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Suchergebnisse 31 - 60 von 128

Widerspenstige Ampel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Diese Aufgabe wurde im Rahmen des bundesweiten Wettbewerbs Physik 2011 - 1. Runde - Juniorstufe (2. Aufgabe) gestellt. Wenn Du dich mit den…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Diese Aufgabe wurde im Rahmen des bundesweiten Wettbewerbs Physik 2011 - 1. Runde - Juniorstufe (2. Aufgabe) gestellt. Wenn Du dich mit den…

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Erwärmung verschiedener Leiter

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine kurze Spirale aus Eisendraht, ein Heißleiter und ein Strommessgerät werden hintereinander an eine elektrische Quelle geschaltet. …

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Eine kurze Spirale aus Eisendraht, ein Heißleiter und ein Strommessgerät werden hintereinander an eine elektrische Quelle geschaltet. …

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Widerstandsbestimmung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Widerstand  \( R \ggg 10^5 \Omega \)  soll genau bestimmt werden. Zur Verfügung steht eine regelbare Stromquelle deren Spannung zwischen…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Widerstand  \( R \ggg 10^5 \Omega \)  soll genau bestimmt werden. Zur Verfügung steht eine regelbare Stromquelle deren Spannung zwischen…

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Schuldach

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Du sollst (sehr) grob abschätzen, ob die Dachfläche deiner Schule ausreicht, um die elektrische Beleuchtung mit Solarzellen zu betreiben. Gehe wie…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Du sollst (sehr) grob abschätzen, ob die Dachfläche deiner Schule ausreicht, um die elektrische Beleuchtung mit Solarzellen zu betreiben. Gehe wie…

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Garagenmodell des Halbleiters

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Pixabay License, erstellt: SuperBea, bearbeitet: Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Garagenmodell des HalbleitersVon William Bradford SHOCKLEY (1910…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Pixabay License, erstellt: SuperBea, bearbeitet: Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Garagenmodell des HalbleitersVon William Bradford SHOCKLEY (1910…

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Fragenallerlei zu dotierten Halbleitern

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Erläutern Sie, warum der spezifische Widerstand dotierter Halbleiter deutlich kleiner ist, als der reiner…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Erläutern Sie, warum der spezifische Widerstand dotierter Halbleiter deutlich kleiner ist, als der reiner…

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Zauberschaltung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Der abgebildete Versuch zeigt Ergebnisse, die mit dem physikalischen Grundverstand scheinbar nicht in Einklang zu bringen sind. Dabei sind scheinbar…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Der abgebildete Versuch zeigt Ergebnisse, die mit dem physikalischen Grundverstand scheinbar nicht in Einklang zu bringen sind. Dabei sind scheinbar…

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Der Transistor-Effekt

Grundwissen

  • Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
  • Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.

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Grundwissen

  • Wenn beim npn-Transistor die Basis genügend positiv gegenüber dem Emitter ist, kann ein Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke fließen (Transistor-Effekt).
  • Mithilfe eines kleinen Basisstroms kann ein großer Stromfluss zwischen Emitter und Kollektor gesteuert werden.

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Transistor-Formalitäten

Grundwissen

  • Einfache Transistoren bestehen drei abwechselnd p- und n-dotierten Halbleiterschichten.
  • Man unterscheidet zwischen npn-Transistor und pnp-Transistor - meistens behandelt man jedoch npn-Transistoren.
  • Die drei Teile nennt man Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E).
  • Es gibt drei Schaltungsarten eines Transistors: Emitterschaltung, Kollektorschaltung und Basisschaltung. In der Praxis spielt die Emitterschaltung eine große Rolle.

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Grundwissen

  • Einfache Transistoren bestehen drei abwechselnd p- und n-dotierten Halbleiterschichten.
  • Man unterscheidet zwischen npn-Transistor und pnp-Transistor - meistens behandelt man jedoch npn-Transistoren.
  • Die drei Teile nennt man Kollektor (C), Basis (B) und Emitter (E).
  • Es gibt drei Schaltungsarten eines Transistors: Emitterschaltung, Kollektorschaltung und Basisschaltung. In der Praxis spielt die Emitterschaltung eine große Rolle.

