Hallo,

ein Nuklid ist einfach ein anderes Wort für Atom. Man gebraucht das Wort Nuklid, wenn man betonen möchte, wie viele Protonen und Neutronen im Atomkern enthalten sind.

Nuklide mit gleicher Protonenzahl gehören zum gleichen chemischen Element und werden Isotope genannt.

Nuklide mit gleicher Neutronenzahl heißen Isotone.

Nuklide mit gleicher Gesamtzahl aller Nukleonen (Protonen und Neutronen) heißen Isobare

Nuklide mit gleicher Protonen UND Neutronenzahl, sind Isomere. Das ist wichtig, um den Gammazerfall zu verstehen, denn hier zerfällt ein Atomkern nur in seiner Energiestruktur in ein Isomer.

Deine zweite Frage, ist etwas schwammig gestellt: Natürlich gibt mehrere Effekte, nämlich, dass das Atom schwerer oder leichter ist. Außerdem sind manche Isotope instabil und somit radioaktiv! Kein Effekt hingegen hat die unterschiedliche Neutronenzahl auf die chemischen Eigenschaften, denn die Atomhülle ändert sich nicht, da die Kernladungszahl die gleiche ist.

VG

...zur Antwort

Hallo,

meine Vorredner haben vieles schon erwähnt. Trotzdem will ich nochmal einiges betonen:

Um den Begriff des Potentials zu verstehen, sollte man erstmal schauen, was Energie überhaupt ist. Da Du Dich mit der physikalischen Definition offensichtlich schwer tust, versuche ich es mal etwas anders zu erklären: Energie hat zu tun mit der Möglichkeit eines Gegenstands an alle möglichen Orte zu gelangen. Hat ein Gegenstand keine Energie ist er in seiner Freiheit eingeschränkt. Wenn man nun dem Gegenstand eine Geschwindigkeit gibt, kann der Gegenstand theoretisch schon zu mehr Orten "reisen". Diese Energie nennt man kinetische Energie (korrekt: kinetische Energie ist die Energie die man aufwenden muss, um einen Gegenstand gegen das Trägheitskraftfeld zu beschleunigen und auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu bringen).

Jetzt gibt es aber nicht nur die kinetische Energie (=eigene Geschwindigkeitsenergie), sondern auch Orte im Raum, zu denen der Gegenstand nicht so ohne weiteres "reisen" kann. In etwa ist das vergleichbar mit einem Ball, der einen Berg hochgerollt werden soll. Hat er zu wenig Energie, schafft er es nicht auf die Bergspitze. Diese Orte im Raum, haben dann ein hohes Potential. Andere Orte kann man vergleichen mit einem Tal, in das der Ball "gerne" hineinrollt. Diese Orte haben ein besonders niedriges Potential. Die Potentialdifferenz ist generell häufig noch wichtiger als das Potential selbst, weil man ausrechnen will, wie viel Energie ein Gegenstand benötigt, um zum Beispiel von 50m über dem Meeresspiegel zu einem Punkt von 300m über dem Meeresspiegel zu kommen. Der Grund für das Benötigen von Energie ist in dem Beispiel mit dem Ball die Gravitationskraft. Jetzt verhalten sich Gegenstände aber nicht nur bezüglich der Gravitation so, sondern mit jeder Kraft, auch mit der elektromagnetischen Kraft. Und was die Höhe über Normalnull in der Gravitation war, ist nun in der E-Lehre das elektrische Potential. Die Potentialdifferenz hat in der E-Lehre auch einen eigenen Namen und wird Spannung genannt.

Zur Frage, wie man nun die Potentialdifferenz berechnet:

Ein Gegenstand mit positiver Ladung befindet sich auf einem Potential von -50V. Er soll nun auf ein Potential von 100V gebracht werden. Welche Spannung liegt zwischen den beiden Potentialen? Das löst man einfach mit der Differenz zwischen den beiden Potentialen

=> U = 100V - (-50V) = 150V

VG

...zur Antwort

Hallo,

in Teilchenbeschleunigern ist die Energie mindestens im keV meist jedoch sogar im MeV-Bereich. Das entspricht dann, wenn man sagen wir mal von Protonen und 50keV-Beschelunigung ausgeht, einer Geschwindigkeit von:

50keV = 1/2 m v² (hier nichtrelativistisch weil es nur etwa 1/300 von c schnell ist)

v = wurzel(100 keV / m) = wurzel(100 * 1000 * 1,6 10^-16 / 1,6 10^-27) = 10^8 m/s

Im freien Fall haben sie die Geschwindikeit v[z] = g t

Nun ist der Beschleuniger zB 10m lang. Das Proton ist dann also etwa 0,1 mys unterwegs. In der Zeit ist dann die z-Komponente der Geschwindigkeit also:

v[z] = 9,81 * 10^-7 m/s

Zwischen der Geschwindigkeit in Beschleunigungsrichtung und der Gravitation liegen also ca. 14 Größenordnungen.

