Energie Temperatur Gleichung

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Wir untersuchen, wie sich die Temperatur von Wasser bei Energiezufuhr verändert. Dafür verwenden wir ein modernes Messwerterfassungssystem (CASSY), um die Temperaturveränderung in einem Wasserkocher mit 1l Wasser zu beobachten. Die Messwerterfassung erspart uns dabei ein händisches Ablesen der Temperatur. Im Versuch verwenden wir einen Wasserkocher mit einer elektrischen Leistung von 1750 Watt und nehmen dabei … Weiterlesen Energie Temperatur Gleichung

Gleichförmige Bewegung

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Als gleichförmige Bewegung wird eine Bewegung bezeichnet, bei der die Geschwindigkeit immer konstant ist. Wir untersuchen eine solche Bewegung mit Hilfe eines Fernautos, welches seine Geschwindigkeit immer beibehält. Um die gleichförmige Bewegung näher untersuchen zu können, starten wir das Auto und messen alle 0,5m mit einer Stoppuhr die Zeit. Dabei erhalten wir die folgenden Messwerte: … Weiterlesen Gleichförmige Bewegung

Innere Energie und Temperatur

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Für die weiteren Untersuchungen der thermischen Energie (Wärmeenergie) ist es zwingend notwendig, die Begriffe innere Energie und Temperatur zu unterscheiden. Für beide Begriffe ist eine Vorstellung vom Teilchenmodell grundlegend, bei der wir uns alle Stoffe zusammengesetzt aus vielen kleinen Teilchen vorstellen. Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Bewegungsenergie der Teilchen. Die Temperatur ist … Weiterlesen Innere Energie und Temperatur

Interpretation von t-s- und t-v-Diagrammen

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Bewegungen können mit Hilfe von Diagrammen dargestellt werden. Man verwendet dafür zwei Arten von Diagrammen: Bei einem Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm (auch t-v-Diagramm genannt) wird die Zeit auf der Rechtsachse und die Geschwindigkeit auf der Hochachse dargestellt. Bei einem Zeit-Weg-Diagramm (auch t-s-Diagramm genannt) wird die Zeit auf der Rechtsachse und der Weg auf der Hochachse dargestellt. Interpretation eines … Weiterlesen Interpretation von t-s- und t-v-Diagrammen

Plancksche Konstante mit Leuchtdioden experimentell bestimmen

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Die Plansche Konstante h (auch Plancksches Wirkungsquantum genannt) gibt das Verhältnis von Energie und Frequenz eines Photons an. Ihre Entdeckung gilt als Grundstein der Quantenphysik und fundamentale Basis des Welle-Teilchen-Dualismus. Einstein gelang die Deutung des Photoeffekts unter Verwendung der Planckschen Konstante.

Trotz der immensen Bedeutung der Planckschen Konstante in der Quantenphysik kann sie experimentell relativ einfach mit Hilfe von Leuchtdioden bestimmt werden.

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Energie – Energieformen, Energiespeicher, Energiewandler, Energieumwandlung

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Energie ist ein zentraler Begriff der Physik. Intutiv haben viele Menschen bereits eine brauchbare Vorstellung vom Energiebegriff – dabei ist eine exakte physikalische Definition der Energie nicht ganz einfach, da Energie ein abstrakter Begriff ist. Man unterscheidet verschiedene Energieformen. Befindet sich ein Körper in Bewegung, hat er z.B. eine Bewegungsenergie. Befindet sich ein Körper in … Weiterlesen Energie – Energieformen, Energiespeicher, Energiewandler, Energieumwandlung

Der Photoeffekt – Hallwachseffekt

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Der Hallwachs-Effekt wird auch als äußerer photoelektrischer Effekt oder auch nur als Photoeffekt bezeichnet und beschreibt das Herauslösen von Elektronen aus einer Metalloberfläche durch Bestrahlung.

Benannt ist der Hallwachs-Effekt nach Wilhelm Hallwachs – eine Verknüpfung zu dem nach Edwin Hall benannten Hall-Effekt gibt es nicht. Entsprechend wird der Hallwachs-Effekt im Gegensatz zum Hall-Effekt auch deutsch ausgesprochen.

Albert Einstein bekam im Jahr 1905 den Nobelpreis für seine Deutung des äußeren Photoeffekts – und nicht wie viele denken für seine berühmte Formel $E=mc^2$.

Schematische Darstellung des Photoeffekts.
Ponor, Photoelectric effect in a solid – schematic diagram, CC BY-SA 4.0

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Reihen- & und Parallelschaltung von Widerständen

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Widerstände werden überall dort verwendet, wo die vorliegende Spannung für ein Bauteil zu hoch ist. Ist beispielsweise die Nennspannung einer Leuchtdiode mit 3 V angegeben, so würde diese zerstört werden, wenn man sie direkt an eine 9 V-Batterie anschließt.

Angenommen die Nennstromstärke der Leuchtdiode beträgt 48 mA, dann kann man die Größe des benötigten Vorwiderstands wie folgt berechnen:

\[ R = \frac{U}{I} = \frac{9 V – 6 V }{ 0,048 A} = 125 \Omega \]

Problem: Es gibt keinen $\color{red}{125 \Omega}$-Widerstand zu kaufen. Nirgends. Kein Hersteller dieser Welt produziert einen $\color{red}{125 \Omega}$-Widerstand.

Verwendet man einen Widerstand, der kleiner ist als $125 \Omega$, besteht die Gefahr, dass die LED trotzdem zerstört wird. Verwendet man einen größeren Widerstand kann es sein, dass die LED nicht ausreichend hell leuchtet.

Um nun trotzdem einen $125 \Omega$-Widerstand ersetzen zu können und die LED optimal betreiben zu können, liegt es nahe, die Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen zu untersuchen.

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Elektronenbeugungsröhre

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Aufbau der Elektronenbeugungsröhre

Eine Elektronenbeugungsröhre ist eine Elektronenstrahlröhre, bei der die Elektronen auf eine Graphiftfolie treffen und anschließend auf einem Fluoreszenzschirm sichtbar gemacht werden.

Finn-Pauls, Elektronenbeugungsröhre-Aufbau, CC BY 3.0

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