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Geschwindigkeitsmessung mit dem PRANDTL-Rohr
CC-BY-NC 4.0 Benedikt Flurl, Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Geschwindigkeitsmessung mit dem PRANDTL-RohrMit einem PRANDTL-Rohr wird eine…
Zur AufgabeCC-BY-NC 4.0 Benedikt Flurl, Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Geschwindigkeitsmessung mit dem PRANDTL-RohrMit einem PRANDTL-Rohr wird eine…
Zur AufgabeGrößen zur Beschreibung einer Kreisbewegung
- Das (Dreh-)Zentrum \(Z\) ist der Mittelpunkt der Kreisbahn.
- Der Bahnradius \(r\) ist die (konstant bleibende) Entfernung des Körpers zum Drehzentrum.
- Die Umlaufdauer \(T\) gibt an, wie lange ein Körper für einen vollständigen Umlauf der Kreisbahn benötigt.
- Die Frequenz \(f\) ist der Kehrwert der Umlaufdauer: \(f=\frac{1}{T}\). Sie gibt an, wie viele Umläufe ein Körper pro Zeiteinheit absolviert.
- Mit \(s\) bezeichnen wir die Länge der (Bahn-)Strecke, die der Körper seit dem Start der Kreisbewegung auf der Kreisbahn zurückgelegt hat.
- Mit \(\varphi\) bezeichnen wir die Weite des Drehwinkels, den der Bahnradius seit dem Start der Kreisbewegung überstrichen hat.
- Winkel werden bei der Beschreibung von Kreisbewegungen meist im Bogenmaß angegeben. Eine volle Umdrehung von \(360^\circ\) entspricht im Bogenmaß dem Wert \(2\pi\)
- Es gilt \(s = \varphi \cdot r \quad {\rm{bzw.}} \quad \varphi = \frac{s}{r}\)
- Das (Dreh-)Zentrum \(Z\) ist der Mittelpunkt der Kreisbahn.
- Der Bahnradius \(r\) ist die (konstant bleibende) Entfernung des Körpers zum Drehzentrum.
- Die Umlaufdauer \(T\) gibt an, wie lange ein Körper für einen vollständigen Umlauf der Kreisbahn benötigt.
- Die Frequenz \(f\) ist der Kehrwert der Umlaufdauer: \(f=\frac{1}{T}\). Sie gibt an, wie viele Umläufe ein Körper pro Zeiteinheit absolviert.
- Mit \(s\) bezeichnen wir die Länge der (Bahn-)Strecke, die der Körper seit dem Start der Kreisbewegung auf der Kreisbahn zurückgelegt hat.
- Mit \(\varphi\) bezeichnen wir die Weite des Drehwinkels, den der Bahnradius seit dem Start der Kreisbewegung überstrichen hat.
- Winkel werden bei der Beschreibung von Kreisbewegungen meist im Bogenmaß angegeben. Eine volle Umdrehung von \(360^\circ\) entspricht im Bogenmaß dem Wert \(2\pi\)
- Es gilt \(s = \varphi \cdot r \quad {\rm{bzw.}} \quad \varphi = \frac{s}{r}\)
Umlaufdauer und Rotationsfrequenz am Hochrad
Ein Hochrad wie in Abb. 1 hat zwei Räder mit unterschiedlichen Durchmessern. Das große Vorderrad hat meist einen Durchmesser…
Zur AufgabeEin Hochrad wie in Abb. 1 hat zwei Räder mit unterschiedlichen Durchmessern. Das große Vorderrad hat meist einen Durchmesser…
Zur AufgabeVENTURI-Rohr
- Mit Hilfe eines VENTURI-Rohrs kann man die Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden messen.
- Mit Hilfe eines VENTURI-Rohrs kann man die Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden messen.
PRANDTL-Rohr
- Mit Hilfe eines PRANDTL-Rohrs kann man die Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden messen.
- Mit Hilfe eines PRANDTL-Rohrs kann man die Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden messen.
Autotür
Gefährlich kann es werden, wenn man beim Autofahren merkt, dass eine Tür nicht richtig geschlossen ist und dann versucht diese nochmal während der…
Zur AufgabeGefährlich kann es werden, wenn man beim Autofahren merkt, dass eine Tür nicht richtig geschlossen ist und dann versucht diese nochmal während der…
Zur AufgabeHemmungspendel (Galilei-Pendel)
- Das gehemmte Pendel schwingt auf beiden Seiten gleich hoch (Energieerhaltung).
