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Überblick über die Strahlungsarten
- Die drei Strahlungsarten unterscheiden sich in vielfältigen Eigenschaften
- Aber jede der Strahlungsarten kann für den Menschen gefährlich sein
- Die drei Strahlungsarten unterscheiden sich in vielfältigen Eigenschaften
- Aber jede der Strahlungsarten kann für den Menschen gefährlich sein
Herleitung der Wellenfunktion
- Die Wellenfunktion beschreibt die Ausbreitung einer Welle mathematisch.
- Für eine in positive \(x\)-Richtung laufende Welle gilt: \(y(x;t) = \hat y \cdot \sin \left( {2\pi \cdot \left( {\frac{t}{T} - \frac{x}{\lambda }} \right)} \right)\)
- Die Wellenfunktion beschreibt die Ausbreitung einer Welle mathematisch.
- Für eine in positive \(x\)-Richtung laufende Welle gilt: \(y(x;t) = \hat y \cdot \sin \left( {2\pi \cdot \left( {\frac{t}{T} - \frac{x}{\lambda }} \right)} \right)\)
Größen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen
- Bei unseren Versuchen und Aufgaben zur Induktion ist das magnetische Feld stets homogen und kann durch einen einzigen Feldvektor \(\vec B\) beschrieben werden.
- Bei unseren Versuchen und Aufgaben zur Induktion ist die Leiterschleife stets eben und kann durch einen einzigen Flächenvektor \(\vec A\) beschrieben werden. \(\vec A\) beschreibt dabei die (Teil-)Fläche der Leiterschleife, die sich im magnetischen Feld befindet.
- Bei Induktionsvorgängen ist \(\varphi\) die Weite des Winkels zwischen dem Feldvektor \(\vec B\) und dem Flächenvektor \(\vec A\).
- Bei unseren Versuchen und Aufgaben zur Induktion ist das magnetische Feld stets homogen und kann durch einen einzigen Feldvektor \(\vec B\) beschrieben werden.
- Bei unseren Versuchen und Aufgaben zur Induktion ist die Leiterschleife stets eben und kann durch einen einzigen Flächenvektor \(\vec A\) beschrieben werden. \(\vec A\) beschreibt dabei die (Teil-)Fläche der Leiterschleife, die sich im magnetischen Feld befindet.
- Bei Induktionsvorgängen ist \(\varphi\) die Weite des Winkels zwischen dem Feldvektor \(\vec B\) und dem Flächenvektor \(\vec A\).
Erzeugung von RÖNTGEN-Strahlung
- In RÖNTGEN-Röhren werden Elektronen stark beschleunigt und treffen dann auf eine Anode aus Metall.
- Die Beschleunigungsspannungen betragen meist zwischen \(1\,\rm{kV}\) und \(100\,\rm{kV}\).
- Beim Abbremsen der Elektronen im Anodenmaterial entsteht RÖNTGEN-Strahlung (Bremsstrahlung und Charakteristische Strahlung) und Wärme.
- Die Wellenlänge von RÖNTGEN-Strahlung liegt etwa zwischen \(1\,\rm{nm}\) und \(1\,\rm{pm}\).
- In RÖNTGEN-Röhren werden Elektronen stark beschleunigt und treffen dann auf eine Anode aus Metall.
- Die Beschleunigungsspannungen betragen meist zwischen \(1\,\rm{kV}\) und \(100\,\rm{kV}\).
- Beim Abbremsen der Elektronen im Anodenmaterial entsteht RÖNTGEN-Strahlung (Bremsstrahlung und Charakteristische Strahlung) und Wärme.
- Die Wellenlänge von RÖNTGEN-Strahlung liegt etwa zwischen \(1\,\rm{nm}\) und \(1\,\rm{pm}\).
Elektromagnetisches Spektrum
- Das elektromagnetische Spektrum erstreckt sich über viele Größenordnungen hinweg.
- Das sichtbare Licht ist nur ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums.
- Das elektromagnetische Spektrum erstreckt sich über viele Größenordnungen hinweg.
- Das sichtbare Licht ist nur ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums.