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Technik der Dotierung

Grundwissen

  • Halbleiter werden meist durch ein Diffusionsverfahren oder durch Implantation (Einschuss) mit Fremdatomen dotiert.

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Grundwissen

  • Halbleiter werden meist durch ein Diffusionsverfahren oder durch Implantation (Einschuss) mit Fremdatomen dotiert.

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Eigenleitung im Siliziumkristall

Grundwissen

  • Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren.
  • Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher.
  • Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.

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Grundwissen

  • Bei tiefen Temperaturen sind Halbleiter Isolatoren.
  • Bei Energiezufuhr z.B. durch Erwärmung werden Elektronen aus ihren Paarbindungen gelöst - es entstehen Leitungselektronen und Löcher.
  • Legt man eine äußere Spannung an, kommt es zur sogn Eigenleitung.

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Dotierte Halbleiter

Grundwissen

  • Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter).
  • Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe.
  • Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.

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  • Man unterscheidet zwischen n-dotierten und p-dotierten Halbleitern (kurz n- bzw. p-Halbleiter).
  • Bei n-Halbleitern entstehen frei bewegliche Elektronen auf einem Untergrund positiver, ortsfester Atomrümpfe.
  • Bei p-Halbleitern entstehen frei bewegliche "Löcher" auf einem Untergrund negativer, ortsfester Atomrümpfe.

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Stromrichtige und Spannungsrichtige Messung

Grundwissen

  • Messgeräte können die genaue Messung von Größen beeinflussen.
  • Je nachdem, ob die die Stromstärke \(I\) oder die Spannung \(U\) besonders genau messen möchtest, musst du deine Messgeräte schalten.

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Grundwissen

  • Messgeräte können die genaue Messung von Größen beeinflussen.
  • Je nachdem, ob die die Stromstärke \(I\) oder die Spannung \(U\) besonders genau messen möchtest, musst du deine Messgeräte schalten.

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p-n-Übergang - Halbleiterdiode

Grundwissen

 

Joachim Herz Stiftung
  • Halbleiterdioden bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter
  • Dioden besitzen eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung
  • Liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet

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Grundwissen

 

Joachim Herz Stiftung
  • Halbleiterdioden bestehen aus zwei Schichten: einem p-Halbleiter und einem n-Halbleiter
  • Dioden besitzen eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung
  • Liegt der Pluspol an der p-Schicht, so ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet

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Leuchtdioden (LED) - Einführung

Grundwissen

  • Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden.
  • LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
  • LEDs sind effiziente Lichtquellen mit geringem Energiebedarf.

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  • Leuchtdioden sind Halbleiterdioden, die Licht , Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung aussenden.
  • LEDs müssen in Durchlassrichtung geschaltet werden, damit sie leuchten.
  • LEDs sind effiziente Lichtquellen mit geringem Energiebedarf.

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Silizium-Solarzellen

Grundwissen

  • Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone.
  • Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
  • Der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt aktuell bei 13% - 48%.

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  • Klassische Silizium-Solarzellen bestehen aus einer n-dotierten und einer p-dotierten Schicht. Am Übergang bildet sich eine sog. Raumladungszone.
  • Einfallendes Licht löst in dieser Raumladungszone Elektronen von Atomen (innerer Fotoeffekt).
  • Der Wirkungsgrad von Solarzellen liegt aktuell bei 13% - 48%.

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Nobelpreis 1921 für die Deutung des Photoeffekts (Abitur BY 2021 Ph 12-1 A1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Für seine 1905 veröffentliche Deutung des Photoeffektes wurde Albert Einstein mit dem Nobelpreis für das Jahr 1921 ausgezeichnet. Bereits Ende des 19.…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Für seine 1905 veröffentliche Deutung des Photoeffektes wurde Albert Einstein mit dem Nobelpreis für das Jahr 1921 ausgezeichnet. Bereits Ende des 19.…

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Eigenschaften von Quantenobjekten (Abitur BY 2021 Ph 12-2 A1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Quanteneigenschaften von Elektronen können mithilfe der Elektronenbeugungsröhre nachgewiesen werden. …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Quanteneigenschaften von Elektronen können mithilfe der Elektronenbeugungsröhre nachgewiesen werden. …

