Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Aufgaben für Physik

Dispersion des Lichts

Dispersion ist die Aufspaltung von einfallendem Licht in seine elementaren Bestandteile, die durch ihre unterschiedlichen Wellenlängen charakterisiert sind. Das einzige Medium, das absolut nicht-dispersiv ist, ist das Vakuum. Der einfachste Weg, die Dispersion von Licht zu erzeugen, ist die Verwendung eines Prismas. Fällt ein Strahl weißen Lichts, wie Sonnenlicht, auf ein Prisma, wird der Strahl abgelenkt und erfährt eine Dispersion. Das einfallende Licht wird in seine elementaren Farben aufgespalten, da sich diese im Prisma nicht mit der gleichen Geschwindigkeit ausbreiten und das Prisma daher unter verschiedenen Brechungswinkeln verlassen. Das weiße Sonnenlicht zerlegt sich in die Farben des Regenbogens, geordnet...

Das Archimedische Prinzip

Archimedes lebte von 287 bis 212 v. Chr. Zu seinen bemerkenswertesten Entdeckungen zählt das Prinzip des Auftriebs von Körpern, heute bekannt als das Archimedische Prinzip. Dabei wurde festgestellt, dass ein teilweise oder vollständig in ein Fluid eingetauchter Körper eine nach oben gerichtete Kraft, die Auftriebskraft (oder einfach Auftrieb), erfährt, deren Betrag gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit ist.

Es ist wichtig, das Gewicht des eingetauchten Objekts nicht mit dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit zu verwechseln.

Grundlagen des Archimedischen Prinzips

Das Archimedische Prinzip gilt allgemein für das Verhalten von Medien. So steigt ein Heißluftballon auf, wenn sein verdrängtes Gewicht geringer...

Elektromagnetische Wellen

Elektromagnetische Wellen sind Störungen im elektromagnetischen Feld, die durch bewegte Ladungen in Gegenwart eines Magnetfeldes erzeugt werden. Elektromagnetische Wellen benötigen kein Medium zur Ausbreitung. Ihre Geschwindigkeit beträgt fast 300.000 km pro Sekunde.

Beispiele: Wellen von Radio und Fernsehen, Mobilfunk oder Satellitenverbindungen.

Elektromagnetisches Spektrum

Alle Arten elektromagnetischer Wellen werden im elektromagnetischen Spektrum zusammengefasst. Es umfasst das sichtbare Licht mit Wellenlängen zwischen 700 und 380 Nanometern.

Regionen (geordnet nach Wellenlänge): AM-Radio, TV, Radar, Infrarot, sichtbares Licht, UV, Röntgen- und Gammastrahlung.

Schalleigenschaften

Die Intensität des Schalls ist...

Die Maxwell-Gleichungen: Fundamente des Elektromagnetismus

Erste Maxwell-Gleichung: Gaußsches Gesetz für elektrische Felder

Die erste Maxwell-Gleichung, auch bekannt als Gaußsches Gesetz für elektrische Felder, beschreibt, dass elektrische Ladungen die Quellen oder Senken elektrischer Feldlinien sind. Diese Feldlinien haben einen Anfang (positive Ladung) und ein Ende (negative Ladung). Experimente bestätigen, dass diese Gleichung die Abstoßung und Anziehung von Ladungen beschreibt.

Zweite Maxwell-Gleichung: Gaußsches Gesetz für Magnetismus

Die zweite Maxwell-Gleichung, bekannt als Gaußsches Gesetz für Magnetismus, besagt, dass der Nettofluss des magnetischen Feldes durch eine geschlossene Fläche null ist. Dies bedeutet, dass es keine...

Parallaxe in der Photogrammetrie

Parallaxe bezeichnet die scheinbare Verschiebung der Position eines Objekts relativ zu einem Bezugssystem, bedingt durch die Änderung des Beobachtungspunkts. Dies äußert sich beispielsweise in der Positionsänderung eines Bildes aufgrund der Bewegung des Flugzeugs. Es existiert eine axiale Überlappung, bei der die Bilder hauptsächlich im Bereich der Längsüberlappung erscheinen.

Parallaxenformel

Die Formel zur Berechnung der Parallaxe lautet:

[pa / B = F / (H - ha)] oder [pa = (B * f) / (H - ha)]

• B: Distanz zwischen den Aufnahmepunkten (Basis)
• H: Flughöhe über dem Referenzdatum
• ha: Höhe des Punktes A über dem Referenzdatum
• f: Brennweite der Kamera

Der Parallaxenpunkt ist direkt mit der größeren Höhe verbunden....