WIENscher Geschwindigkeitsfilter
- Ein WIENscher Geschwindigkeitsfilter besteht aus einem homogenen elektrischen Feld und einem homogenen magnetischem Feld, die senkrecht zueinander stehen. Die Elektronen treten senkrecht zu beiden Feldern ein.
- Nur wenn ein Elektron die passende Geschwindigkeit \(v=\frac{E}{B}\) besitzt, sind die elektrische Kraft und die LORENTZ-Kraft auf das Elektronen gleich groß und es passiert den Geschwindigkeitsfilter.
- Ein WIENscher Geschwindigkeitsfilter besteht aus einem homogenen elektrischen Feld und einem homogenen magnetischem Feld, die senkrecht zueinander stehen. Die Elektronen treten senkrecht zu beiden Feldern ein.
- Nur wenn ein Elektron die passende Geschwindigkeit \(v=\frac{E}{B}\) besitzt, sind die elektrische Kraft und die LORENTZ-Kraft auf das Elektronen gleich groß und es passiert den Geschwindigkeitsfilter.
Botenteilchen
- Vermittler der starken Wechselwirkung sind 8 verschiedene Gluonen, die verschiedene Kombinationen an Farbladungen tragen.
- Vermittler der schwachen Wechselwirkung sind \(W^+\)-, \(W^-\)- und \(Z\)-Bosonen, die eine sehr kurze Lebensdauer und eine sehr geringe Reichweite von ca. \(2\cdot 10^{-18}\,\rm{m}\) haben.
- Photonen sind die Botenteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, besitzen keinerlei Ladung und haben daher eine unendliche Reichweite.
- Vermittler der starken Wechselwirkung sind 8 verschiedene Gluonen, die verschiedene Kombinationen an Farbladungen tragen.
- Vermittler der schwachen Wechselwirkung sind \(W^+\)-, \(W^-\)- und \(Z\)-Bosonen, die eine sehr kurze Lebensdauer und eine sehr geringe Reichweite von ca. \(2\cdot 10^{-18}\,\rm{m}\) haben.
- Photonen sind die Botenteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, besitzen keinerlei Ladung und haben daher eine unendliche Reichweite.
Mechanische und elektromagnetische Schwingungen
a)An eine vertikal aufgehängte Schraubenfeder wird ein Körper mit der Masse \(m=0{,}30\,\rm{kg}\) gehängt. Dadurch wird die Feder um \(x =…
Zur Aufgabea)An eine vertikal aufgehängte Schraubenfeder wird ein Körper mit der Masse \(m=0{,}30\,\rm{kg}\) gehängt. Dadurch wird die Feder um \(x =…
Zur AufgabeHorizontalkomponente des Erdmagnetfelds
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabenstellung Über einem langen, geraden, in magnetischer Nord-Süd-Richtung ausgespannten…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabenstellung Über einem langen, geraden, in magnetischer Nord-Süd-Richtung ausgespannten…
Zur AufgabeStandardaufgabe zum magnetischen Fluss und dem Induktionsgesetz
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zum Aufbau Ein Elektromagnet mit quadratischem Querschnitt mit der Seitenlänge \(10\,\rm{cm}\)…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zum Aufbau Ein Elektromagnet mit quadratischem Querschnitt mit der Seitenlänge \(10\,\rm{cm}\)…
Zur AufgabeMagnetismus-Denksport
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabenstellung Zwei Stäbe sind äußerlich von völlig gleichem Aussehen. Ein Stab ist ein Magnet…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabenstellung Zwei Stäbe sind äußerlich von völlig gleichem Aussehen. Ein Stab ist ein Magnet…
Zur AufgabeInduktion durch Magnetfeldänderung
a)Bei einem Versuch zur Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte hat der Strom durch die Feldspule den im rechten Bild dargestellten…
Zur Aufgabea)Bei einem Versuch zur Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte hat der Strom durch die Feldspule den im rechten Bild dargestellten…
Zur AufgabeSpulenstrom für ein Magnetfeld
a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Stromkreis mit…
Zur Aufgabea) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Stromkreis mit…
Zur AufgabeRotierender Magnet