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de-BROGLIE-Wellenlänge - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

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,…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

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,…

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Beschleunigungsspannung und de-BROGLIE-Wellenlänge (klassisch)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

In einem Experiment werden Elektronen mit einer Beschleunigungsspannung von \(U_{\rm{B}} = 2{,}50\,\rm{kV}\) beschleunigt. …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

In einem Experiment werden Elektronen mit einer Beschleunigungsspannung von \(U_{\rm{B}} = 2{,}50\,\rm{kV}\) beschleunigt. …

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Interferenzfähigkeit von Photonen im Quantenradierer

Grundwissen

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")

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Grundwissen

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")

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Quiz zum Quantenradierer

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

COMPTON-Teleskop (Abitur BY 2011 LK A3-1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Das COMPTON-Teleskop dient zur Beobachtung von astronomischen Objekten, die Gammastrahlung mit Quantenenergien in der Größenordnung einiger…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Das COMPTON-Teleskop dient zur Beobachtung von astronomischen Objekten, die Gammastrahlung mit Quantenenergien in der Größenordnung einiger…

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COMPTON-Effekt - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Bei einem COMPTON-Prozess an ruhenden Elektronen beträgt die Wellenlänge der einfallenden Strahlung…

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a) Bei einem COMPTON-Prozess an ruhenden Elektronen beträgt die Wellenlänge der einfallenden Strahlung…

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COMPTON-Streuung von ionisierender Strahlung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

\(\gamma\)-Quanten radioaktiver Präparate rufen ebenso den COMPTON-Effekt hervor wie RÖNTGEN-Quanten. \(\rm{Ba}-137\) emittiert beim radioaktiven…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

\(\gamma\)-Quanten radioaktiver Präparate rufen ebenso den COMPTON-Effekt hervor wie RÖNTGEN-Quanten. \(\rm{Ba}-137\) emittiert beim radioaktiven…

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Maximale Wellenlängenänderung beim COMPTON-Effekt

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Der COMPTON-Effekt beschreibt die Wellenlängenänderung von Strahlung bei der Streuung an quasifreien Elektronen. …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Der COMPTON-Effekt beschreibt die Wellenlängenänderung von Strahlung bei der Streuung an quasifreien Elektronen. …

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Energiebetrachtungen beim COMPTON-Effekt

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

RÖNTGEN-Strahlung der Wellenlänge \(\lambda = 1{,}00 \cdot 10^{-10}\,\rm{m}\) wird an den quasifreien, als ruhend angenommenen Elektronen in einem…

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RÖNTGEN-Strahlung der Wellenlänge \(\lambda = 1{,}00 \cdot 10^{-10}\,\rm{m}\) wird an den quasifreien, als ruhend angenommenen Elektronen in einem…

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Musteraufgaben Qualitativ - Fullerene

Aufgabe ()

nach Grundkusabitur-Bayern 2006 - 3 - 3 Fullerene sind Moleküle, die in ihrer Struktur einem Fußball gleichen und aus…

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Aufgabe

nach Grundkusabitur-Bayern 2006 - 3 - 3 Fullerene sind Moleküle, die in ihrer Struktur einem Fußball gleichen und aus…

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Elektronenstreuung an Kernen (Abitur BY 1998 LK A4-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

1953 leitete Robert HOFSTADTER (1915 - 1990) die Untersuchung der Kernstruktur durch Experimente zur Streuung sehr schneller Elektronen an Bleikernen…

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1953 leitete Robert HOFSTADTER (1915 - 1990) die Untersuchung der Kernstruktur durch Experimente zur Streuung sehr schneller Elektronen an Bleikernen…

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Reflexionsgitter für Elektronen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Elektronen der kinetischen Energie \({E_{{\rm{kin}}}} = 54{\rm{eV}}\) treffen senkrecht auf die Oberfläche eines Nickelkristalls. Die regelmäßige…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Elektronen der kinetischen Energie \({E_{{\rm{kin}}}} = 54{\rm{eV}}\) treffen senkrecht auf die Oberfläche eines Nickelkristalls. Die regelmäßige…

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