Physik Flashcards
(228 cards)
1
Q
Was bilden Protonen und Neutronen?
A
Den Kern, auch Nukleus genannt
2
Q
Durchmesser eines Atoms? Ca.
A
Ca 10^-10m => 1 Ångström
3
Q
Durchmesser des Nukleus?
A
10^-15m => 1 Femtometer
4
Q
Was sagt die Ordnungszahl aus?
A
Protonenanzahl des Elements und somit auch Anordnung im Periodensystem.
5
Q
Massenzahl ?
A
Nukleonen = Ordnungszahl plus Neutronenzahl (oben)
Massenzahl, da e- so gut wie keine Masse besitzt und somit unwichtig ist
6
Q
Isotop
A
Element mit unterschiedlicher Neutronen-, aber gleicher Protonenzahl
7
Q
3 Isotope des “H”
A
H1 Wasserstoff.
H2 Deuterium. Schwer -> 1 Neutronen
H3 Tritium. überschwer -> 2 Neutronen
8
Q
Eigenschaften Isotope
A
Gleiche chem. Eigenschaften. Aber unterschiedliche physikalische.
Es gibt stabile und radioaktive
9
Q
1 u = ?
A
“Unit” ist die relative Atommasse
1/12 der Masse des C-12 Isotops
10
Q
Avogadrozahl n?
A
Ein Mol Stoff enthält 6,022 • 10^23 Teilchen
Definiert als 1/12g des C 12 Atoms = 1u
11
Q
Bohrsches Atommodell:
A
E- fällt bei Energieabgabe in eine Laufbahn weiter innen ab
12
Q
Pauli Prinzip
A
Es können keine e- den gleichen Energiezustand in der Hülle einnehmen –> unterschiedliche Spinzahl
13
Q
Valenzelektron?
A
E- der äußeren Schale. Nur dieses kann chem. Bindung mit anderem Atom eingehen. (Wechselwirkung)
14
Q
Ion
A
Elektrisch nicht neutrales Atom durch e- Aufnahme oder Abgabe
15
Q
Was ist das besonderen an geschlossenen Systemen. Bzw. der Unterschied zu den anderen 2?
A
Wärmeenergieaustausch möglich, obwohl kein Stoffaustausch stattfindet.
Im offenen System ist kompletter Austausch möglich.
Im abgeschlossenen System weder noch.
16
Q
- Hauptsatz der Thermodynamik
A
U = Q + W
Innere Energie = Wärme (außen) + Arbeit (zugeführte)
Änderung der inneren Energie in geschlossenem System ändert sich nur bei Änderung der Temperatur bzw. Wärme.
Wärme ist eine Form der Energie ! Auf
Energieerhaltungssatz rückführbar
17
Q
- Hauptsatz der Thermodynamik
A
Es geht immer Wärme verloren bei Energieumwandlung.
Wärme geht immer vom wärmeren zum kälteren Körper über für Ausgleich.
Entropie (Unordnung) eines Systems nimmt immer zu (ohne Energie Zugabe)
18
Q
- Hauptsatz der Thermodynamik
A
Der absolute Nullpunkt -273,15 °C = 0 K
kann prinzipiell nicht erreicht werden!
19
Q
Wärmeenergie
A
Niedrigste Energieform
Irreversibel
20
Q
Entropie
A
“S”
Ordnungsgrad eines Systems
Bei irreversiblen Prozessen nimmt Entropie stets zu.
Bei reversiblen Prozessen bleibt S = 0
Unordnung = gesamtentropie des Universums nimmt beständig zu
21
Q
Maxwell boltzmann verteilung ?
A
Gibt Häufigkeit an, mit der bestimmte Geschwindigkeiten auftreten (Gase).
Asymmetrisch. Hohe temp = Verteilung flacher und breiter
22
Q
Ideale Gasgleichung
A
P • V = n • R • T
R = 8 J / Mol • K
n = Stoffmenge
R = universelle Gaskonstante
23
Q
Gesetzt von boyle und mariotte
A
Isotherm = T const. => Produkt aus P • V = const. eines Gases
24
Q
Isobar ?
A
Wenn P const. Dann nimmt V eines Gases bei Erwärmung zu
- Gesetz von Gay-Lussac bzw Charles Gesetz
25
Isochor?
2. Gesetz von Gay-Lussac
Wenn T bei const. Vol erhöht wird, steigt der Druck
26
Wie nennt man Protonen und Neutronen?
Nukleonen
27
Alpha Zerfall
Meist Neutronenmangel. Abspaltung eines Alpha Teilchens (entspricht Aufbau eines Heliumkerns)
Atom fehlen nun 2 Protonen und 2 Neutronen
Neues Element entsteht + 1 He2+ (- 2 Schritte im Periodensystem)
z.B. U 92 = Th 90 + He 2
Gefährlichste Strahlungsart
28
Beta Zerfall (–)
Bei Neutronenüberschuss. Neutron spaltet sich durch Strahlung in ein (+) und ein (–) Teilchen auf. e- wird aus Kern geschleudert (als Beta Teilchen). Neues Element entsteht; ändert sich um +1, da nun ein Proton mehr im Kern als vorher (Ordnungszahl)
Bsp: U 92 = Np 93 + E-
Neutron –> (+) + (-)
[beta+ Stahler: bei Überschuss an Proton wird dieses in Neutron umgewandelt. Außerdem entsteht ein Positron(e+). Massenzahl bleibt. Ordnungszahl -1. => Proton –> Neutron + e+]
29
Gamma Strahlung
Hochenergetische Elektromagnetische Strahlungsabgabe durch Photon. (Höher als Röntgen)
Uran sendet also Strahlung ab (Welle)
Meter dicke Bleiwände nötig
Begleitstrahlung von Alpha und Beta Zerfall
30
Longitudinalwellen?
Längswellen
| Schwingrichtung entlang der ausbreitungsrichtung. Bsp: Schallwellen in Gas
31
Transversalwellen?
Querwellen => Schwingungsrichtung senkrecht auf Ausbreitungsrichtung der Welle
Bsp: Wasserwellen
Schwingen alle Wellenzüge in gleiche Richtung nennt man diese polarisierte Welle. Lineare Polarisation: Schwingungsrichtung unverändert. Zirkulär: Änderung der Schwingungsrichtung. Entgegen (links) und mit (rechts) dem Uhrzeigersinn
32
Interferenz ?
Überlagerung von Wellen.
Können addiert werden => Kohärente Wellen schwingen in gleicher Phase und verstärken /schwächen sich somit (auch komplette Auflösung möglich).
33
Hörbarer Schall?
