-
Historisches: Weißes Licht setzt sich aus verschiedenen Farben zusammen. Das erklärt aber noch nicht, was Licht eigentlich ist. Seit Beginn des 17. Jahrhunderts wurden vermehrt Lichterscheinungen experimentell untersucht. Dabei stand auch immer die Frage nach der Natur des Lichts im Zentrum des Interesses. Die dazu entwickelten physikalischen Modelle wurden nach Möglichkeit der Mechanik entnommen, da mechanische Vorgänge besonders anschaulich si ...
mehr
-
Im klassischen Sinn bezeichnet man die Farbenfolge violett, blau, grün, gelb, orange und rot als Spektrum, die sich aus weißem Licht nach Durchgang durch ein Prisma erhalten lässt.
Nach Wellenlänge geordnet (längste Wellenlänge zuerst) wird das gesamte elektromagnetische Spektrum folgendermaßen unterteilt - Überschneidungen der einzelnen Bereiche sind möglich:
technischer Wechselstrom (um 107 Meter)
tonfrequenter Wechselstrom (um 105 Met ...
mehr
-
Gegen Ende des 19. Jahrhunderts war die Frage nach der Natur des Lichts scheinbar geklärt: Licht ist eine elektromagnetische Welle. Damit konnten alle damals bekannten Lichtphänomene beschrieben werden. Die bis dahin gemachten Experimente untersuchten vorwiegend die Lichtausbreitung. Wie aber wirkt Licht auf Materie? Dies war noch wenig untersucht. Es bestanden allerdings kaum Zweifel darüber, dass die Wellentheorie auch die Wechselwirkung zwisch ...
mehr
-
Der deutsch - amerikanische Physiker und Nobelpreisträger ist weltweit bekannt als Schöpfer der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie sowie durch seine Hypothese zur Teilchennatur des Lichtes. Er ist der wohl berühmteste Naturwissenschaftler des 20.Jahrhunderts.
Einstein wurde am 14.März 1879 in Ulm geboren und verbrachte seine Jugend in München. Seine Familie besass dort eine kleine Fabrik für elektrische Geräte. Er lernte erst mit ...
mehr
-
Im Jahr 1905 erhielt Einstein von der Universität Zürich seine Doktorwürde für eine theoretische Dissertation über Moleküle. Er veröffentlichte drei theoretische Artikel, die für die Entwicklung der Physik im 20.Jahrhundert von zentraler Bedeutung waren. Im ersten dieser Artikel, der die Brown'sche Molekularbewegung untersucht, gab Einstein eine Erklärung für die irreguläre Bewegung kleiner Teilchen in einer Flüssigkeit: Unregelmäßige Stöße der u ...
mehr
-
Einsteins dritter bedeutender Artikel von 1905, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, enthielt das, was man später als spezielle Relativitätstheorie bezeichnete. Die Entwicklung der Physik im 19.Jahrhundert war von einer mechanistischen Auffassung geprägt. Optische und elektromagnetische Phänomene wurden in Analogie zur Elektrizitätslehre gedeutet, wobei ein absolut ruhender "Äther" das Medium darstellte. Die Vorstellung widersprach der seit Galil ...
mehr
-
Noch bevor Einstein 1907 seine Tätigkeit am Patentamt aufgab, begann er, an der Erweiterung und Verallgemeinerung der Relativitätstheorie auf alle Koordinatensysteme zu arbeiten. Er formulierte anfangs das Äquivalenzprinzip - ein Postulat, dass Gravitationsfelder den Beschleunigungen des Bezugssystems äquivalent sind. Beispielsweise können Menschen, die sich in einem fahrenden Aufzug befinden, prinzipiell nicht unterscheiden, ob die auf sie wirk ...
mehr
-
Nach 1919 erlangte Einstein internationale Berühmtheit. Er erhielt von zahlreichen wissenschaftlichen Gesellschaften der Welt Ehrungen und Preise, 1922 den Nobelpreis für Physik. Einstein nutzte seinen Ruhm, um auch politisch Einfluss zu nehmen. Unter anderem unterstütze er die pazifistischen Bestrebungen und den Zionismus. Im 1.Weltkrieg gehörte er zu den wenigen deutschen Akademikern, die öffentlich gegen die deutsche Kriegspolitik auftraten. N ...
mehr
-
Lange war unklar, ob Licht überhaupt Zeit braucht um sich auszubreiten. Neben vielen Versuchen die Geschwindigkeit direkt zu bestimmen, ist es Ole Römer eher zufällig gelungen die Lichtgeschwindigkeit zu bestimmen:
Im 17. Jahrhundert war die Zeitbestimmung für die Orientierung auf hoher See eine große Herausforderung. Dazu legte der französische Astronom Giovanni Domenico Cassini, Direktor der Pariser Sternwarte, die Verfinsterung der Ju ...
mehr
-
Fizeau lebte von 1819-1896 und Foucault von 1819-1868.
Es gelang Foucault mit einem Pendel 1851, der Nachweis, dass die Erde sich um ihre eigene Achse dreht (dieses Experiment machte er alleine). Er bestimmte die Lichtgeschwindigkeit in Zusammenarbeit mit dem französischen Physiker Armand Hippolyte Fizeau.
Die Experimente auf der Erde hatten eine höhere Genauigkeit gegenüber den astronomischen Messungen von Ole Rømer.