Die geometrische Optik ist ein Teilgebiet der Optik, das sich mit der Ausbreitung von Lichtstrahlen, Reflexion, Brechung und der Analyse von optischen Systemen befasst. Die geometrische Optik basiert auf folgenden Annahmen: Lichtstrahlen breiten sich in homogenen und isotropen Medien geradlinig aus, Reflexion und Brechung von Lichtstrahlen sind reversibel und folgen den entsprechenden Gesetzen.

Eine Dioptrie ist die Grenzfläche zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes. Die Oberfläche eines optischen Systems kann sphärisch oder flach sein.

Optische Systeme

Einfache optische Systeme

Sphärische Dioptrie: Eine sphärische Dioptrie trennt zwei transparente Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes durch eine konvexe oder konkave...

1 Welche physikalische Größe kann man mit dem Fadenstrahlrohr im Helmholz-Versuch bestimmen?

Man kann die spezifische Elementarladung e/m bestimmen

2 Wie groß ist die Lorentzkraft F l?

Eine elektrische Ladung q=15e wird mit der Geschwindigkeit v=2,75*10^5 m/s senkrecht durch ein Magnetfeld B=0,46 uT geschossen. Hinweis e=1,602*10^15C.

F L=q*v*B=15*1,602*10^-19 C+2,75*10^5 m/s*0,46*10^-6T=3,04*10^-19 C

3 Welche Aufgabe hat der Geschwindigkeitsfilter?

Die Geschwindigkeit der geladenen Teilchen werden durch Feldüberlagerung(E+B) in die Richtung der Lochblende gelenkt 

4 Womit trennt ein massenspektrometer die geladenen Teilchen unterschiedlicher Masse?

Durch ein Magnetfeld B werden die teilchen auf unterschiedliche Kreisbahnen gelenkt.

5 Was versteht

1. Schäumen & Emulgieren (VT-V-01)

Sedimentationsgeschwindigkeit (Stokes-Gleichung)

Die Sedimentationsgeschwindigkeit $v_c$ wird beschrieben durch:

$$v_c = \frac{1}{18} \frac{\Delta\rho \cdot g \cdot x_B^2}{\eta_{cont}}$$
wobei:

• $\Delta\rho$ = Dichtedifferenz (kg/m³)
• $g$ = Erdbeschleunigung (9,81 m/s²)
• $x_B$ = Durchmesser kugelförmiges Teilchen (m)
• $\eta_{cont}$ = Dynamische Viskosität der kontinuierlichen Phase (Pa·s)

Bedeutung: Geschwindigkeit, mit der Partikel/Blasen sedimentieren oder aufrahmen.

Einheit: m/s

Anwendung: Emulsionsstabilität, Creaminggeschwindigkeit.

Beispiel: Wassertropfen ($\text{ø } 10 \,\mu\text{m}$) in Öl sinken mit:

• $\Delta\rho = 100 \,\text{kg/m}^3$
• $\eta = 0,05 \,\text{Pa}\cdot\text{s}$
• $v = \frac{1}{18} \frac{100 \cdot

Grundlagen der Wellenlehre

Wellen übertragen Energie ohne Stofftransport. Man unterscheidet Wellen nach dem Medium, das sie zur Ausbreitung benötigen, und nach der Richtung, in der die Teilchen des Mediums schwingen.

Arten von Wellen

Nach Ausbreitungsmedium

• Mechanische Wellen: Wie Schallwellen oder Wellen auf einer Saite, benötigen sie ein Medium zur Ausbreitung.
• Elektromagnetische Wellen: Wie Licht und Radiowellen, benötigen sie kein Medium zur Ausbreitung.

Nach Schwingungsrichtung

• Transversalwellen: Die Teilchen des Mediums bewegen sich senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle.
• Longitudinalwellen: Die Teilchen bewegen sich parallel zur Ausbreitungsrichtung der Welle.
• Oberflächenwellen: Die Teilchen bewegen sich sowohl parallel als auch senkrecht

Der Hüftknochen, auch Os coxae oder Os innominatum genannt, ist ein flacher, unregelmäßig geformter Knochen. Er weist Stacheln, Kanten, Nischen, Höhlen und Löcher auf. Er besteht aus drei ursprünglichen Knochen: dem Darmbein (Os ilium), dem Sitzbein (Os ischii) und dem Schambein (Os pubis).

Darmbein (Os ilium)

Wir beginnen die Beschreibung am Sitzbein und arbeiten uns nach oben vor. Vom Sitzbein ausgehend finden wir die Incisura ischiadica minor, die in einer scharfen Projektion endet: der Spina ischiadica. Oberhalb der Spina ischiadica beginnt die Incisura ischiadica major, die in einer weiteren scharfen Kante, der Spina iliaca posterior inferior, endet. Diese beiden Vorsprünge befinden sich im ilioischialen Bereich.

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