16-20 kHz (16000-20000Hz)
34
Nicht hörbarer Schall:
Unter 20 Hz => Infraschall: nur als Vibration wahrnehmbar
| Über 20 kHz => Ultraschall: piezoelektrischer Effekt: Elektr. Spannung entsteht. Kann Wärme erzeugen
35
Schallgeschwindigkeit
330 m/s in Luft (0°C)
36
Sichtbarer Bereiche des Auges (Wellenlängen)?
400 - 760 nm (Nanometer)
37
Wofür sind Zäpfchen zuständig ? (Auge)
Farbsehen. Mittig der Netzhaut. Kann in 3 unterteilt werden. Höchste konzentration bei gelbem Fleck.
38
Stäbchen auf der Netzhaut sind für was zuständig ?
Hell-Dunkel-Wahrnehmung. Am Rande der Netzhaut vermehrtes Vorkommen.
39
UV Strahlung hat welche Wellenlänge ?
UV-A: Ca. 320 - 400 lambda / nm
UV-B: 280-320nm
UV-C: 100-280nm
Sehr kurzweilig. Hoch energetisch
40
Infrarot Strahlung hat welche Wellenlänge ?
Ca. Ab 760 Lambda
| Langweiliger als blaues Licht. Wird wenige stark gebrochen
41
Rote Farbe hat welche Wellenlänge ?
Etwas unter 760 Lambda.
| Wird am Regenbogen schwächer gebrochen als blaues Licht
42
Blau hat welche Wellenlänge?
Etwas über 400 Lambda. Innen am Regenbogen => daher wird blaues Licht stärker gebrochen als rotes Licht
43
Vakuumlichtgeschwindigkeit?
C = 3 • 10^8 m/s
| Nach den Naturgesetzen die höchstmögliche Geschwindigkeit
44
Was ist das Planck'sche wirkungsquantum?
Kleinster von Natur möglicher Energiebetrag.
h = 6,62 • 10^-34 J•s (Wirkung)
ist die Planck-Konstante
45
Ionisierende Strahlung?
Ein e- wird durch Energie abgelöst. Dieses Radikal kann andere Moleküle angreifen und zerstören. Röntgen-, kosmische und Alpha, Beta, Gamma Strahlung (radioaktiver Zerfall) gehören zur ionisierenden Strahlung.
UV Strahlung ist KEINE ionisierende Strahlung (trotz Basenverändernden Eigenschaften und trotz kleinerer Wellenlänge als sichtbares Licht)!
Ionisierungsenergie ab 5 eV
46
Was ist Candela?
(Cd) SI Einheit für die mit dem menschl. Auge sichtbare Lichtstärke (Psi)
47
Wann braucht man eine konvexe Linse? (Brille)
Bei Weitsichtigkeit. Sammellinse nötig
48
Was ist Hyperopie?
Weitsichtigkeit. Brechkraft zu gering => Bild entsteht erst hinter Augapfel. Konvexe Linse nötig
49
Was ist Myopie?
Kurzsichtigkeit. Brechkraft zu kurz. Auge zu lang. Bildebene liegt vor Netzhautebene. Fehlerbehebung durch konkave Linse
50
Wann braucht man ein konkave Linse ?
Bei Kurzsichtigkeit. Streulinse
51
Was ist ein Becquerel (Bq)?
1 Bq = 1 Zerfall / s
| Radioaktiver Zerfall pro Sekunde
52
Ohm
(R) Widerstand => in Stromnetz zB ein El. Gerät. Ein Laptop (ver)braucht Strom. Dadurch entsteht ein Widerstand.
R = U/I (Spannung/Stromstärke)
Omega = Volt/Ampere
53
Stromstärke
(I) transportierte El. Ladung pro Sekunde
Wird in Ampere gemessen A = C/s
I= Q/t
I = U/R (Spannung/Wiederstand)
Q=I•t
54
1. Newtonsches Axiom?
Trägheitsprinzip: Wenn keine Kraft auf Körper wirkt, verharrt er in seinem Zustand. Geschwindigkeit konstant
55
2. Newtonsches Axiom
F = m • a
Durch einwirkende Kraft erfährt Körper Beschleunigung.
Beschleunigung ist proportional zu Kraft
Und indirekt proportional zur Masse
56
3. Newtonsches Axiom
Actio = Reactio
| Wenn Körper eine Kraft erfährt, wirkt dieser mit genau der gleich Kraft entgegen
57
1. Erhaltungssatz der Mechanik ?
Energieerhaltungssatz: Energie wandelt sich immer in versch. Arten um. Löst sich nie auf. Letzte Form der Energie meist Wärme (niedrigste Ebene)
58
2. Erhaltungssatz der Mechanik
Impuls Erhaltung: Rückstoßprinzip, da Erhaltungsgrösse.
| P = m • v
59
3 Erhaltungssatz der Mechanik ?
Drehimpuls
60
Kinetische Energie
E = 1/2 m • v²
| Joule (Nm)
61
Hubarbeit?
E = m • g • h
| Joule (Nm)
62
Leistung ?
P = W / t
Arbeit pro Zeit
J/s => Watt
63
1kWh?
1000W • 3600s = 3.600.000J = 3,6 MJ
1J = W•s –> Wattsekunde = elektrische Arbeit!!
W = P • t
64
Drehmoment
M = F x r [Nm = kg • m²/s²] (Nm=Joule, wird aber nicht benutzt) somit identisch mit Arbeit. (W=F•s)
Kreuzprodukt, da Kraft senkrecht zum Radius sein muss (rechter Winkel). Ist Ursache der Rotation. (Vglbar mit Kraft Translation)
65
Trägheitsmoment?
I = m • r² [kg • m²]
| Teilchen in Rotation besitzt kinetische Energie. Umso weiter außen, umso mehr Energie. Vgl Masse bei Translation
66
Drehimpuls
L = I • w (Omega) [kg • m / s]
| Trägheitsmoment • Kreisgeschwindigkeit
67
Dichte ?
Rho = m / v
| [kg/m^3] oder [g/cm^3]
68
Vektoren kann man:
Addieren, subtrahieren, den Betrag ausrechnen
69
Welche Größen sind Vektoren?
Geschwindigkeit. Beschleunigung. Kraft. Impuls. Drehmoment. Winkelgeschwindigkeit.
70
Skalare sind welche Größen ?
Masse. Zeit. Volumen. Temperatur. Ladung. Dichte. Energie!
71
In welchen Verhältnis steht das s-t-Diagramm zur Geschwindigkeit ?
Steigung ist 1. Ableitung des Diagrammes
72
E (kin) ?
E = 1/2m • v²
Kinetische/bewegungsarbeit
73
W (hub) ?
