Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Anwendung der Atomstruktur auf statische Elektrizität

• Alle materiellen Objekte sind aus Atomen zusammengesetzt.
• Ein Atom besteht aus einem Kern und einem großen Raumbereich außerhalb des Kerns.
• Der Atomkern enthält positiv geladene Protonen und neutrale Neutronen.

Aufladen durch Reibung

Der Reibungsladevorgang führt zu einer Übertragung von Elektronen zwischen den beiden Objekten, die aneinander gerieben werden.

Triboelektrische Reihe: Materialien, geordnet nach ihrer Fähigkeit, Elektronen anzuziehen.

Elektrisieren: Eine neutrale Substanz/einen neutralen Körper aufladen.

Aufladen durch Induktion

Ist eine Methode, die verwendet wird, um ein Objekt aufzuladen, ohne dieses Objekt mit einem anderen geladenen Objekt in Kontakt zu bringen.

Das Elektroskop

Ist... Weiterlesen "Atomstruktur & Elektrizität: Eine Übersicht" »

Skizze

Eine Skizze ist eine schnelle Zeichnung ohne Präzision oder Details, die die Haupt- oder wichtigsten Linien sowie die Dimensionen eines Raumes oder Objekts darstellt.

Grenze der visuellen Perfektion

Das Auge hat eine Grenze, ab der zwei Punkte nicht mehr getrennt, sondern als ein Punkt wahrgenommen werden. Dies ist die minimale Distanz, die das Auge zwischen zwei Punkten unterscheiden kann. Die visuelle Grenze liegt bei 0,2 mm. Wenn zwei Punkte weniger als diesen Wert voneinander entfernt sind, werden sie als ein Punkt gesehen.

Maßstab

Eine Karte oder ein Plan sollte eine Ähnlichkeitsbeziehung zur Realität aufweisen, weshalb wir den Maßstab verwenden. Er ist ein konstantes oder proportionales Verhältnis der Entfernung zwischen zwei... Weiterlesen "Glossar der Topografie und Geodäsie" »

Elektrostatische Wechselwirkungen

In der Elektrostatik gilt: In der Nähe von zwei elektrischen Körpern mit gleichem Vorzeichen stoßen sie sich ab; haben sie entgegengesetzte Vorzeichen, ziehen sie sich an. Diese Wechselwirkungen beruhen auf elektrischen Ladungen und folgen dem Coulombschen Gesetz.

Elektroskop: Nachweis geladener Körper

Das Elektroskop (u. a. im 18. Jahrhundert von Jean-Antoine Nollet weiter beschrieben) ist ein Gerät zur Erkennung und zum Nachweis geladener Körper. Es kann durch Berührung oder Induktion elektrifiziert werden und zeigt Ladung durch Ausschlag oder Auslenkung an.

Elektrisches Pendel zur Untersuchung von Kräften

Das elektrische Pendel wurde benutzt, um die Anziehung und Abstoßung zwischen geladenen Körpern... Weiterlesen "Grundlagen: Atommodelle, Elektrizität und Radioaktivität" »

Jede Aktion Kraft Lage ist, den Zustand der Ruhe oder Bewegung von Körpern oder lassen sie keine Verformung ändern
Ein Newton ist die Kraft, sich an eine Stelle von einem Kilogramm Masse angewandt werden, um die Steigerung seiner Geschwindigkeit 1 m / s pro Sekunde
1N = 1kg · 1 m / s ²
Gewicht ist die Kraft der Gravitation der Erde wirkt auf einen Körper
Resultierende Kraft: die Kraft auf einen Körper, der die gleiche Wirkung wie das System aller Kräfte, die auf produziert, dh die vektorielle Summe der Kräfte des Systems.
Balance der Macht: Wir sagen, dass zwei oder mehr Kräfte angewandt auf denselben Körper im Gleichgewicht sind, wenn ihre Wirkungen heben sich gegenseitig auf, dh wenn die Null
Gesetz der Trägheit: Ein Körper... Weiterlesen "Grundlagen der Dynamik und Newtonsche Gesetze" »

Drehimpuls eines Teilchens

Der Drehimpuls eines Teilchens um einen Punkt O ist das Vektorprodukt aus dem Ortsvektor $\mathbf{r}$ in Bezug auf diesen Punkt und dem Impuls $\mathbf{p}$: $\mathbf{L} = \mathbf{r} \times \mathbf{p}$. Da $\mathbf{p} = m\mathbf{v}$ (wobei $m$ die Masse und $\mathbf{v}$ die Geschwindigkeit des Teilchens ist), kann dies als $\mathbf{L} = m(\mathbf{r} \times \mathbf{v})$ umgeschrieben werden.