- Bei mittig platziertem Hindernis gilt für die Periodendauer des gehemmten Pendels \(T=\frac{T_1}{2}+\frac{T_2}{2}\)
- Wenn das Pendel höher als das Hindernis ausgelenkt wird, kommt keine Schwingung mehr zu stande.
- Das gehemmte Pendel schwingt auf beiden Seiten gleich hoch (Energieerhaltung).
- Bei mittig platziertem Hindernis gilt für die Periodendauer des gehemmten Pendels \(T=\frac{T_1}{2}+\frac{T_2}{2}\)
- Wenn das Pendel höher als das Hindernis ausgelenkt wird, kommt keine Schwingung mehr zu stande.
Sinken, Schweben, Steigen, Schwimmen
- Das Zusammenspiel von Gewichtskraft \(\vec F_{\rm{G}}\) eines Körpers und seiner Auftriebskraft \(\vec F_{\rm{A}}\) im Medium bestimmen, ob der Körper sinkt, schwebt, steigt oder schwimmt.
- Beim Schwimmen taucht ein Körpers gerade so weit in ein Medium ein, sodass gilt \({F_{\rm{A}}} = {F_{\rm{G}}}\).
- Das Zusammenspiel von Gewichtskraft \(\vec F_{\rm{G}}\) eines Körpers und seiner Auftriebskraft \(\vec F_{\rm{A}}\) im Medium bestimmen, ob der Körper sinkt, schwebt, steigt oder schwimmt.
- Beim Schwimmen taucht ein Körpers gerade so weit in ein Medium ein, sodass gilt \({F_{\rm{A}}} = {F_{\rm{G}}}\).
Nobelpreis 1921 für die Deutung des Photoeffekts (Abitur BY 2021 Ph 12-1 A1)
Für seine 1905 veröffentliche Deutung des Photoeffektes wurde Albert Einstein mit dem Nobelpreis für das Jahr 1921 ausgezeichnet. Bereits Ende des 19.…
Zur AufgabeFür seine 1905 veröffentliche Deutung des Photoeffektes wurde Albert Einstein mit dem Nobelpreis für das Jahr 1921 ausgezeichnet. Bereits Ende des 19.…
Zur AufgabeEigenschaften von Quantenobjekten (Abitur BY 2021 Ph 12-2 A1)
Quanteneigenschaften von Elektronen können mithilfe der Elektronenbeugungsröhre nachgewiesen werden. …
Zur AufgabeQuanteneigenschaften von Elektronen können mithilfe der Elektronenbeugungsröhre nachgewiesen werden. …
Zur Aufgabede-BROGLIE-Wellenlänge - Formelumstellung
Um Aufgaben zur de-BROGLIE-Wellenlänge zu lösen musst du häufig die Gleichung nach einer Größe auflösen, die unbekannt ist. Wie du das machen kannst,…
Zur AufgabeUm Aufgaben zur de-BROGLIE-Wellenlänge zu lösen musst du häufig die Gleichung nach einer Größe auflösen, die unbekannt ist. Wie du das machen kannst,…
Zur AufgabeBeschleunigungsspannung und de-BROGLIE-Wellenlänge (klassisch)
In einem Experiment werden Elektronen mit einer Beschleunigungsspannung von \(U_{\rm{B}} = 2{,}50\,\rm{kV}\) beschleunigt. …
Zur AufgabeIn einem Experiment werden Elektronen mit einer Beschleunigungsspannung von \(U_{\rm{B}} = 2{,}50\,\rm{kV}\) beschleunigt. …
Zur AufgabeInterferenzfähigkeit von Photonen im Quantenradierer
Quantenobjekte besitzen sowohl Welleneigenschaften wie Interferenzfähigkeit, als auch Teilcheneigenschaften wie Unteilbarkeit. Dies kann am Mach-Zehnder-Interferometer verdeutlicht werden:
- Ob im Interferometer Interferenz auftritt, hängt davon ab, ob der Lichtweg eines Photons eindeutig bestimmbar ist.