Hubarbeit -> E = m • g • h
| Auch potentielle oder Lageenergie genannt
74
1 J = ?
1J = 1 Nm = Ws (Wattsekunde)
75
Goldene Regel der Mechanik ?
```
Sogenannte Kraftwandler (Hebel & Flaschenzüge) minimieren den Kraftaufwand.
Bsp: es wird nur noch 1/4 der Kraft benötigt um etwas zu heben mithilfe eines Flaschenzuges. So muss jedoch das 4 fache der ursprünglichen Strecke zurückgelegt werden
```
76
Arbeit ist?
Die mechanische Energieform. Sie überträgt sich von einem Körper zum nächsten.
77
Spannarbeit ? / Spannenergie? Formel
```
W = 1/2 D • x²
Gespannte Feder speichert Energie => Spannenergie (linear)
Wird von der Spannkraft hergeleitet
(F = – D • x)
D= Federkonstante
```
78
Hooksches Gesetz?
```
F = (–) D • x
D = [N/m = kg / s²] => Härte der Feder
Federkonstante = (Spann)Kraft / Meter
D = F/x => Längenänderung x auf Kraft F proportional.
```
79
Die Rolle der Masse bei der Rotation übernimmt?
Das Trägheitsmoment [ϴ]
Theta = m • r^2
Je weiter außen die Masse -> desto träger
80
Winkelgeschwindigkeit ?
```
Omega [ω] = 1/s
ω = psi [ᵠ] / t
Winkel / Zeit
ω = 2 π • f
(f = Frequenz)
= 2 π / T (Periodendauer)
```
81
Frequenz f =
f = 1 / T (Periodendauer)
82
Zentrifugal-/ Zentripetalkraft?
F = m • v² / r
| = m • ω² / r
83
Drehimpuls L?
L = Θ • ω
= Trägheitsmoment • Winkelgeschwindigkeit
Entspricht Impuls der Translation
84
Winkelbeschleunigung α (Alpha)
α = a / r
α = ω • t
= 1/s²
85
Drehmoment [M]
Entspricht der Kraft der Translation
| M = F • r
86
Warum zieht Eiskunstläufer Arme eng an sich um zu drehen?
Er will die Winkelgeschwindigkeit durch die Drehimpulserhaltung erhöhen!
87
Schwerkraft zwischen zwei Körpern ist proportional zu ?
1/r²
Je größer Masse, desto stärker Anziehung
Je größer Radius , umso kleiner Anziehung
88
Freier Fall:
Gleichmäßig beschleunigte Geschwindigkeit
Im Vakuum würden alle Dinge gleich schnell fallen, da kein Luftwiderstand
s = 1/2 a • t
89
Luftdruck
1 bar [N/m²]
| 0,1 bar weniger Druck pro 1km
90
Wasserdruck
Pro 10m Tiefe + 1 bar
+ 1 bar Luft Druck =>
In 20 m Tiefe herrschen 3 bar Druck
91
Archimedisches Gesetz :
Auftriebskraft = Gewichtskraft des verdrängten Flüssigkeitvolumens
Rho = m/V [kg/m^3]
Holz hat geringe Dichte -> schwimmt, taucht nur so tief ein, dass Flüssigkeitvolumen verdrängt wird, das seinem Gewicht entspricht (p Fl > p K)
Material mit hoher Dichte (p K > p Fl) Körper sinkt.
92
Gesetz von Bernoulli
Wenn ideale Flüssigkeiten zu einer Rohrverengung kommen, beginnt die Flüssigkeit dort schneller durchzufließen, damit gleich viel Volumen wie vorher durch das Rohr strömen kann. Dadurch sinkt der Druck, da Energieerhaltungssatz eingehalten werden muss. Durch die Teilchenbeschleunigung steigt E(Kin), daher muss Druck (innere Energie) sinken. (Venturi Effekt)
p1+1/2p•u² = p0 = const.
p0 = Gesamtdruck
93
Hertz?
```
Hz = 1/s
Ist die Einheit der Frequenz f
f = 1/T
Menschl. Gehört hört ca. zwischen 16 - 20000
Gibt die Tonhöhe an
```
94
Decibel? [dB]
0 dB ist der feinste Ton, den der Mensch hören kann
Ab 120 dB extrem schädlich
Bestimmt die Ton Lautstärke. (Amplitude)
95
Technische Stromrichtung
Wurde vor sehr langer Zeit ohne Wissen von Elektronen festgelegt. In + --> - Richtung
Eigentlich fließen elektr. in andere Richtung. Aber des wurde trotzdem so beibehalten.
Wenn man rechten Daumen in (Techn) Stromrichtung hält (also zum minus pol), dann zeigt Zeigefinger in Richtung des magnetischen Feldes. Mittelfinger Zeit dann in Richtung der wirkenden Kraft (Lorenz)
96
Stromstärke
[A] Ampere
I = Q/t => C/s = A
Ladungsmenge/Zeit
Coulomb = Ampere • Sekunde
97
El. Spannung ?
```
[U] in Volt
Erzeugt schnelleren Stromfluss, da Gerät Strom anzieht. -> Spannung ist sozusagen elektrische Kraft, die Elektronen vorantreibt.
U = R • I
Volt = Ohm • Ampere
Direkt proportional zu I
```
98
Widerstand [R]
Ohm
R = U/I
Wird von stromverbrauchenden Geräten erzeugt, da diese den fließenden Strom ja aufhalten bzw. im Weg stehen.
99
Reihenschaltung wird wie berechnet?
ZB von Lichterkette mit Spannungsmesser:
R= R1 + R2 ...
Widerstände werden addiert
Spannung verteilt sich ebenfalls gleich (Kirchhoffsches Gesetz) Uges = U1 + U2 ...
Durch die Widerstände fließt überall der gleiche Strom. Iges = I1 = I2...
100
Parallelschaltung bei Stromfluss?
1Rges = 1/R1 + 1/R2 ....(Addition der Leitwerte)
Wird unterschieden in Gleichstrom und Wechselstrom. Letzterer wird in Haushalt (+-230V) verwendet. Hier schwingen Elektronen immer hin und her. Nicht in eine Richtung.
U ist überall auf der Schaltung gleich. Vor oder nach Gerät identisch. Daher können Geräte beliebig hinzugefügt oder entfernt werden.
Uges = U 1 = U2 überall identisch
Iges = I1 + I2
101
1. Kirchhoffsches Gesetz: Knotenpunktsatz
Zufließende Ströme = abfließende Ströme
In Knotenpunkten in Gleichstromnetzen
I rein = I raus bzw
I rein + I raus = 0
102
2. Kirchhoffsches Gesetz: Maschensatz:
Alle Teilspannungen eines geschlossenen Stromkreises (Umlaufs/einer Masche) addieren sich zu 0
U1+U2+U3 = 0
(Im Kreis herum)
103
Newton
Die Kraft F
F = m • a
N = kg • m/s²
104
In welche Richtung verlaufen Feldlinien?