Der Drehimpuls wird im SI-System in $\text{kg} \cdot \text{m}^2/\text{s}$ gemessen. $\mathbf{L}$ ist ein Vektor. Seine Größe ist gegeben durch $L = mrv \sin(\alpha)$, wobei $\alpha$ der Winkel zwischen $\mathbf{r}$ und $\mathbf{v}$ ist. Wenn $\mathbf{r}$ und $\mathbf{v}$ parallel sind, ist $L = 0$. Der Drehimpuls charakterisiert... Weiterlesen "Drehimpuls, Keplersche Gesetze und Gravitation: Physikalische Grundlagen" »

Einstein-Koeffizienten und Strahlungsübergänge

Induzierte Absorption

dP12/dt = B12 * Rv

Die Wahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit, dass ein Molekül oder Element vom Grundzustand in einen angeregten Zustand übergeht.

Induzierte Emission

dP21/dt = B21 * Rv

Die Wahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit, dass ein Molekül von einem angeregten Zustand in einen niedrigeren übergeht.

Spontane Emission

dP21/dt = A21

Dies ist die Übergangswahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit für ein Molekül, das von einem angeregten Zustand spontan in den Grundzustand übergeht.

Dabei sind B12, B21 und A21 die verschiedenen Einstein-Koeffizienten für jeden Prozess und Rv ist die Dichte der einfallenden Strahlung.

Verhältnis der Koeffizienten und Besetzungszahlen

Betrachten wir nun... Weiterlesen "Grundlagen der Strahlungsübergänge und Lampentechnologien" »

Wärme und Temperatur: Physikalische Grundlagen

Materie und Aggregatzustände

Ein Körper ist ein begrenzter Teil der Materie. Materie besteht aus Molekülen, deren Bewegung je nach Aggregatzustand variiert:

• In Festkörpern bewegen sich die Moleküle um einen festen Punkt.
• In Flüssigkeiten sind die Moleküle frei beweglich.
• In Gasen bewegen sich die Moleküle zufällig und mit hoher Geschwindigkeit.

Die Molekulartheorie und Innere Energie

Die Molekulare Theorie erklärt die Bewegung der Moleküle. Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto höher ist ihre kinetische Energie. Diese gesamte kinetische Energie der Moleküle eines Körpers nennen wir die Innere Energie des Körpers. Die Temperatur ist die Messgröße, die die Innere Energie eines... Weiterlesen "Grundlagen der Wärme und Temperatur: Molekulartheorie und Thermodynamik" »

Druck: Definition und mathematische Grundlagen

Der Druck wird als Kraft pro Flächeneinheit definiert.

Um den Druck an einer beliebigen Stelle innerhalb einer Flüssigkeit zu definieren, betrachten wir ein infinitesimales Volumenelement.

Definition des Drucks an einem Punkt

Wir betrachten eine elementare Fläche $\Delta S$ um den betrachteten Punkt und die darauf ausgeübte Kraft $\Delta F$. Der durchschnittliche Druck $P$ ist definiert als:

$$P = \frac{\Delta F}{\Delta S}$$

Der Druck an einem spezifischen Punkt wird erhalten, indem $\Delta S$ gegen Null geht:

$$P = \lim_{\Delta S \to 0} \left( \frac{\Delta F}{\Delta S} \right) = \frac{dF}{dS}$$

Auf diese Weise definieren wir den Druck innerhalb der Flüssigkeit.

Eigenschaften des Drucks in ruhenden

Elektrisches Potential

Das elektrische Potential stellt die potentielle Energie einer positiven Einheitsladung in einem elektrischen Feld dar. Die elektrische Potentialdifferenz zwischen den Punkten A und B entspricht der Arbeit, die das elektrische Feld verrichtet, um die positive Einheitsladung von A nach B zu bewegen (Va-Vb = Integral von E · dr). Das elektrische Potential an einem Punkt im Raum ist die Arbeit, die das elektrische Feld verrichtet, um die positive Ladung von diesem Punkt zur Unendlichkeit zu bewegen. Die SI-Einheit ist Volt.

Wenn eine positive Ladung q von A nach B bewegt wird, ist die Arbeit, die durch das elektrische Feld verrichtet wird: W = q (Va-Vb). Die elektrische potentielle Energie einer Ladung an einem Punkt im Raum... Weiterlesen "Elektrisches Potential und Feldlinien: Eine Einführung" »

Der Franck-Hertz-Versuch: Diskrete Energieniveaus

Die Existenz diskreter Energieniveaus in der Atomhülle wird unmittelbar durch den Franck-Hertz-Versuch bestätigt. Die Grundidee des Versuchs ist es, Atome nicht durch Bestrahlung, sondern durch Stoßprozesse anzuregen. Im Experiment wird untersucht, unter welchen Bedingungen Elektronen Quecksilberatome anregen.

Versuchsaufbau des Franck-Hertz-Experiments

Kernstück des Experiments ist eine evakuierte und mit einer geringen Menge Quecksilbergas gefüllte Röhre. Funktionsweise: Von einer Glühkathode werden Elektronen emittiert und durch eine regulierbare Spannung zwischen Kathode und Gitter beschleunigt. Durch Regulieren der Beschleunigungsspannung lässt sich die Geschwindigkeit und damit die... Weiterlesen "Franck-Hertz, Röntgenstrahlung & Kernphysik Grundlagen" »