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  • Verschmierte elektronenbahnen

    Heisenberg wolle nicht so recht an die sogenannten spezifischen Bahnen der Elektronen um den Atomkern glauben. Denn wenn man von einer Bahn spricht, setzt das voraus, daß man Ort und Geschwindigkeit der Elektronen genau kennt. Er erkannte aber, daß wenn man einen Sachverhalt nicht messen kann, es keinen Sinn hat, überhaupt von ihm zu sprechen. Heisenberg führte deshalb den fundamentalen Begriff der Wahrscheinlichkeit ein. Nach seiner Vorstel ...

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  • Unschärfe am doppelspalt

    Eine mathematische Formulierung dieses sogenannten Dualismus zwischen Welle und Korpuskel gibt die Heisenbergsche Unschärferelation, nach der man entweder den Impuls oder den Ort eines Teilchens, niemals aber beide zugleich genau messen kann. Die Unschärfe von Position und Bewegung, die nach diesem Prinzip eine natürlich Eigenschaft der Elektronen ist, hat eine entscheidende Bedeutung für das was sich beobachten läßt und was nicht. Angenommen ...

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  • Unschärfe im alltag

    Warum sich Katzen - oder Tennisbälle, Planeten und Menschen -, die sich schließlich auch aus Atomen zusammensetzen, nicht ebenso verhalten, verdanken wir der Kleinheit der Planckschen Konstante. Dieser haben wir es zu verdanken, daß die Quanteneffekte in unserem täglichen Leben vernachlässigt werden können. Zum Beispiel bei einem Auto mit einer großen Masse findet man auf Grund der Heisenbergschen Relation daß die Unschärfe so unvorstellbar kl ...

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  • Die messgenauigkeit

    Die Genauigkeit der Ortsbestimmung hängt von der Wellenlänge des benutzten Lichts ab. Je kürzer die Wellenlänge, um so genauer. Deshalb eignen sich Röntgenstrahlen gut dafür. Einstein konnte sich noch nie für das Unbestimmtheitsprinzip begeistern. Hier gibt es zu viele Wahrscheinlichkeiten und seiner Ansicht nach würfelt Gott bei seiner Schöpfung nicht. ...

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  • Das gedankenexperiment

    In diesem Gedankenexperiment brachte der Österreichische Physiker Erwin Schrödinger sein Unbehagen über die seltsamen Konsequenzen der Quantentheorie zum Ausdruck. Sein Unbehagen, und das vieler Physiker wie auch Albert Einstein, entstand durch die seltsamen Konsequenzen dieser Theorie, die das Verhalten und die Wechselwirkung von Atomen, Elektronen, Neutronen, Protonen, Photonen und anderen submikroskopischen Objekten zu beschreiben vermag. ...

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  • Der aufbau

    Eine Katze wird in eine Metallkiste gesperrt, zusammen mit einer Apparatur, die dafür sorgt, daß die Katze nach einer Stunde mit jeweils 50 prozentiger Wahrscheinlichkeit entweder tot oder lebendig ist. In der Apparatur befinden sich radioaktive Atome, von denen im Mittel eines pro Stunde zerfällt. Ein Meßgerät registriert das Ereignis und setzt bei jedem Zerfall einen Hammer in Bewegung, der einen Kolben mit Blausäure zertrümmert, die wiederu ...

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  • Das paradoxe daran

    Das Paradoxon entsteht dadurch, daß Niemand den genauen Zeitpunkt, zu dem das Atom zerfällt, kennt. Man weiß nur, daß man den Geigerzähler nach einer Stunde abstellt, und daß die Chance, daß ein Zerfall bereits stattgefunden hat, 50 % beträgt. Gemäß der Quantenmechanik verharrt das radioaktive Atom, solange es unbeobachtet bleibt, in einem eigenartigen Zwitterzustand: Es ist zugleich zerfallen und nicht zerfallen. Eine solche Superposition, Üb ...

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  • Die katze

    Dehnt man die Regeln der Quantenmechanik auf das Tier aus, so müßte es ebenfalls in einer kohärenten Zustandsüberlagerung verweilen. Nach den Gesetzen der Quantenmechanik gibt es am Ende des Experiments zwei Welten von gleicher Wahrscheinlichkeit. In der einen Welt ist ein Atom zerfallen, hat den Geigerzähler klicken lassen, die Flasche wurde zerschmettert, das Giftgas trat aus und tötete die Katze. In der anderen Welt sind diese Ereignisse n ...

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  • Erklärungsversuche

    Man kann sich vorstellen, daß in einem bestimmten Augenblick die Welle eines radioaktiven Atoms zum Teil den Atomkern bereits durch tunneln verlassen hat und zu einem anderen Teil noch in ihm steckt. Behandelt man auch die Katze als Welle, dann wird ihr Wellenmuster zum Teil aus einer Welle bestehen, die zu einer lebendigen Katze gehört, und zum anderen Teil aus einer Welle einer toten Katze. Beide Wellen interferieren miteinander. In diesem g ...

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  • Die vielweltentheorie

    Einen anderen Erklärungsversuch zu Schrödingers Katze, aber auch zu dem Doppelspaltversuch gibt die Vielweltentheorie. Man stellt sich vor, daß es zwei Welten gibt. In der einen flitzt das Elektron durch den linken Schlitz, in der anderen durch den rechten. Entscheidet man sich jetzt dafür, nicht zuzuschauen, dann existieren beide Welten nebeneinander und sind auf irgendeine Weise übereinandergeschichtet. Die Auswirkung, die dieses Zusammengefa ...