Von + nach - (technisch)
Daher zeigt Kompassnadel auf Norden ->
Eigentlich magnetischer Südpol
105
Magnetfeld um Draht
Verläuft kreisförmig um Draht herum. Bestimmbar durch Rechte-Hand-Regel. Mit Daumen in Stromrichtung zeigen.
106
Feldrichtung durch Spule ?
Durch eine Spule verläuft Ladung ebenfalls in eine Richtung. Ähnlich wie durch eine Röhre. Immer mit geschlossenen Feldlinien und von - nach +. Richtung erklärbar mit linke Hand Regel. Elektrisches Feld erzeugt durch Rotation Magnetfeld. E –> B
107
Elektrischer Motor
Elektro Magnet wechselt also ständig Polung. Wandelt El. Energie in Mechan. Arbeit um. Funktioniert durch ständiges an- und ausschalten des Stromes. So kann ein Elektro Magnet ständig gedreht werden. Indem er in einem riesen Magnet platziert wird und durch Stromzufuhr gedreht wird. Magnet stößt jedes Mal inneren ab, wenn gleiche Ladung aufeinander trifft. Stromfluss durch Spule erzeugt magnetisches Dipolmoment. Gibt es für gleich- und Wechselstrom Betrieb
108
Generator
Umgedrehter Motor. Wandelt mechanische Arbeit in elektrische Energie um. Elektro Magnet dreht sich in Dauermagnet. Hier ändert der Elektro Magnet ständig. Bsp. Dynamo am Fahrrad. Es entsteht Wechselspannung.
109
Anomalie des Wassers ?
Höchste Dichte bei 4°C
110
Lambda?
λ = c/f
= Ausbreitungsgeschwindigkeit/Frequenz der
Wellenlänge. zeigt an wie schnell ein Teilchen schwingt. Bei Licht wird dadurch die Farbe bestimmt [nm]. Bei Schall die Tonhöhe [Hz].
111
De Broglie Wellenlänge
λ = h/p
= Plancksches Wirkungsquantum/Impuls
Materie kann sowohl Teilchen als auch Welle sein
112
Dispersion
Aufspaltung von Licht in seine Spektralfarben zB durch Prisma
113
Photonen?
Die Elementarteilchen (Quant) des elektromagnetischen Feldes. Anschaulich als Lichtteilchen betitelt. Jegliche elektromagnetische Strahlung, von Radiowellen bis zur Gammastrahlung, ist in Photonen quantisiert. Das bedeutet, die kleinste Menge an elektromagnetischer Strahlung bestimmter Frequenz ist ein Photon. Photonen haben eine unendliche natürliche Lebensdauer, können aber bei einer Vielzahl physikalischer Prozesse erzeugt oder vernichtet werden. Ein Photon besitzt keine Masse. Daraus folgt, dass es sich im Vakuum immer mit Lichtgeschwindigkeit c bewegt, sofern es in einem Zustand mit wohldefiniertem Impuls ist, also durch eine also durch eine einzige ebene Welle darzustellen ist.
114
Lorentzkraft?
F = q • B • v
Ladung • mag. Feld • Geschwindigkeit der e-
Die Kraft, die elektr. Ladung in einem magnetischen Feld bewegt. –> Zentripetalkraft
Mit der rechte Hand Regel ist die Richtung herleitbar.
115
Coulomb?
Elementarladung eines Elektrons mit (–), eines Protons mit (+)1,6•10^-19
Q = I • t
116
Hydrostatisches Paradoxon
Der Wasserdruck ist am Boden aller Gefäße gleich
117
Gesetz von Venturi?
Gesetzt von Bernoulli: wenn ein Gefäß sich verengt, dann sinkt der Druck ab. (Bei idealen Gasen)
118
Auftriebskraft
Eine der Schwerkraft entgegengesetzten Kraftwirkung. Fauftrieb = Gewichtskraft des verdrängten Fluids. Bei hoher Dichte verdrängt der Körper weniger Flüssigkeit. Daher geringerer Auftrieb. Actio = Reactio
F = g • p(Rho)Fluid • V
119
Osmose
Semipermeable Membran. Lässt Flüssigkeit durch aber keine Teilchen. Daher geht Wasser zur Seite mit der höheren Konzentration über. Erweiterung der Diffusion
120
Diffusion
Teilchen verteilen sich in Flüssigkeit gleichmäßig
121
Polarisation
Transversale Wellenbewegung. Richtungs bestimmt möglich. (3D Brille)
122
Kohäsionskraft?
Wirkt zwischen Atomen des selben Elements -> Anziehungskraft
ZB Oberflächenspannung Wasser
123
Adhäsionskraft
Kräfte zwischen zwei unterschiedlichen Stoffen. ZB Gas und Flüssigkeit. ZB Anziehung/Reibung. Verbinden zwei Stoffe miteinander
124
Frequenz des Hauswechselstroms
50 Hz = f
125
Wechselstrom
230V => -230 bis +230V => effektiv Wert
Mittelwert 0V
Maximalwert Ca +- 325
Eine Gleichspannung von 230V würde an einem ohmschen Widerstand die gleiche Leistung ergeben wie bei +-230V Wechselspannung
126
Zentrifugalbeschleunigung
w^2•r
127
Hebelgesetz
Die Summe der am Drehpunkt angreifenden Drehmomente ist gleich null.
128
1 cal?
4,2 Joule
129
Elektrische Feldstärke
F = q • E [N/C] oder [V/m]
Müssen wir können ?
Richtung der Kraft, die auf positive Ladung im Feld wirkt
130
Polarisation
Äußere Ladung verschiebt, die innere Ladung eines Körpers, obwohl der innere ein nicht leitender Körper (Isolator) ist.
131
Dipolmoment
Aufgebaut aus polaren Molekülen. Abhängig von Stärke des äußeren Feldes.
132
Gleichspannung
ZB in Batterie. Zeitlich konstante Spannung. Ladung wandert nur in eine Richtung.
133
Wechselspannung
Zeitlich veränderliche Spannung. Polarität kehrt sich periodisch um => Sinus. Richtung schwingt. ZB in Generator. f = 50 Hz.
134
Siemens
Leitwert ist Kehrwert des Widerstandes.
| 1S = 1 Ohm ^-1
135
Widerstand einer El. Leitung ?
```
R = Sigma • l/A
Sigma = spezifischer Widerstand [Ohm•m]
l = Länge
A = Fläche (Kabel = Pi • r^2)
zB Stromkabel.