Grundgedanke dieser Mes ...
mehr
-
Diese Methode stammt auch von Fizeau aus dem 19. Jhdt. Dabei mußte wegen des bekannten großen Werkes der Lichtgeschwindigkeit ein möglichst großer Lichtweg hergestellt werden. Dieser Versuch wird auch mit einer Lichtquelle, einen Spiegel und einen Zahnrad dazwischen gemacht.
Zunächst versetzt man das Zahnrad in eine rasche Rotation. Während des Zunehmen der Rotationsgeschwindigkeit stellte man zuerst eine Abschwächung d ...
mehr
-
Sämtliche feste, flüssige und gasförmige Substanzen, die in der "reinen" Luft nicht oder nur in äußerst geringen Mengen enthalten sind werden als Luftverunreinigung bezeichnet. Derartige Stoffe können durch natürliche Vorgänge (biolog. Abbauprozesse, Vulkanausbrüche) oder durch Verbrennungsprozesse, Kfz-, Industrieabgase, Kernwaffenversuche u. a. in die Luft gelangen. Luftverunreinigungen sind v. a. Stäube (Flugasche, Ruß usw.), Schwefeloxide, Sc ...
mehr
-
Saubere, schadstofffreie Luft zählt zu den Existenzgrundlagen allen Lebens auf unserer Erde. Ein Ziel der Umweltpolitik ist es, den Menschen und die Umwelt vor schädlichen Einwirkungen zu schützen und Vorsorge gegen das Entstehen von Luftschadstoffen zu treffen. Gemäß dem Vorsorgeprinzip setzen die nationalen Schutzmaßnahmen direkt an den Schadstoffquellen an. Zur Verringerung der grenzüberschreitenden Luftverschmutzung und zum Schutz unseres Kli ...
mehr
-
Luft besteht etwa zu 78 % aus Stickstoff, zu 21 % aus Sauerstoff und zu 1 % aus dem Edelgas Argon. Alle zusätzlichen Gase und partikelförmigen Stoffe sind Verunreinigungen der Luft.
Es werden drei große Schadstoffgruppen unterschieden:
. anorganische Gase: Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid
. organische flüchtige Verbindungen (VOC): Kohlenwasserstoffe (z.B. Benzol), Aldehyde (z.B. Formaldehyd)
. partikelförmi ...
mehr
-
In weiten Teilen Europas leidet die Natur unter der Luftverschmutzung und - damit einhergehend - dem sauren Regen. Ganze Wälder sterben, und in zahlreichen Seen erlischt alles Leben. Verursacht werden die Schäden durch Schwefeldioxid, Stickoxide und andere Abgase, die bei der Verbrennung von Kohle, Heizöl, Holz und Erdgas freigesetzt werden. In vielen Wäldern bietet sich ein beklemmendes Bild: Kahle Baumgerippe strecken ihre gebleichten Äste an ...
mehr
-
Die Lupe ist das einfachste optische Instrument um einen Gegenstand vergrößert zu sehen. Mit ihr gelingt es Vergrößerungen bis zum 25-Fachen des Normalen zu erreichen. Für Vergrößerungen darüber hinaus, würde man ein Mikroskop verwenden.
Um die Vergrößerung der Lupe erklären zu können, müssen wir etwas verstanden haben:
G1, G2 und G3 scheint dem Auge Gleich groß, weil sie in der selben Größe auf die Netzhaut fallen. Daher vergrößert ei ...
mehr
-
Mit Hilfe des Lichtmikroskops werden Gegenstände mit sichtbarem Licht vergrößert. Die einfachste Form des Lichtmikroskops ist die Linse mit kurzer Brennweite. Eine solche Linse kann einen Gegenstand bis zu 25fach vergrößern. Meist werden aber zusammengesetzte Mikroskope mit mehreren Linsen verwendet. Dadurch kann eine stärkere Vergrößerung erreicht werden als mit einer einzelnen Linse. Einige Lichtmikroskope können auf das 2 000fache und höher ...
mehr
-
Wenn die Erde sich in Punkt A befindet tritt der Mond nach 42,5 Stunden aus dem Schatten des Jupiter. Wenn die Erde während 30 Umläufen in A bliebe müßte man nach 30x42,5 Sunden wieder einen Austritt sehen.
Da sich die Erde aber nach B weiterbewegt wir der Abstand zwischen Erde und Mond größer und daher wird das Hervortreten des Mondes in B später bemerkt als in A. Da sich die Erde während eines halben Jahres um den Erddurchmesser fortbewegt ...
mehr
-
Fizeau verwendete zur Messung der Lichtgeschwindigkeit ein schnell rotierendes Zahnrad und einen Spiegel in 10 km Entfernung.
Das Zahnrad bewirkt, daß der Lichtstrahl in einzelne Lichtblitze zerhackt wird.
Wenn sich das Rad langsam genug dreht läuft der Lichtstrahl bei einer Lücke hindurch und durch die gleiche Lücke zurück. Dreht sich das Zahnrad schneller erlischt der Lichtpunkt weil sein Weg von einem Zahn versperrt ist.
Mithilfe der Umdr ...
mehr
-
Die Segler sind in der glücklichen Lage eine Energie nutzen zu können, die unerschöpflich ist. Um das Segel eines Bootes, was auch Windmotor genannt wird, bei der Umwandlung der besagten Windenergie nun sinnvoll einsetzen zu können, bedarf es der Erklärung einiger aerodynamischer Grundkenntnisse.
Zunächst kommen wir auf die Windstärke zu sprechen:
Der Wind den wir täglich am eigenen Leib spüren können besteht aus vielen kleinen Windteilchen ...
mehr
