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  • Schrallen und raumen

    Je schneller ein Boot fährt desto mehr von vorne fällt der scheinbare Wind gegenüber des wahren Windes auf das Boot ein. Diesen Vorgang nennt man Schrallen. Dieses kann auch passieren, wenn der wahre Wind in seiner Richtung schwankt. Das Gegenteil von Schrallen nennt man Raumen. Dies bedeutet das der Wind nach einer Richtungsänderung weiter von achtern und somit günstiger einfällt. die Antriebskräfte Der Anstellwinkel ist die Stell ...

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  • Die physik ist eine naturwissenschaft

    Sie gründet ihre Erkenntnisse heute vornehmlich auf geplante Experimente . Das Ziel der Physik ist es , Naturgesetze zu erforschen . Eine Sammellinse kann von einem hellen Gegenstand ein reelles Bild erzeugen . Das Bild ist umgekehrt . Eine Sammellinse kann ein virtuelles Bild erzeugen. Das Bild ist aufrecht und vergrößert . Der Mensch hat kein Sinnesorgan für die Elektrizität. Daher können wir elektrische Vorgänge nur indirekt durch ihr ...

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  • Beugungserscheinungen

    Es begann alles mit Thomas Young, der Lichtwellen durch Schlitze schickte. Dieses harmlose Experiment half die Quantenmechanik zu begründen. Denn die Überlagerungsstreifen traten nicht nur bei Lichtwellen auf, sondern rätselhafterweise auch, als man Teilchen, nämlich Elektronen, durch Schlitze schickte (siehe später). Ab diesem Moment ging es mit der Quantenmechanik rasant weiter. ...

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  • Irrglaube determinismus

    Der Erfolg wissenschaftlicher Theorien, vor allem der Newtonschen Gravitationstheorie, verleitete den französischen Wissenschaftler Marquis de Laplace zu Beginn des 19. Jahrhunderts zu der Behauptung, das Universum sei vollständig deterministisch , und anhand einiger weniger wissenschaftlicher Gesetze müßten wir alles vorhersagen können, was im Universum geschehe, wenn uns sein Zustand in einem beliebigen Moment vollständig bekannt sei. Wenn w ...

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  • Plancks quantenhypothese als ausgangspunkt

    Um dieses offensichtlich lächerliche Resultat zu vermeiden, schlug Max Planck 1900 vor, daß Licht, Röntgenstrahlen und andere Wellen nicht in beliebiger Rate abgegeben werden könnten, sondern nur in bestimmten Paketen, Quanten genannt. Ein Quant ist ursprünglich eine auf Plancks Quantentheorie beruhende Beziehung für die bei gegebener Frequenz kleinstmögliche Menge an Lichtenergie.. (Dabei ist v die Frequenz des Lichtes und h eine universell ...

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  • Korpuskulartheorie

    Licht zeigt Interferenz und Beugung. Dies ist charakteristisch für Wellen. Daher wurde das Licht in der Physik um 1900 als Welle betrachtet. (Dies gilt auch heute noch, aber nicht nur - siehe später) Newton hatte bereits die Existenz von Lichtteilchen, Kopuskeln, angenommen und in Verbindung mit anderen Vorstellungen daraus theoretische Schlüsse gezogen ("Vorhersagen gemacht"), die aber experimentell widerlegt wurden. ...

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  • Einsteins lichtquantentheorie

    Einstein führte 1905 die Lichtteilchen, Photonen, zur Erklärung des Photoelektrischen Effektes wieder ein. Unter diesem versteht man den durch Lichtabsorption verursachten Austritt von Elektronen aus einem Festkörper. Denn aus diesem ergibt sich, daß Wärmestrahlen und Lichtstrahlen, die damals noch jedermann für elektromagnetische Wellen hielt und nichts weiter, auch das Verhalten eines Teilchenstromes zeigen können. Einstein ist aufgefallen, d ...

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  • Die photonenhypothese

    Da diese quantisierende Energieübertragung für bewegte Teilchen charakteristisch ist, fühlte sich Einstein veranlaßt zur Aufstellung der mittlerweile bestens bewiesenen Photonenhypothese. Diese besagt, daß Licht auch aus Teilchen der Energie E= hf besteht, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Diese Entdeckung und ihre Konsequenzen waren von größter Wichtigkeit für die Entwicklung der Quantenphysik. Sieben Jahre später löste der Däne Niel ...

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  • Kernmodell des atoms

    1911 gelang es Ernest Rutherford ein Modell vom Atom zu schaffen, dessen Kern von Elektronen, wie die Sonne von Planeten, umkreist wird. Doch dieses Modell war noch nicht das Letzte. Auf den Vorstellungen von Rutherford über den Atombau aufbauend, gelang dem Dänen Niels Bohr 1913 durch Einführung seiner Quantenbedingungen die Aufstellung des nach ihm benannten Bohrschen Atommodells. ...

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  • Heutiges modell

    In dem heute größtenteils akzeptierten Atommodell wird das Atom nach der Quantentheorie, durch mathematische, nur noch in beschränktem Umfang anschaulich interpretierbare Gleichungen beschrieben. Man kann sich die Elektronen als Ladungswolken um den Kern verteilt denken. Der Zustand eines Elektrons im Atom wird durch Quantenzahlen beschrieben, die neben der Energie, z. B. seinen Drehimpuls charakterisieren. Jeder erlaubte Zustand im Atom kann n ...