- Wenn einem Photon im Interferometer ein eindeutiger Weg zugeordnet werden kann, tritt keine Interferenz auf.
- Wenn einem Photon im Interferometer mehrere Wege zugeordnet werden können, tritt Interferenz auf.
- Die Zuordnung von Lichtwegen kann auch hinter dem Interferometer noch rückgängig gemacht werden ("Quantenradierer")
Quantenobjekte besitzen sowohl Welleneigenschaften wie Interferenzfähigkeit, als auch Teilcheneigenschaften wie Unteilbarkeit. Dies kann am Mach-Zehnder-Interferometer verdeutlicht werden:
- Ob im Interferometer Interferenz auftritt, hängt davon ab, ob der Lichtweg eines Photons eindeutig bestimmbar ist.
- Wenn einem Photon im Interferometer ein eindeutiger Weg zugeordnet werden kann, tritt keine Interferenz auf.
- Wenn einem Photon im Interferometer mehrere Wege zugeordnet werden können, tritt Interferenz auf.
- Die Zuordnung von Lichtwegen kann auch hinter dem Interferometer noch rückgängig gemacht werden ("Quantenradierer")
COMPTON-Teleskop (Abitur BY 2011 LK A3-1)
Das COMPTON-Teleskop dient zur Beobachtung von astronomischen Objekten, die Gammastrahlung mit Quantenenergien in der Größenordnung einiger…
Zur AufgabeDas COMPTON-Teleskop dient zur Beobachtung von astronomischen Objekten, die Gammastrahlung mit Quantenenergien in der Größenordnung einiger…
Zur AufgabeCOMPTON-Effekt - Formelumstellung
a) Bei einem COMPTON-Prozess an ruhenden Elektronen beträgt die Wellenlänge der einfallenden Strahlung…
Zur Aufgabea) Bei einem COMPTON-Prozess an ruhenden Elektronen beträgt die Wellenlänge der einfallenden Strahlung…
Zur AufgabeCOMPTON-Streuung von ionisierender Strahlung
\(\gamma\)-Quanten radioaktiver Präparate rufen ebenso den COMPTON-Effekt hervor wie RÖNTGEN-Quanten. \(\rm{Ba}-137\) emittiert beim radioaktiven…
Zur Aufgabe\(\gamma\)-Quanten radioaktiver Präparate rufen ebenso den COMPTON-Effekt hervor wie RÖNTGEN-Quanten. \(\rm{Ba}-137\) emittiert beim radioaktiven…
Zur AufgabeMaximale Wellenlängenänderung beim COMPTON-Effekt
Der COMPTON-Effekt beschreibt die Wellenlängenänderung von Strahlung bei der Streuung an quasifreien Elektronen. …
Zur AufgabeDer COMPTON-Effekt beschreibt die Wellenlängenänderung von Strahlung bei der Streuung an quasifreien Elektronen. …
Zur AufgabeEnergiebetrachtungen beim COMPTON-Effekt
RÖNTGEN-Strahlung der Wellenlänge \(\lambda = 1{,}00 \cdot 10^{-10}\,\rm{m}\) wird an den quasifreien, als ruhend angenommenen Elektronen in einem…
Zur AufgabeRÖNTGEN-Strahlung der Wellenlänge \(\lambda = 1{,}00 \cdot 10^{-10}\,\rm{m}\) wird an den quasifreien, als ruhend angenommenen Elektronen in einem…
Zur AufgabeMusteraufgaben Qualitativ - Fullerene
nach Grundkusabitur-Bayern 2006 - 3 - 3 Fullerene sind Moleküle, die in ihrer Struktur einem Fußball gleichen und aus…
Zur Aufgabenach Grundkusabitur-Bayern 2006 - 3 - 3 Fullerene sind Moleküle, die in ihrer Struktur einem Fußball gleichen und aus…
Zur AufgabeElektronenstreuung an Kernen (Abitur BY 1998 LK A4-2)
1953 leitete Robert HOFSTADTER (1915 - 1990) die Untersuchung der Kernstruktur durch Experimente zur Streuung sehr schneller Elektronen an Bleikernen…
Zur Aufgabe1953 leitete Robert HOFSTADTER (1915 - 1990) die Untersuchung der Kernstruktur durch Experimente zur Streuung sehr schneller Elektronen an Bleikernen…