```
136
Elektrische Leistung
P = U • I [W = V • A]
oder R • I^2
E = P • t [Ws = J]
137
Strommessgeräte
Amperemeter wird mit Verbraucher in Reihe geschaltet. Der zu messende Strom muss durch Gerät laufen
138
Spannungsmessgeräte
Voltmeter: werden parallel geschaltet. Spannung zwischen 2 Punkten = Differenz
139
Elektrisches Feld
Ladung von + nach -
| Diese erfährt Kraft.
140
Physikalische Stromrichtung
Eigentliche Stromrichtung von - nach + da alle Elektronen von - zu positivem Ende streben.
141
Lorenzkraft
F = q • v • B
Lenkt Elektronen in Magnetfeld ab
Linke Hand Regel
142
Induktion
Spule enthält El magnetisches Feld. Dieses erzeugt bei Einführung in Magnetisches Feld einen Stromfluss im Leiter (Draht) durch Lorentz Kraft. (Zeigefinger zeigt zum Südpol)=> Elektronen beginnen in Draht zu wandern, wenn dieser in magn. Feld eingeführt wird. Der Lorentz Kraft wirkt aber elektrische Feldkraft entgegen, da die getrennten Ladungen sich wieder anziehen. Spannung entsteht.
143
Winkelgeschwindigkeit
v = Omega • r
Omega = Winkel Alpha / t
= 2• Pi•f = 2pi / T
144
Rotationsenergie
E = 1/2 • Theta • Omega^2
= 1/2 • m • v^2
= 1/2 • m • r^2 • Omega^2
145
Winkelbeschleunigung
a = Omega/t [s^-2]
146
Pufferlösung
Das Gemisch einer starke Base mit schwacher Säure oder starke Säure mit schwacher Base bewirken, dass sich bei Zugabe eines Stoffes der pH Wert nur sehr gering ändert.
147
Menschliches Blut. Ph?
```
7,4 +-0,03! Konstant
Ab 0,3 Änderung = letal
Proteinpuffer: Albumin und Hämoglobin.
Phosphatpuffer: H2PO4- und HPO4^2-
Kohlensäurepuffer: CO2+H2O=H3O+ + HCO3-
```
148
Hydrierung
Reduktion. Anlagerung von Wasserstoff
| (Oxidation: Dehydrierung. Abspaltung von H.
149
Kohlenhydrate
Aldosen: -CHO an C1 Atom
Ketosen: -C=O an C2 Atom
150
Pentose
D-Ribose in RNA.
| 5 gliedrige Ringe = Furanose
151
Arbeit oder Energie ?
Arbeit ist mechanische Energie, die auf Körper übertragen wird
152
Indifferentes Gleichgewicht
Schwerpunktslage bleibt bei Lageänderung unverändert. ZB Zylinder wird angestoßen, rollt und kommt wieder in GGW
153
Instabiles GGW
ZB balancierende Kiste die nach antippen kippt. Oder menschlicher Gang.
154
Warum zieht Eiskunstläufer bei einer Pirouette Arme eng an sich?
Winkelgeschwindigkeit erhöhen durch Drehimpulserhaltung
155
Rotationsenergie
Wrot= 1/2 I • w² [kg • m² / s²]
1/2 Trägheitsmoment • Winkelgeschwindigkeit²
Vlg mit kinetischer Energie
156
Gravitationsgesetz
F = G • M1•M2/r²
Anziehungskraft von 2 Körpern= Gravitationskonstante • Körper1 • Körper2 / Radius ²
Gravitationskonstante = 6,67 • 10^-11m^3/kg • s²
Ist eine Naturkonstante.
Anziehungskraft nimmt proportional um Quadrat des Abstandes beider Massen ab. (Wenn r verdoppelt, dann sinkt F um 1/4)
3. newtonsches Axiom gültig: auf jede der beiden Massen wirkt gleich grosse Kraft
157
Freier Fall
Beschleunigte Bewegung mit g = 10
158
Druck
P = F/A [N/m²]
| = Kraft / Fläche
159
Oberflächenspannung
Sigma = W/A [N/m]
= Arbeit / Fläche
Flüssigkeit hat stets Bestreben kleinste Oberfläche zu bilden, sie sonst gehen Anziehungskraft Arbeit verrichten muss. Daher nimmt Tropfen Kugelform an. Indirekt proportional zur Temp.
Entsteht also durch Anziehungskraft zwischen Molekülen/Atomen
160
Ströumungsgeschwindgkeit
Q = v • A [m^3/s = m/s • m²] oder [Liter/T]
Ströumungsvolumen = Geschwindigkeit/Fläche
zB durch Ader oder Rohr. Diese Formel verwenden, wenn Rohrquerschnitt (Fläche) gegeben. Oder:
Q = V/s [m^3/s] Volumen pro Zeit
Dies kann verwendet werden, wenn Zeit gegeben.
161
Harmonische Schwingungen
Werden durch Sinus (und Cosinus) beschrieben.
y(t) = y0 • sin(ω•t + Psi)
y(t) = y0 • sin(2πf •t + Psi)
y0 = Amplitude –> Maximalwert der Schwingung
ω = 2π•f –> Kreisfrequenz [Hz = 1/s]
Psi = Phasenwinkel –> gibt Verschiebung auf Zeitachse an
T= 1/f –> Periodendauer
Feder- und Fadenpendel erzeugen harmonische Oszillation
Idealisierte Schwingung –> gibt es nicht wirklich
162
Besonderheit des Fadenpendels
Es ist unabhängig von der Masse des Pendelkörpers. Eigenfrequenz und Schwingungsdauer werden nur durch die Länge des Pendels und g (Erdbeschleunigung) beeinflusst.
163
Gedämpfte Schwingung
Schwingung in Realität verliert Energie und wird dadurch immer kleiner. Durch Reibung/Luftwiderstand... Amplitude schrumpft.
164
Schwingungen und Wellen: Unterschied?
Wellen sind Schwingungen, die sich räumlich ausbreiten. Durch Teilchen, die miteinander verbunden sind. Schwingungen haben keine räumliche Ausbreitung.
165
Kreisfrequenz
w(Omega) = 2π/T bzw 2πf
166
Federkonstante und Winkelgeschwindigkeit
D = m • w²
| Je stärker elastische Rückstellkraft zunimmt, desto schneller ist Schwinung. Je größer m, desto langsamer.
