Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Experimentelle Befunde zum Superpositionsprinzip

Es wurde experimentell festgestellt, dass, wenn mehrere Teilchen miteinander interagieren und die Kräfte, die sie aufeinander ausüben, additiv sind. Daher ist die resultierende Kraft auf eines von ihnen gleich der Vektorsumme der Kräfte, die von den anderen Teilchen auf es ausgeübt werden. Diese Eigenschaft wird als Superpositionsprinzip bezeichnet und kann folgendermaßen formuliert werden: Wenn eine Ladung gleichzeitig von mehreren unabhängigen Ladungen beansprucht wird, ist die resultierende Kraft die vektorielle Summe der Kräfte, die durch jede einzelne Ladung ausgeübt werden.

Elektrisches Feld

Die Kraft F auf eine Ladung q in einem elektrischen Feld E ist gegeben durch:

F = *q*E

• Wenn die

Elektromagnet: Definition und Eigenschaften

Ein Elektromagnet ist ein vorübergehender, künstlicher Magnet. Er erzeugt ein Magnetfeld, wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt. Dieses Magnetfeld verschwindet, wenn der Stromfluss stoppt. Seine Vorteile sind: Er kann kontrolliert werden, d.h., seine Intensität kann durch Variation der Strommenge gesteuert werden. Die Intensität der Magnetspule ist umso größer, je mehr Windungen das Solenoid hat. Seine Polarität kann durch Umschalten der Richtung des elektrischen Stroms durch die Spule geändert werden.

Solenoid (Magnetspule)

Ein Solenoid oder eine Spule ist ein Leiter, der in Spiralen in Form einer Helix aufgewickelt ist. Wenn elektrischer Strom durchfließt, erzeugt das Solenoid ein... Weiterlesen "Grundlegende Konzepte der Elektrizität und des Magnetismus" »

Skalarprodukt

Das Ergebnis der Multiplikation zweier Vektoren a und b ist die Zahl k. Sie wird durch die Multiplikation der Beträge der Vektoren und des Kosinus des Winkels zwischen ihnen erhalten. Die notwendige Bedingung für die Rechtwinkligkeit zweier Vektoren ist, dass ihr Skalarprodukt null ist.

Das Skalarprodukt kann durch die Formel A ⋅ B = |A| |B| cos(α) ausgedrückt werden. Wenn wir nach dem Winkel auflösen, ergibt sich: cos(α) = (A ⋅ B) / (|A| |B|).

Vektorprodukt (Kreuzprodukt)

Das Ergebnis der Multiplikation zweier Vektoren a und b ist ein neuer Vektor, dessen Eigenschaften sind:

Eigenschaften des Vektorprodukts

• Betrag: |a × b| = |a| |b| sin(α)
• Richtung: Senkrecht zur Ebene, die von a und b aufgespannt wird.
• Orientierung (Sinn)

Einführung in die Astronomie

Teleskope

Typen von Teleskopen

• Refraktoren (Objektiv): Galileo Galilei (1609)
• Reflektoren (Spiegel): Isaac Newton (1670), Laurent Cassegrain (1671)
• Reflektoren (Spiegel und Linsen): Bernhard Schmidt (1930)

Beiträge von Galileo Galilei

• Mondoberfläche
• Phasen der Venus
• Aspekte des Mars
• 4 große Monde des Jupiter
• Sonnenrotation
• Stellares Erscheinungsbild der Milchstraße
• Aspekte des Saturn

Aberration / Abbildungsfehler

1) Sphärische Aberration:

Unscharfe Bilder. Der Fokuspunkt des Bildes ist verschoben.

2) Chromatische Aberration (Farbfehler):

Bilder mit farbigen Rändern. Kann durch den Einsatz einer Korrekturlinse verbessert werden.

Eigenschaften von Teleskopen

• A - Vergrößerung: Gibt an, wie oft das Bild im Vergleich zum bloßen

Huygens-Prinzip

Jeder Punkt einer Wellenfront ist selbst elementare Sender von Elementarwellen, deren Einhüllende die neue Wellenfront ist.

Reflexion

1. Snelliussches Gesetz: Einfallswinkel und Reflexionswinkel sind gleich.
2. Einfallender und reflektierter Strahl liegen in der gleichen Ebene.