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  • Alltags- und zukünftige alltagsanwendungen der quanten

    Anwendungen der Quantentechnologie im Alltag sind zum Beispiel der Quantenhalleffekt, der bei der Entwicklung neuartiger Halbleiterlaser oder schneller Feldeffekttransistoren sehr nützlich ist. Dieser beschäftigt sich mit dem quantenhaften Verhalten von Elektronen in supraleitenden Materialien. Ein medizinisches Anwendungsgebiet der Quanten ist bei dem bildgebenden Verfahren der Kernspintomographie , welches auf den diskreten Einstellungsmögli ...

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  • Überlichtgeschwindigkeit ?

    . Das Unglaubliche wird wahr Daß Teilchen sich mit Überlicht bewegen können, das hat zum Beispiel Günter Nimtz gezeigt. Er hat Mikrowellen in seinem Experiment dazu gebracht, sich für eine kurze Zeit mit 1.41 Millionen Kilometer in der Sekunde zu bewegen, was der 4,7 fachen Lichtgeschwindigkeit gleicht. Dieses Experiment ist unter den Physikern umstritten, funktioniert aber. Es beruht auf dem Tunneleffekt. . Der Tunneleffekt Der Tunn ...

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  • Überlichtkommunikation zwischen quanten

    . Rèsumè Nach den Gesetzen der Quantenmechanik können Mikropartikel übergangslos von einem Ort zum anderen springen, sich an mehreren Stellen gleichzeitig aufhalten und einander mit Überlichtgeschwindigkeit beeinflussen. Die Welt der submikroskopischen Objekte ist so grundverschieden von der Welt die wir normalerweise erleben. In unserer Welt kann niemand zu ein und der selben Zeit an zwei verschiedenen Orten sein. Ganz grob gesagt, sieht e ...

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  • Der Übergang vom alltäglichen zur quantenwelt

    . Wo ist was? Bekanntlich gehorchen makroskopische Objekte den vertrauten Regeln der schon von Newton formulierten klassischen Mechanik. Doch an welchem Punkt geht aber dann die Quantenwelt in die der alltäglichen Erfahrung über? Mit genau dieser Frage befassen sich seit kurzem Experimentalphysiker in ausgeklügelten Laborversuchen. Indem sie Teilchen mit Laserstrahl quasi einfrieren, oder durch spezielle Hohlräume schicken, verwirklichen s ...

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  • Die neuen theorien in der quantentheorie

    . Ende ohne Schrecken - Schrecken ohne Ende Eugene Wiegner, Anthony Leggett und Roger Penrose taten sich bei dem Bemühen hervor, die bizarren Verhältnisse in der Quantenwelt theoretisch zu erklären. Ein Ringen, daß bis heute nicht zu Ende ist. . Quantum oder Nichtquantum, das ist hier die Frage Leggett versuchte die Quantenunschärfe zu umgehen, indem er die Behauptung aufstellte, daß die Quantenmechanik ab einem bestimmten Grad der K ...

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  • Weltraum und quanten

    . Die Hawking Strahlung 1973 entdeckte Stephen Hawking, daß Schwarze Löcher gar nicht so schwarz sind. Daß ein Schwarzes Loch aufgrund von Quanteneffekten Teilchen aussendet. Dabei verdampft es gleichsam, so daß am Ende von seiner ursprünglichen Masse nichts mehr übrig bleibt. Die Antwort auf die Frage wie es möglich ist, daß ein Schwarzes Loch Teilchen emittieren scheint, wo man doch weis, daß seinem Ereignishorizont nichts zu entrinnen ve ...

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  • Die reflexion der globalstrahlung an der erdoberfläche - die kurzwellige strahlungsbilanz

    Unter Globalstrahlung versteht man die auf die Erdoberfläche auftreffende elektromagnetische Energie, d.h. sie tritt als Bündel elektromagnetischer Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge auf. Gemessen wird diese Strahlung in Kalorien bzw. Joule pro Fläche und Zeit: Beim Auftreffen der Globalstrahlung auf die Erdoberfläche wird diese abhängig von der Beschaffenheit der Oberfläche reflektiert oder absorbiert. Bei unebenen Oberflächen erfo ...

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  • Die reibungskraft

    Je rauher die Berührungsflächen sind ,desto größer sind Haft - und Reibungskraft. Wenn die Reibungskraft gleich der Zugkraft ist , dann gilt : v = konstant Wenn Haftkraft und Zugkraft im Gleichgewicht sind , dann bleibt der Körper in Ruhe. Wenn der Körper in Ruhe bleibt , dann ist die Haftkraft größer wie die Reibungskraft. Die Reibungszahl µ beschreibt die Oberflächen die reiben. . µ ist unabhängig von v (für kleines v ! ) . µ ist ...

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  • Die vorgehensweise

    1. Wägen des Kupfer-Innenbechers des Kalorimeters mitsamt Rührer, aber ohne Thermometer. 2. Füllen des Innenbecher zu 2/3 mit kaltem Leitungswasser und wägen der Wassermasse. 3. Messen der Temperatur des Wassers im Kalorimeter als Funktion der Uhrzeit (etwa in Minutenabständen).Dabei öfters rühren. Vor und nach den zwei Mischungen je etwa zehn Minuten lang messen. 4. Währenddem etwas Wasser in den Dampfkessel füllen und heizen. (Vorsicht Ver ...

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  • Die schwerelosigkeit

    P: Hallo mein Schatz! Wie war dein Tag? A: Anstrengend! P: Wieso denn? A: Naja: Geo, Schwimmen, Englisch, Musik und Physik. P: Was macht ihr denn zur Zeit in Physik? A: Schwerelosigkeit: Das ist der Zustand eines Körpers, wenn die auf ihn wirkende Schwerkraft durch entgegengesetzte gleich große Kraft aufgehoben wird. P: Wow den Satz hast du aber toll auswendig gelernt! Kannst du dir darunter auch was vorstellen? Ich meine wo k ...

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