Eine auf einem u-förmigen Eisenkern aufgewickelte Spule ist an einen empfindlichen Spannungsmesser angeschlossen. Über dem Eisenkern ist ein…
Zur AufgabeEine auf einem u-förmigen Eisenkern aufgewickelte Spule ist an einen empfindlichen Spannungsmesser angeschlossen. Über dem Eisenkern ist ein…
Zur AufgabeInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte (Sonderfall) - Formelumstellung
Um Aufgaben rund um den Sonderfall bei der die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat…
Zur AufgabeUm Aufgaben rund um den Sonderfall bei der die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat…
Zur AufgabeElektromagnetische Kräfte auf eine bewegte Kugel
a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur…
Zur Aufgabea) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur…
Zur AufgabeSpulenbewegung im Magnetfeld
Eine rechteckige Spule mit \(N\) Windungen wird mit konstanter Geschwindigkeit \(v\) durch ein homogenes Magnetfeld der Flussdichte \(B\) von…
Zur AufgabeEine rechteckige Spule mit \(N\) Windungen wird mit konstanter Geschwindigkeit \(v\) durch ein homogenes Magnetfeld der Flussdichte \(B\) von…
Zur AufgabeMagnetische Flasche
Treffen geladene Teilchen schräg auf die Feldlinien eines homogenen Magnetfeldes, so bewegen sie sich auf Schraubenlinien um die Feldlinien.…
Zur AufgabeTreffen geladene Teilchen schräg auf die Feldlinien eines homogenen Magnetfeldes, so bewegen sie sich auf Schraubenlinien um die Feldlinien.…
Zur AufgabeInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Formelumstellung
Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen, musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot…
Zur AufgabeUm Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen, musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot…
Zur AufgabeHubkraft eines Elektromagneten
Gib an, welcher der drei dargestellten Elektromagnete nach deiner Meinung die beste Hubkraft hat, wenn man davon ausgeht, dass die Spulen und…
Zur AufgabeGib an, welcher der drei dargestellten Elektromagnete nach deiner Meinung die beste Hubkraft hat, wenn man davon ausgeht, dass die Spulen und…
Zur AufgabeMagnetfeld einer Spule
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Querschnitt einer Spule a)Übernimm das in Abb. 1 dargestellte Schnittbild einer Spule auf Papier und…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Querschnitt einer Spule a)Übernimm das in Abb. 1 dargestellte Schnittbild einer Spule auf Papier und…
Zur AufgabeUntersuchung inhomogener Magnetfelder
a)Wie müsste der Testleiter einer Stromwaage beschaffen sein, damit man auch inhomogene Magnetfelder - wie z.B. in dem nebenstehenden Bild dargestellt…
Zur Aufgabea)Wie müsste der Testleiter einer Stromwaage beschaffen sein, damit man auch inhomogene Magnetfelder - wie z.B. in dem nebenstehenden Bild dargestellt…
Zur AufgabeSichtbares Licht
- Größenordnung der Wellenlänge: zwischen \(780\,{\rm nm}\) und \(380\,{\rm nm}\)
- Größenordnung der Frequenz: von \(384\,{\rm THz}\) bis \(789\,{\rm THz}\)
- Größenordnung der Wellenlänge: zwischen \(780\,{\rm nm}\) und \(380\,{\rm nm}\)
- Größenordnung der Frequenz: von \(384\,{\rm THz}\) bis \(789\,{\rm THz}\)
Magnetische Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern - Formelumstellung
Um Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern zu lösen musst du häufig die Gleichung nach einer…
Zur AufgabeUm Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Umgebung von geraden Leitern zu lösen musst du häufig die Gleichung nach einer…
Zur AufgabePositronen im Magnetfeld
Ein 22Na-Präparat befindet sich in einem homogenen Magnetfeld der Flussdichte B = 0,020T. Eine Lochblende ist so angeordnet, dass nur…
Zur AufgabeEin 22Na-Präparat befindet sich in einem homogenen Magnetfeld der Flussdichte B = 0,020T. Eine Lochblende ist so angeordnet, dass nur…
Zur Aufgabe