167
Welle: Wellenlänge
Lambda = v • T oder v/f bzw. c/f
Strecke, die die Welle während einer Schwingungsperiode T zurücklegt. v bzw c = Phasenverschiebungsgeschwindigkeit
k = 2π/Lambda
k = Wellenzahl
168
Huygensches Prinzip
An jedem Punkt eines Wellenfeldes entsteht Ausbreitungszentrum einer neuen Kugelwelle => Wenn man räumlich nicht-kohärentes Licht durch einen sehr schmalen Spalt sendet, verhält sich das Licht dahinter, als wäre der Spalt eine Punktlichtquelle, die Elementarwellen aussendet. Bei Brechung/Übergang in anderes Medium wird Welle neu berechnet. => Welle kann um Ecke gehen (um Hindernis rum) keine geradlinige Ausbreitung.
169
Kohärenz / konstruktive Interferenz
Kohärenz: Wellen, die gleiches Schwingungsmuster haben. (Frequenz...) => schwingen im gleichen Takt
Wenn Amplitude/Frequenz gleich sind, kommt es auf Phasenverschiebung an, ob die Wellen sich auslöschen oder verstärken. Konstktive: Wellen addieren sich. Destruktive: Wellen löschen sich aus.
170
Stehende Wellen
Entstehen als Überlagerung gegenläufiger gleichfrequenter Wellen mit gleicher Amplitude. => Überlagerung hin- und rücklaufender deckungsgleicher Wellen. Wird also zwischen 2 Begrenzungen reflektiert. Sie besitzen örtlich feststehenden Knoten => Minima und maximal stets am gleichen Orten. ZB. Gitarrensaite oder Schallwellen (in) einer Flöte
171
Plasma (physikalisch)
Da der Plasmazustand durch weitere Energiezufuhr aus dem gasförmigen Aggregatzustand erzeugt werden kann, wird er oft als vierter Aggregatzustand bezeichnet. Es ist ein Gemisch aus neutralen und geladenen Teilchen. In bestimmten Fällen kann ein Plasma einfach als elektrisch leitendes Gas mit Hilfe der Magnetohydrodynamik beschrieben werden. Charakteristisch für Plasmen ist ihr typisches Leuchten, das durch Strahlungsemission angeregter Gasatome, Ionen oder Moleküle verursacht wird. Ein Teil des „leeren“ Raumes zwischen den Himmelskörpern befindet sich im Plasmazustand; außerdem die Sonne und andere Sterne, sowie Blitze und zT Strahlung/Licht)
172
Ideales Gas
Hat am absoluten Nullpunkt das Volumen 0. da Volumen nicht negativ werden kann. Volumen und temp. proportional.
173
Temperatur kann durch welche Stoffeigenschaften gemessen werden?
Thermometer messen:
Ausdehnung
Elektrische Leitfähigkeit/Widerstand
Oder Strahlung
174
Konvektion
Konvektion oder Wärmeströmung ist, neben den konkurrierenden Methoden Wärmeleitung und Wärmestrahlung, ein Mechanismus zur Wärmeübertragung von Energie von einem Ort zu einem anderen. Konvektion ist stets mit dem Transport von Teilchen verknüpft, die ihre Energie mitführen. In nicht-permeablen Festkörpern oder im Vakuum kann es folglich keine Konvektion geben. Konvektion ist in Gasen oder Flüssigkeiten kaum zu vermeiden.
175
In welche Richtung und warum weht Wind bei starker Sonneneinstrahlung?
Er weht vom Meer zum Land hin. Da Wasser eine höhere Wärmekapazität als Landmasse besitzt, erwärmt sich die Landmasse schneller, die erwärmte Luft über dem Land steigt auf. dadurch wird Luft zum Land gesaugt.
176
Coulombkraft?
• es gibt + und - Ladungen. Die sich anziehen. Gleiche Ladungen stoßen sich ab.
• in elektrischen und magnetischen Feldern.
Das coulombsche Gesetz oder Coulomb-Gesetz ist die Basis der Elektrostatik. Es beschreibt die Kraft zwischen zwei Punktladungen oder kugelsymmetrisch verteilten elektrischen Ladungen zB Elektron und Proton. Der Betrag dieser Kraft ist proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes der Kugelmittelpunkte. (F = 1/r^2) Die Kraft wirkt je nach Vorzeichen der Ladungen anziehend oder abstoßend in Richtung der Verbindungsgeraden der Mittelpunkte. Im anziehenden Fall verhält sie sich also ganz entsprechend wie die Kraft zwischen zwei Punktmassen nach dem Gravitationsgesetz.
Elementarladung 1,6•10^-19 C
177
Influenz
bezeichnet die räumliche Verschiebung von elektrischen Ladungen durch die Einwirkung eines elektrischen Feldes. Bei einem Leiter werden die beweglichen Ladungen, fast immer Elektronen, auf der Oberfläche verschoben und ändern ihren Platz. Das führt zu ortsabhängigen Ladungsdichten. Die festsitzenden Atome werden davon nicht beeinflusst. Die Verschiebung erfolgt meist so lange, bis auf die freibeweglichen Ladungsträger keine Kraft mehr wirkt, d.h. bis das ursprüngliche elektrische Feld durch das elektrische Feld der verschobenen Ladungen vollständig kompensiert wurde und der Raum feldfrei ist (Faradayscher Käfig).
In und auf einem Isolator können keine Ladungen verschoben werden, es werden aber die vorhandenen Atome bzw. Moleküle polarisiert.
178
Elektrisches Feld
E ist die Kraft pro Einheitsladung
E = F/Q [N/C]
Wird durch Feldlinien dargestellt. Kraft F ist stets tangential zu den Feldlinien.
179
Elektrische Spannung
```
U = W/Q [J/C = Volt]
U = R • I
```
Spannungsdifferenz wird über Änderung der Lageenergie, die benötigt wird, um Ladung q zu verschieben ausgedrückt. Daher wird sie auch Potenzial genannt.
180
El. Leitfähigkeit
```
l = Sigma • U
Länge = Proportionalitätskonstante (El. Leitfähigkeit) • Spannung
```
181
Ohm
El Widerstand [R]
Kehrwert der El Leitfähigkeit
Sigma = 1/R
182
Magnetische Flussdichte [B]
Wird in Tesla [T] angegeben
B = F/I•s
Gibt an wie stark Magnetfeld ist (Vektor)
F = I • B • s –> Fibs
Oder T = V • s/m²
Auch magnetische Induktion genannt.
Gibt die Stärke des elektrischen Feldes an.
183
Spannung in Reihenschaltung
Spannung nach jedem Widerstand unterschiedlich. Da alle zusammen addiert gleich der anfangsspannung sein müssen. Bzw alle einzelspannungen plus anfangsspannung = 0. kirchoffsches Gesetz
184
Was ist eine Leiterschleife ?
