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Elektrostatische Beschleuniger
Ausblick
- Im Van-de-Graaf-Beschleuniger sorgt ein mechanisch angetriebenes isolierendes Endlosband für die Beschleunigungsspannung.
- Im Tandembeschleuniger wird die Spannung eines Van-de-Graaf-Beschleunigers durch Umladung zweimal ausgenutzt.
Ausblick
- Im Van-de-Graaf-Beschleuniger sorgt ein mechanisch angetriebenes isolierendes Endlosband für die Beschleunigungsspannung.
- Im Tandembeschleuniger wird die Spannung eines Van-de-Graaf-Beschleunigers durch Umladung zweimal ausgenutzt.
Linearbeschleuniger
Ausblick
- Die Teilchen bewegen sich geradlinig durch wechselnd geladene Driftröhren, in den Zwischenräumen werden sie beschleunigt.
- Zum Laden der Driftröhren wird eine Wechselspannung mit fester Frequenz genutzt, daher müssen die Driftröhren immer länger werden.
- Anwendung finden Linearbeschleuniger z.B. bei der Tumorbestrahlung
Ausblick
- Die Teilchen bewegen sich geradlinig durch wechselnd geladene Driftröhren, in den Zwischenräumen werden sie beschleunigt.
- Zum Laden der Driftröhren wird eine Wechselspannung mit fester Frequenz genutzt, daher müssen die Driftröhren immer länger werden.
- Anwendung finden Linearbeschleuniger z.B. bei der Tumorbestrahlung
Zyklotron
Ausblick
- Ein Zyklotron beschleunigt Teilchen platzsparend auf spiralähnlichen Bahnen
- Die Teilchen bewegen sich dabei senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld
- Durch das E-Feld einer hochfrequenten Wechselspannung zwischen den beiden Duanten werden die Teilchen beschleunigt
Ausblick
- Ein Zyklotron beschleunigt Teilchen platzsparend auf spiralähnlichen Bahnen
- Die Teilchen bewegen sich dabei senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld
- Durch das E-Feld einer hochfrequenten Wechselspannung zwischen den beiden Duanten werden die Teilchen beschleunigt
Synchro-Zyklotron und Synchrotrone
Ausblick
- Synchro-Zyklotrone und später Synchrotrone erhöhen die maximale Energie von Teilchenbeschleunigern im Vergleich zu einfachen Zyklotronen.
- Beim Beschleunigen bzw. beim Ablenken muss das System mit der relativistischen Massenzunahme der Teilchen synchronisiert werden.
- Man unterscheidet Ionen-Synchrotrone und Elektronen-Synchrotrone
Ausblick
- Synchro-Zyklotrone und später Synchrotrone erhöhen die maximale Energie von Teilchenbeschleunigern im Vergleich zu einfachen Zyklotronen.
- Beim Beschleunigen bzw. beim Ablenken muss das System mit der relativistischen Massenzunahme der Teilchen synchronisiert werden.
- Man unterscheidet Ionen-Synchrotrone und Elektronen-Synchrotrone
Flächenladungsdichte
Ausblick
- Die Flächenladungsdichte ist das Verhältnis aus Ladung und Fläche \(\sigma = \frac{Q}{A}\).
- Die Flächenladungsdichte ist eng mit der Stärke des E-Feldes verknüpft: \({\sigma = {\varepsilon _0} \cdot E}\)
- Die Zusammenhänge gelten auch für gekrümmte Oberflächen wie Kugelschalen.
Ausblick
- Die Flächenladungsdichte ist das Verhältnis aus Ladung und Fläche \(\sigma = \frac{Q}{A}\).
- Die Flächenladungsdichte ist eng mit der Stärke des E-Feldes verknüpft: \({\sigma = {\varepsilon _0} \cdot E}\)
- Die Zusammenhänge gelten auch für gekrümmte Oberflächen wie Kugelschalen.
Ausblick
Funktionsprinzip von Leuchtstofflampen
Ausblick
- In Leuchtstofflampen sorgt keine Glühwendel für Licht sondern Quecksilberatome werden zum Leuchten angeregt.
- Quecksilber emittiert zum großen Teil UV-Licht, dass durch einen speziellen Leuchtstoff in sichtbares Licht umgewandelt wird.
- Leuchtstofflampen können auch durch starke externe Felder zum Leuchten angeregt werden.
Ausblick
- In Leuchtstofflampen sorgt keine Glühwendel für Licht sondern Quecksilberatome werden zum Leuchten angeregt.
- Quecksilber emittiert zum großen Teil UV-Licht, dass durch einen speziellen Leuchtstoff in sichtbares Licht umgewandelt wird.
- Leuchtstofflampen können auch durch starke externe Felder zum Leuchten angeregt werden.
Ausblick
Elektrizitätslehre
Permanentmagnetismus
- Warum zeigen Kompasse immer nach Norden?
- Wie stellt man Magnete her?
- Was versteht man unter einem Magnetfeld?
- Welche Stoffe sind magnetisch?
Themenbereich
Elektrizitätslehre
Einfache Stromkreise
- Warum spricht man eigentlich von Stromkreisen?
- Was fließt denn in einem Stromkreis?
- Was ist ein Kurzschluss?
- Wie funktioniert eine Wechselschaltung?
- Warum zeichnet man Schaltbilder?
Themenbereich
Elektrizitätslehre
Elektrische Grundgrößen
- Was bedeuten eigentlich Volt …
- … und Ampère?
- … und was hat es mit dem OHMschen Gesetz auf sich?
- Wie funktionieren elektrische Messgeräte?
Themenbereich
Elektronik
Einführung in die Elektronik
- Was sind eigentlich Halbleiter?
- Welche besonderen Eigenschaften haben Halbleiter?
- Warum werden Halbleiter dotiert?
- Wie funktioniert die Dotierung von Halbleitern technisch?
Themenbereich
Elektronik
Halbleiterdiode
- Woraus bestehen eigentlich Dioden?
- Welche besonderen Eigenschaften haben Dioden?
- Wie funktionieren Leuchtdioden?
- Warum benutzt man statt Glühbirnen heute Leuchtdioden?
Themenbereich
Elektronik
Transistor
- Wie ist ein Transistor aufgebaut?
- Können Transistoren Strom verstärken?
- Warum sind Transistoren heute so wichtig?
- Wo und wie werden Transistoren überall eingesetzt?
Themenbereich
Elektrizitätslehre
Bewegte Ladungen in Feldern
- Wie funktioniert eine Bildröhre?
- Warum schützt das Erdmagnetfeld vor kosmischer Strahlung?
- Wie funktionieren Teilchenbeschleuniger?
- Kann man die Masse von Elektronen messen?
- Wie groß ist die kleinste Ladung?
Themenbereich
Elektrizitätslehre
Elektrische Arbeit und Leistung
- Wie misst das Elektrizitätswerk die gelieferte Energie?
- Was ist eigentlich ein Watt?
- Kann ein Mensch Wasser zum Kochen bringen?
Themenbereich