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  • Bohrsches atommodell-

    Das Bohrsches Atommodell geht von der Vorstellung aus, daß die Elektronen eines Atoms um den Kern kreisen. Sein Modell entstand, dadurch, daß er eine Verbindung zwischen den Lichtquanten auf der einen, und den Energieniveaus im Atom auf der anderen Seite, fand. Die Elektronen können sich dauernd auf diskreten Energieniveaus befinden, die einem bestimmten Abstand (r) der Kreisbahn zum Kern zugeordnet werden. Denn Energieniveaus können nicht be ...

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  • Bereich der quantenmechanik

    Die Quantenmechanik ist eine Theorie, die man zum Übereinstimmen und Vorhersagen vom Verhalten von atomaren und subatomaren Systemen benutzen kann. Diese Systeme stellen den mikroskopischen Bereich der Natur dar, in welchem die Vorhersagen der "Klassischen" Physik (zB: Newtons drei Gesetze der Bewegung) nicht immer mit den Ergebnissen der Experimente im Gleichklang sind. Die Quantenmechanik sagt nicht nur die richtigen Ergebnisse von physisch ...

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  • Teilchen und wellen eigenschaften

    Beide, Masse und elektromagnetische Strahlung besitzen beides, teilchenartige Eigenschaften und wellenartige Eigenschaften. Unter "teilchenartig" versteht man die Möglichkeit der Feststellung des Aufenthaltsortes und das Handeln als, in gewissem Sinn, individuelle Einheiten. Unter "wellenartig" versteht man nichtlokalisiert und periodisch, mit der Möglichkeit, daß sich gleiche Einheiten durch Interaktion aufschaukeln oder auslöschen. Die Koexis ...

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  • Der doppelspalt

    Der Welle- Teilchen Dualismus wurde von Niels Bohr durch den Doppelspaltversuch Thomas Young's entdeckt. Nur schickte Bohr zum Unterschied von Young Elektronen anstatt Licht durch einen Doppelspalt. In dem Experiment mit dem Doppelspalt geht ein submolekulares Teilchen, wie ein Elektron oder ein Proton eines ist, scheinbar durch beide Schlitze. Läßt man Elektronen, also Teilchen, nacheinander auf einen Doppelspalt zufliegen, baut sich auf der ...

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  • Quantisierung und bestimmtheit

    Bestimmte Eigenschaften von Materie und bestimmte Eigenschaften der Strahlung werden für quantisiert befunden. Materie im atomaren und nuklearen Bereich besteht aus einer Vielfalt von Partikel im elektronischen und nuklearen Maßstab (zB.: Elektronen, Protonen, Neutronen) und aus Kombinationen solcher ; jedes, so glaubt man, hat eine bestimmte Reihe von Werten physikalischer Eigenschaften, wie Masse, Ladung, Spin, Drehmoment und magnetisches M ...

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  • Der compton effekt

    Ein anderes Beispiel ist der von Arthur Compton 1923 entdeckte Compton Effekt, welcher die Beobachtung eines Anstiegs der Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung aus Photonen, wie etwa Röntgenstrahlung, nach einer "teilchenartigen" Kollision mit einem Partikel, wie ein ungebundenes Elektron eines ist, beschreibt. Seit dem das Wort "Quantisierung", wie es in der Quantenmechanik oftmals benutzt wird, oft die Nebenbedeutung von bestimmte ...

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  • Louis de broglie

    Zur gleichen Zeit wie Heisenberg und Bohr das Unschärfeprinzip und den Welle- Teilchen Dualismus entwickelten, suchte Louis de Broglie nach einem anderen Zugang zum Bau der Atome. So begann er sich mit Wellenlängen zu beschäftigen und fand schließlich 1924 die Materiewellen. Er kehrte Einsteins Entdeckung, daß Licht sich manchmal wie ein Teilchenstrom verhält, einfach um und sagte, daß sich vielleicht Elektronen, also Teilchen, manchmal wie W ...

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  • Quantenwellen und alltag

    Der Grund warum wir sie nicht wahrnehmen können, ergibt sich aus der Formel des Franzosen Louis de Broglie. Daraus folgt, daß die Wellenlänge immer mehr abnimmt, je höher der Impuls liegt. Dieser nimmt aber zu, wenn das Objekt entweder schneller oder schwerer wird. Eine Bakterie hat eine Welle, deren Länge kleiner ist als der Durchmesser eines Atomkerns. Und ein Fußball, den ein Spieler abschießt, hat eine Wellenlänge von zehn hoch mi ...

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  • Erkenntnisse der materiewellen

    Und damit schließt sich auch schön langsam der Kreis. Broglies\' Theorie wurde durch Experimente bestätigt und von Erwin Schrödinger in seiner Wellenmechanik mathematisch verarbeitet. Die Wellenmechanik ist eine Theorie der atomaren Vorgänge, in der die Materieteilchen nach Louis de Broglie und dem Welle- Teilchen Dualismus, als Wellen beschrieben werden. Die Wellenmechanik ist mathematisch handlicher als die von Werner Heisenberg begründete M ...

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  • Helgoland

    Werner Heisenberg hat mit seinen Beiträgen zur Atom- und Kernphysik die Entwicklung der modernen Physik nachhaltig beeinflußt. 1927 gelangte Werner Heisenberg zur Aufstellung seiner Unschärferelation, indem er sich bei seinem Urlaub auf Helgoland vornahm, die Probleme von einem neuen Blickwinkel zu betrachten. Er wußte bei seinem Aufbruch noch nicht, daß er bei seiner Rückkehr nach Göttingen die Lösung der atomphysikalischen Rätsel in der Hand ...

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