Kleinste Einheit der Spule => Indultion
185
Wie bewegt sich Ladung in magn. Feld?
Sie bewegt sich auf einer Kreisbahn => Lorenzkraft = Zentripetalkraft
186
Induktionsgesetz
Solange magn. Fluss sich ändert /bewegt, entsteht Spannung in Spule.
187
Lorenzkraft ist stark, wenn?
Ladung und Geschwindigkeit groß,
| Magnetfeld stark ist und Ladung senkrecht zum B-Feld fliegt
188
Energie Elektromagnetischer Strahlung
Ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge => blaues Licht ist hochenergetisch, obwohl Wellenlänge kleiner (400nm). Rotes Licht ist energetisch niedriger, aber hat höhere Wellenlänge (760nm).
189
Ionisierende Strahlung
Besetzt genügend Energie um Materie zu ionisieren => Elektron Ablösung. Zerstört Moleküle. Dazu zählen Röntgenstrahlung, Gamma, sowie kosmische Strahlung (auch Beta und Alpha Strahlung, da hohe kinet. Energie) => alles unter 200nm, also kleiner als UV Licht. Hochenergetisch.
Alles über 200nm führt zu Erwärmung von Gewebe => zB Mikrowelle (cm–Strahlung)
190
Geschwindigkeit des Lichts
Ist in Materie geringer als Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c0)
c = c0/n
n = Brechungsindex/optische Dichte
191
Lichtausbreitung
c = Lambda • f
| Lichtgeschwindigkeit ist Lambda mal Frequenz
192
Lichtbrechung an Grenzflächen: wie verhält sich Wellenlänge und Frequenz?
Frequenz bleibt unverändert. Wellenlänge und Geschwindigkeit wird geringer. (?=> Energie bleibt gleich?)
193
Wann tritt Totalreflexion auf?
Wenn der Winkel von optisch dichteren zu optisch dünnerem Material zu groß wird. => Licht wird an Grenzflächen wieder komplett zurück geworfen
194
Brechkraft
Kehrwert der Brennweite => Dioptrien
Dpt = 1/f [1/m]
Für Sammellinsen positiv, für Zerstreuungslinsen negativ
195
Reelles Bild
Steht auf dem Kopf und ist seitenverkehrt.
196
Linsenformel
Zur Berechnung von Lage und Größe des Bildes.
1/g + 1/b = 1/f
g = Gegenstandsweite (Entfernung Gegenstand zur Linse), b = Bildweite (Entfernung Linse zu Abbild), f = Brennweite (Abstand vom Brennpunkt F zur Mittellinie der Linse)
197
Verhältnis von Bild und Gegenstand
B/G = b/g
198
Verhältnisse Brennweite und Bild
* Doppelte Brennweite (f) –> genau gleich großes Bild entsteht. B=G in gleicher Entfernung.
* Gegenstand (G) zwischen einfacher und doppelter Brennweite entsteht ein vergrößertes Bild außerhalb der doppelten Brennweite.
* G außerhalb doppelter Brennweite –> entsteht verkleinertes Bild zwischen einfacher und doppelter Brennweite
* G innerhalb der einfachen Brennweite –> divergieren die Strahlen. Es entsteht nur virtuelles Bild auf der gleichen Seite der Linse. =Lupe!) aufrecht und vergrößert
* G genau auf F –> virtuelles Bild entsteht im unendlichen –> Strahlen verlassen Linse parallel und treffen sich nicht mehr (daher kein Brennpunkt). Linsenformel kommt zu keinem sinnvollen Ergebnis, da es kein F gibt.
199
Lichtmikroskop
Auflösung 0,2 mikrometer
Ist maximal erreichbare Auflösung.
Objektiv erzeugt reelles Zwischenbild (umgekehrt und vergrößert)
Okular dient als Lupe (Strahlen parallel) Bild entsteht im unendlichen, da Brennpunkt genau auf Brennweite steht –> Strahlen gehen bis zur Netzhaut
200
Hohlspiegel
Ist mit Sammellinse vergleichbar.
| Aber konkav Spiegel.
201
Welches Licht ist polarisiert ?
Reflektiertes und gestreutes Licht.
| Unpolarisiertes Licht ist zB das der Sonne oder aus Glühbirnen. => keine Schwingungsrichtung bevorzugt.
202
Elektronenmikroskop
Im inneren herrscht Vakuum. (Keine lebenden Organismen untersuchbar).
Ist nicht an die Wellenlänge des Lichts gebunden, sondern kann diese Grenze überschreiten.
203
Planspiegel
Ist flach. Plan = gibt optisch exakt Realität wieder. Virtuell
204
Licht Absorption
Energie Aufnahme. Licht Abschwächung. Schluckt Licht.
205
Brechungsgesetz als Formel
Sin Alpha / sin Beta = n
n = Brechzahl
n = c0/c => Lichtgeschwindigkeit/Momentangeschwindigkeit
Oder: n1 • sin Alpha = n2 • sin Beta
Berechnet Winkel der Richtungsänderung des Lichtstrahls
206
4 Hauptkräfte der Physik
Gravitation. Elektromagnetische Kraft. Starke und schwache Kraft.
207
Welche Kräfte in Atomkern ?
* Starke Kraft: auch Kernkraft genannt, ist die Anziehungskraft von Neutronen und Protonen
* schwache Kraft: beschreibt die Umwandlung von 4 Protonen zu 1 Helium => 4H+ –> 1He (2 Protonen + 2 Neutronen) + Energie. Aus dieser Kraft entsteht die Energie der Sonne!
208
Röntgenstrahlung
Hoch energetisch. Kurzwellig. Nach UV Strahlung. Entsteht durch Abbremsen schneller (beschleunigter) Elektronen => Diese werden von Kathode erzeugt und beschleunigt, dann werden sie auf Anode geschossen. Dort durch Spiegel abgelenkt. (99% der Energie wird zu Wärmestrahlung, nur 1% davon kann genutzt werden) und auf Person geschossen. Hinter dieser Person entsteht ein Abbild. Wird in elektronenvolt gemessen [eV] = 1,6 • 10^-19
209
Atom- und Wasserstoffbombe
atombombe sendet radioaktive strahlen nach der detonation (detonation = explosion). uran-235 atome werden gespalten in blei und helium. dabei entsteht viel energie. diesen vorgang nennt man kernspaltung.
wasserstoffbombe sendet keine radioaktiven strahlen. wasserstoff-atome werden miteinander fusioniert, es entsteht helium. diesen vorgang nennt man kernfusion. bei der kernfusion entsteht mehr energie als bei der kernspaltung. man kann die kernfusion leider noch nicht als energiequelle benutzen, weil es eine schlimme kettenreaktion ist, d.h. dieses energiefeld wird immer größer und stärker. die sonne benutzt kernfusion. deshlab ist sie so groß, heiß und stark.