Brechung

Snelliussches Brechungsgesetz besagt, dass das Verhältnis zwischen dem Sinus des Einfallswinkels und dem Sinus des Brechungswinkels gleich dem Verhältnis der Ausbreitungsgeschwindigkeiten in den Medien ist: sin₁ / sin₂ = v₁ / v₂.

Beugung

Ein Phänomen, das es einer Welle ermöglicht, sich um ein Hindernis herum auszubreiten.

Polarisation

Tritt auf, wenn eine Transversalwelle in einer einzigen Schwingungsebene enthalten ist.

Interferenz

Die Welle, die aus der... Weiterlesen "Huygens Prinzip, Reflexion, Brechung, Schall und Wellen" »

Lichtspektren und die Zusammensetzung des Universums

Isaac Newton entdeckte, dass Sonnenlicht, das auf ein Glasprisma fällt, in farbige Streifen zerlegt wird. Dieser Regenbogen wird als Lichtspektrum bezeichnet. Im Spektrum wurden schwarze Linien beobachtet. Die Sonne ist der uns nächste Stern, und ihr Lichtspektrum liefert wichtige Informationen über die Elemente, aus denen sie besteht. Vergleicht man die schwarzen Linien im Spektrum der Sonne mit denen von Wasserstoff und Helium, kann man schließen, dass die äußeren Schichten der Sonne hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen. Dieses Verfahren ermöglicht es uns, die Elemente und chemischen Verbindungen in fernen Sternen und Galaxien zu identifizieren.

Die Organisation des Universums:

Der Begriff der Energie in der Physik

In der Physik besagt das universelle Gesetz der Energieerhaltung, welches die Grundlage für den ersten Hauptsatz der Thermodynamik bildet, dass die Energie eines geschlossenen Systems über die Zeit konstant bleibt. Die spezielle Relativitätstheorie stellt jedoch eine Äquivalenz zwischen Masse und Energie her, wodurch alle materiellen Körper Energie enthalten. Zusätzlich können Körper weitere Energie besitzen, die konzeptionell nach verschiedenen Typen unterteilt wird, z.B.:

• Kinetische Energie: Energie aufgrund von Bewegung.
• Chemische Energie: Energie aufgrund der chemischen Zusammensetzung.
• Potentielle Energie: Energie aufgrund von Position oder Deformation in Bezug auf wirkende Kräfte.
• Thermische Energie:

Block 1

Konservative Kräfte: Viele Arten von Kräften, bei denen die Arbeit, die verrichtet werden muss, um einen Körper zwischen zwei Punkten zu bewegen, vom zurückgelegten Weg abhängt (z. B. Reibungskräfte). Nicht so im Fall eines bestimmten Typs von Kräften, die als konservativ bezeichnet werden. Eine konservative Kraft ist eine Kraft, die in der Lage ist, die gegen sie verrichtete Arbeit zurückzugeben. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass die verrichtete Arbeit nur von der Anfangs- und Endposition abhängt, nicht vom zurückgelegten Weg. Aus diesem Grund ist die Arbeit in einem geschlossenen Weg Null. Dies ist eine Eigenschaft, die die Zentralkräfte aufweisen. Die Bereiche, in denen diese Kräfte wirken, haben wiederum den Namen konservativ... Weiterlesen "Konservative Kräfte, potenzielle Energie und Keplers Gesetze" »

Die Big-Bang-Theorie

1. Sowohl Materie als auch Energie waren in einem Punkt konzentriert, dem Ur-Atom, dessen Dichte und Temperatur sehr hoch gewesen sein müssen.
2. Das Ur-Atom dehnte sich in einer großen Explosion, dem "Big Bang", stark aus und begann mit der Ausdehnung, wodurch das Universum entstand.
3. Es entstanden subatomare Teilchen und später die einfachsten Atome, Wasserstoff und Helium.
4. Die Temperatur sank und es bildeten sich Nebel, Galaxien, Sterne, Planeten usw. In den Sternen entstanden die chemischen Elemente.

Die Planeten des Sonnensystems

Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.

Eigenschaften des Sonnensystems

• Die Sonne und die Planeten drehen sich in die gleiche Richtung.
• Die Planeten bewegen sich auf nahezu kreisförmigen

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" »