

Optische und Radioteleskope

Optische Teleskope fangen das Licht von Sternen ein oder reflektieren es, um es zu vergrößern. Radioteleskope erfassen Strahlung, die von Galaxien, Sternen und Planeten ausgestoßen wird.

Herausforderungen der Beobachtung

Die Erdatmosphäre trübt jedoch das Bild und macht es dunkler. Aus diesem Grund werden astronomische Observatorien in der Regel auf Berggipfeln platziert, wie beispielsweise das Hubble-Weltraumteleskop.

Weltraumforschung

Die Notwendigkeit von Raketen

Um der enormen Anziehungskraft der Erde zu entkommen, ist die Kraft einer Rakete erforderlich, deren Start durch einen Träger erfolgen muss.

Pionierleistungen der Raumfahrt

Die... Weiterlesen "Das Universum: Erforschung und Raumfahrt" »

Geometrische Grundlagen: Definitionen und Formeln

Hier sind einige grundlegende Definitionen und Formeln aus der Geometrie:

Grundlegende Elemente

• Punkt: Ohne Anfang und Ende, besteht aus unendlich vielen Punkten.
• Strahl (Ray): Gerade, die einen Anfang, aber kein Ende hat.
• Strecke (Segment): Gerade, die durch zwei Punkte begrenzt ist.

Beziehungen zwischen Geraden

• Trennend: Wenn sie sich schneiden.
• Parallel: Wenn sie keine gemeinsamen Punkte haben.
• Übereinstimmend: Wenn alle Punkte gemeinsam sind.
• Senkrecht: Wenn sie die Ebene in vier gleiche Teile teilen.

Winkel

• Winkel: Öffnung, die von zwei Strahlen gebildet wird, die vom gleichen Punkt ausgehen.

Polygone

• Polygon: Geschlossene geometrische Figur, die durch Strecken begrenzt wird.
• Regelmäßig: Alle Seiten

... Weiterlesen "Geometrie-Grundlagen: Definitionen und Formeln erklärt" »

Löslichkeit von Gasen

Löslichkeit ist die begrenzte Menge eines gelösten Stoffes, die sich in einer bestimmten Menge eines Lösungsmittels auflösen kann. Ein Zustand ist gesättigt, wenn es nicht möglich ist, mehr Solut aufzulösen. Die Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten nimmt mit zunehmender Temperatur ab. Die Löslichkeit von Gasen in einer Flüssigkeit steigt mit dem Druck.

Eigenschaften von Gasen in Feststoffen und Flüssigkeiten

• Gase in Feststoffen: mc / vv / fv / pf
• Gase in Flüssigkeiten: mc / vc / fv / pd
• Feststoffe in Flüssigkeiten: MC / VC / FC / NF

Der Luftdruck

Der Luftdruck ist der Druck, der durch die Atmosphäre aufgrund ihres Gewichts auf die Körper ausgeübt wird, die mit ihr in Kontakt stehen. Er wird gleichmäßig in... Weiterlesen "Grundlagen der Gasgesetze und Aggregatzustände" »

Winkel

• Definition eines Winkels

  Ein Winkel wird durch zwei Halbgeraden gebildet, die von einem gemeinsamen Ursprung (Scheitelpunkt) ausgehen.

• Winkelarten nach Größe

  • Spitzer Winkel

    Ein Winkel, der kleiner als 90° ist.

  • Rechter Winkel

    Ein Winkel, der genau 90° misst.

  • Stumpfer Winkel

    Ein Winkel, der zwischen 90° und 180° liegt.

  • Gestreckter Winkel

    Ein Winkel, der genau 180° misst.

  • Überstumpfer Winkel

    Ein Winkel, der größer als 180° und kleiner als 360° ist.

  • Vollwinkel

    Ein Winkel, der genau 360° misst.

• Winkelbeziehungen

  • Nebenwinkel

    Zwei Winkel, die eine Seite gemeinsam haben und deren nicht-gemeinsame Seiten eine Gerade bilden. Ihre Summe beträgt 180°.

  • Scheitelwinkel

    Zwei Winkel, die gegenüberliegend an einem gemeinsamen Scheitelpunkt liegen und dasselbe

... Weiterlesen "Grundlagen der Geometrie: Winkel, Dreiecke und Definitionen" »

Wärme und Temperatur

Wärme: Eine physikalische Größe, die die Energie misst, die von einem Körper auf einen anderen übertragen wird, aufgrund einer Differenz in ihren Temperaturen. Die SI-Einheit ist das Joule (J). 1 Kalorie = 4,18 J.

Temperatur: Die Temperatur eines Körpers hängt von der kinetischen Energie seiner Teilchen ab (Atome, Ionen, Moleküle).

Die Energie kann als Wärme von einem Körper auf einen anderen auf drei verschiedene Arten übertragen werden:

• Wärmeleitung: Erfolgt in Festkörpern.
• Konvektion: Nur bei Flüssigkeiten (Flüssigkeiten und Gasen).
• Strahlung: (Kein direkter Kontakt nötig).

Thermometer: Geräte, die es uns ermöglichen, Temperaturen zu messen. Es gibt drei Typen:

• Quecksilber
• Alkohol
• Elektronisch

Ausdehnung: Die... Weiterlesen "Wärme, Temperatur und Schall: Eine Übersicht" »

Einführung in Weltbilder

Definition: Weltanschauung

Eine Weltanschauung ist eine Interpretation der Realität, die eine kohärente und systematische Sichtweise der Welt darstellt und hilft, sie zu verstehen.

Arten von Weltbildern

Sie können poetisch, religiös, philosophisch oder wissenschaftlich sein.

Merkmale des christlich-mittelalterlichen Weltbildes

Der Mensch nimmt das Zentrum der Schöpfung ein und ist eng mit der Gottheit verbunden.

Merkmale des klassischen griechischen Weltbildes

Es ist eine Welt, die von Göttern bevölkert ist, die willkürlich in menschliche Angelegenheiten eingreifen und deren Phänomene durch göttlichen Zorn erklärt werden.

Was bedeutet der Ausdruck des Soziologen Max Weber?

Er drückt die Entzauberung der Welt aus,... Weiterlesen "Kosmologie und Physik: Eine historische Übersicht" »

Ursachen von Messfehlern

• Natürliche Schwankungen

  Verursacht durch Wetter, Refraktion, Schwerkraft und magnetische Deklination.

• Instrumentelle Fehler

  Ergebnisse instrumenteller Unvollkommenheiten, fehlerhafter Justierungen und/oder Bewegung der Bauteile.

• Persönliche Fehler

  Das Ergebnis der Beschränktheit der menschlichen Sinne bei Beobachtungen.

Arten von Messfehlern

• Systematische Fehler

  Gehorchen einem mathematischen oder physikalischen Gesetz, können daher bestimmt und korrigiert werden, sind kumulativ.

• Zufällige Fehler

  Treten auf, nachdem grobe und systematische Fehler beseitigt wurden.

Wichtige Definitionen

Diskrepanz

Der Unterschied zwischen zwei Messwerten derselben Größe.

Präzision

Ist der Grad der Übereinstimmung einer Gruppe von Messungen... Weiterlesen "Grundlagen der Topographie: Fehler, Punkte, Maßstäbe" »