210
Antiteilchen
* Sind Bausteine der Antimaterie
* Treffen sie mit Teilchen aufeinander, zerstrahlen sie –> Energie entsteht
* haben die gleichen Eigenschaften wie Teilchen mit Ausnahme der Ladung
211
Schutz vor kosmischer Strahlung
Atmosphäre. Ozonschicht. Erdmagnetfeld => lenkt Strahlung ab
212
Kosmische Strahlung
hochenergetische TEILCHENstrahlung, die von der Sonne, der Milchstraße und von fernen Galaxien kommt. Sie besteht vorwiegend aus Protonen, daneben aus Elektronen und vollständig ionisierten Atomen. Die galaktische kosmische Strahlung besteht ungefähr zu 87 % aus Protonen (Wasserstoffkerne), 12 % Alpha-Teilchen (Heliumkerne) und 1 % schwereren Atomkernen. Auf die äußere Erdatmosphäre treffen zirka 1000 Teilchen pro Quadratmeter und Sekunde. Durch Wechselwirkung mit den Gasmolekülen entstehen Teilchenschauer mit einer hohen Anzahl von Sekundärteilchen, von denen aber nur ein geringer Teil die Erdoberfläche erreicht.
Nicht verwechseln mit Kosmischer Gammastrahlung
213
Elektronenvolt
eV: Ein Elektronenvolt ist die Energiemenge, um welche die kinetische Energie eines Elektrons zunimmt, wenn es eine Beschleunigungsspannung von 1 Volt durchläuft.
1,6 • 10^-19 Joule = eV
214
Kosmische Hintergrundstrahlung
ist eine das ganze Universum erfüllende isotrope Strahlung im Mikrowellenbereich, welche kurz nach dem Urknall entstanden ist. Sie hat eine herausragende Bedeutung für die physikalische Kosmologie und wird auch Drei-Kelvin-Strahlung (wegen der niedrigen Temperatur bzw. Energiedichte). stammt aus der Zeit etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall[1] und gilt als Beleg für die Urknalltheorie. nicht zu verwechseln mit der kosmischen Strahlung.
215
Kosmische Gammastrahlung
bezeichnet man die elektromagnetische Strahlung im Weltraum mit einer Energie höher als ca. 300 keV. Manchmal wird auch die Röntgenstrahlung oberhalb 1 keV hinzugerechnet. Die höchsten Energien übersteigen 1012 eV.
Anders als die Teilchenstrahlung der kosmischen Strahlung werden Gammastrahlen nicht durch Magnetfelder abgelenkt, sondern strahlen ab ihrem Entstehungsort nahezu gradlinig und geben so Auskunft über die Richtung, in der ihre Quelle liegt. Da die Erdatmosphäre die Gammastrahlung abschirmt, ermöglichen erst Gammastrahlungsteleskope im Weltraum die Durchmusterung des Himmels. Kommt von Sonne, schwarzen Löchern ...
216
Alpha Teilchen
Entspricht Heliumkern –> besteht aus 2 Protonen und 2 Neutronen. Doppeltes Kation, da kein Elektron enthalten –> He2+
Beim Alpha Zerfall wird kinetische Energie frei. Es entsteht außerdem neues Element das 2 Ordnungszahlen niedriger ist und 2e- zu viel enthält. Alpha Strahlung ist nicht gefährlich für Körper von außen ! Geringe Reichweite. Hohe biologische Wirksamkeit
217
Ideale Gaskonstante
R = 8,31 J/K•Mol
218
Mattauch'sche Regel
Isobare haben gleiche Massen-, aber nicht Kernladungszahl. Vergleicht man diese miteinander, so fällt auf, dass sich benachbarte stabile Isobare stets um 2 Einheiten in ihrer Protonenzahl unterscheiden. Die Isobare dazwischen sind immer instabil.
219
Beta + Strahler
Nuklid mit zu vielen Protonen. Proton –> Neutron + Positron (e+) + Neutrino
Treffen e+ und ein Elektron aufeinander, vernichten sie sich und es entsteht Strahlung (511eV) Ordnungszahl der Mutterelements nimmt um 1 ab.
(E+ = +1,6 • 10 ^-19 C)
220
Beta (-) Strahler
Zu viele Neutronen –> instabil
Neutron wird zu e- und p+
Massenzahl des Kerns unverändert. Ordnungszahl steigt um 1.
Elektron wird als Beta Teilchen bezeichnet
(Es entsteht noch ein Antineutrino mit Ladung 0)
221
Äquivalentdosis H
Sievert (Sv) = 1J/kg
Energiedosis mit Qualitätsfaktor
Wie viel Strahlung wurde Person ausgesetzt?
Strahlungsart abhängig.
222
Kernspaltung
Wird durch den Beschuss von Neutronen induziert.
Thermische Neutronen sind etwas langsamer und Spalten und wenige Kerne (ungerade Neutronenzahl).
Schnelle Neutronen haben eine sehr hohe Energie. MeV Bereich und können jeden Kern Spalten.
223
Welche der 4 Grundkräfte haben eine unendliche Reichweite ?
Gravitation und elektromagnetische Wechselwirkung (Licht?)
| Dagegen sind starke und schwache Wechselwirkungen endlich.
224
1 Gray?
Gy = 1J/kg
Energiedosis D ist die in einem Körper durch die Strahlung übertragene Energie bezogen auf die Masse des Körpers. Früher in rad angegeben.
225
Feldlinien in Stabmagnet
Von Süd nach Nordpol in Stab
Von Nord nach Südpol im Bogen zurück (außerhalb)
In einer Spule gehen Feldlinien ebenfalls in selber Richtung. Zum + Ende des El. Leiters.
226
Magnet
Kann durch starkes erhitzen (oder abkühlen = Supraleiter) entmagnetisieren –>Curie Temperatur [T(C)]
227
Kernfusion
Entscheidende Bedeutung hat die schwache Wechselwirkung durch ihre Rolle bei der Fusion von Wasserstoff zu Helium in der Sonne (Proton-Proton-Reaktion), da nur durch sie die Umwandlung von Protonen in Neutronen möglich ist. So entsteht aus vier Protonen (den Wasserstoffkernen) über mehrere Zwischenschritte der stabile Heliumkern mit zwei Protonen und zwei Neutronen. Aus diesem Prozess bezieht die Sonne ihre Energie.
228
Nullter Hauptsatz der Thermodynamik
Wenn System A und B im Gleichgewicht sind. Und B auch mit C. Dann sind A und C ebenfalls im Gleichgewicht.