Zur AufgabeReflexionsgitter für Elektronen
Elektronen der kinetischen Energie \({E_{{\rm{kin}}}} = 54{\rm{eV}}\) treffen senkrecht auf die Oberfläche eines Nickelkristalls. Die regelmäßige…
Zur AufgabeElektronen der kinetischen Energie \({E_{{\rm{kin}}}} = 54{\rm{eV}}\) treffen senkrecht auf die Oberfläche eines Nickelkristalls. Die regelmäßige…
Zur AufgabeBeugung am Wolframkristall (Abitur BY 2001 LK A3-2)
In einer evakuierten Röhre trifft ein fein gebündelter Strahl von Elektronen der kinetischen Energie \(150{\rm{keV}}\) senkrecht auf eine dünne…
Zur AufgabeIn einer evakuierten Röhre trifft ein fein gebündelter Strahl von Elektronen der kinetischen Energie \(150{\rm{keV}}\) senkrecht auf eine dünne…
Zur AufgabeHeliumatome auf LiF-Kristall
Beschießt man die Oberfläche eines LiF-Einkristalls mit He-Atomen, so werden die He-Atome an den Oberflächenatomen gestreut. Der Abstand zweier…
Zur AufgabeBeschießt man die Oberfläche eines LiF-Einkristalls mit He-Atomen, so werden die He-Atome an den Oberflächenatomen gestreut. Der Abstand zweier…
Zur AufgabeDEBYE-SCHERRER-Streuung am Polykristall (Abitur BY 2010 LK A3-1)
Materiewellen wurden 1924 postuliert und kurze Zeit später mit Versuchen wie dem DEBYE-SCHERRER-Verfahren nachgewiesen. In einer Vakuumröhre treffen…
Zur AufgabeMateriewellen wurden 1924 postuliert und kurze Zeit später mit Versuchen wie dem DEBYE-SCHERRER-Verfahren nachgewiesen. In einer Vakuumröhre treffen…
Zur AufgabeFarbe des Polarlichts (Abitur BY 2000 GK A5-3)
By NASA [Public domain], via Wikimedia Commons Abb. 1 Polarlichter (Aurora Borealis) von der ISS Elektronen des Sonnenwinds gelangen nach…
Zur AufgabeBy NASA [Public domain], via Wikimedia Commons Abb. 1 Polarlichter (Aurora Borealis) von der ISS Elektronen des Sonnenwinds gelangen nach…
Zur AufgabeInterferenz am Doppelspalt (Abitur BY 1997 GK A3-2)
Ein Strahl nichtrelativistischer Elektronen der Masse \(m_{\rm{e}}\) mit einheitlicher kinetischer Energie \({E_{{\rm{kin}}}}\) trifft senkrecht auf…
Zur AufgabeEin Strahl nichtrelativistischer Elektronen der Masse \(m_{\rm{e}}\) mit einheitlicher kinetischer Energie \({E_{{\rm{kin}}}}\) trifft senkrecht auf…
Zur AufgabeDoppelspaltversuch von JÖNSSON (Abitur BW 2004 LK A1-c)
Elektronen der kinetischen Energie \(600{\rm{eV}}\) treffen orthogonal auf einen Doppelspalt mit dem Spaltabstand \(200{\rm{nm}}\). Im Abstand von…
Zur AufgabeElektronen der kinetischen Energie \(600{\rm{eV}}\) treffen orthogonal auf einen Doppelspalt mit dem Spaltabstand \(200{\rm{nm}}\). Im Abstand von…
Zur AufgabeAuftrefforte von Einzelelektronen
Joachim Herz Stiftung a)Eine Doppelspaltversuch für Elektronen wird mit jeweils nur einem Elektron…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung a)Eine Doppelspaltversuch für Elektronen wird mit jeweils nur einem Elektron…
Zur AufgabeIntensitätsverteilung hinter dem Doppelspalt
Auf einen Doppelspalt bei dem der Abstand der Spalte extrem klein ist, werden Elektronen in einem solchen zeitlichen Abstand geschossen, dass sich…
Zur AufgabeAuf einen Doppelspalt bei dem der Abstand der Spalte extrem klein ist, werden Elektronen in einem solchen zeitlichen Abstand geschossen, dass sich…
Zur Aufgabe