Deswegen ist die Gravitation hier vernachlässigbar!!

VG

PS: Wenn man relativistisch rechnet ist die Geschwindigkeit zwar ein bisschen kleiner, aber die Größenordnungen zwischen Gravitation und Beschleunigung bleiben.

...zur Antwort

Hallo,

ich verweise zunächst auf die meiner Meinung nach sehr gute Antwort von Pandamonium! In fast allen Punkten stimme ich überein.

Vielleicht könnte man noch ergänzen, dass man den Ball möglichst genau am Mittelpunkt (also an der Projektion des Mittelpunkts auf die sichtbare Oberfäche) treffen sollte, damit der Ball nicht rotiert.

In einem kleinen Punkt muss ich jedoch halb widersprechen. Für den Annahmespieler ist die Flugkurve unberechenbar! Durch Inhomogenität des Drucks der Umgebung ist es nicht möglich den genauen Auftreffort zu antizipieren. Deswegen "flattert" ja schließlich der Ball. Bei einigen Bällen ist es dem Aufschlagspieler sogar möglich absichtlich unterschiedliche Flugbahnen durch die Ausrichtung des Ventils zu erzeugen.

Zusatz für Physikinteressierte:

Ein (Top-Spin!!) rotierender Ball hat einen kleineren Luftwiderstand, weil die Rotation des Balls die Luft unter ihm nach hinten schiebt. Damit entsteht ein Druckgradient (also Druckunterschied) und damit eine zusätzliche Kraft nach unten. Das ist der Grund dafür, dass man Aufschlägen mit Top-Spin-Rotation mehr Anfangsgeschwindigkeit geben kann und sie trotzdem noch ins Feld kommen.

Die Flugkurve eines Balls mit Luftwiderstand wurde meiner Meinung nach im Mathroids Matheplante schön berechnet. Da sieht man sehr schön, dass die Kurve keine Parabel mehr ist, sondern asymmetrische zum Ende hin steiler nach unten fällt. Einfach mal googlen. "schiefer Wurf mit Luftwiderstand" und dann auf "Mathroids Matheplanet" klicken.

VG

...zur Antwort

Hallo,

Um die Energie berechnen zu können, brauchst Du erstmal die Ausgangshöhe:

h = sin 40° * 40m = 25,71 m (h=Gegenkathete, s=Hypotenuse)

Damit kannst Du die Potentielle Energie berechnen.

Mit den Formeln von appletman, kannst Du nach der Geschwindigkeit v ganz einfach auflösen...

Zur Kontrolle, die Endformel lautet:

v = wurzel (2 * 40m * g * sin 40° )

VG

...zur Antwort

Hallo,

mit Eigenleitung ist in der Regel das zufällig Entstehen eines Elektron-Loch-Paar gemeint. Dieses Paar kann durch Wärme oder auch durch Lichtquanten gebildet werden, weil das Elektron durch die zugeführte Energie aus dem Bindungspotential entfliehen kann. Immer wenn freie Elektronen entstehen, gibt es Ströme.

Im Normalfall fließen die Ströme immer in Richtung des elektrischen Feldes, d.h. die Elektronen dagegen, weil sie ja negativ geladen sind. In der Diode existiert so ein Feld auf Grund der Dotierung und der damit verbundenen Rekombination, wodurch ein Elektron leicht durchkommen kann, wenn der Pluspol mit der N-Schicht verbunden wird.

Durch Wärme oder Lichtquanten (wie oben erklärt) kann aber auch dieses Feld zufällig mal überwunden werden, je nach dem wie das Elektron angeregt wird. Daher "fließt" (wohl eher zähfließt) auch ab und zu mal Strom in Sperrrichtung.

VG

...zur Antwort

Hallo,

was Du Dir merken solltest: "Licht nimmt immer den schnellsten Weg" In einem optisch dichten Medium (z.B. Glas) ist das Licht jedoch langsamer als im optisch dünnen Medium (z.B. Luft). Dadurch "fliegt" das Licht nicht gerade durch die Grenzfläche sondern macht einen Knick:

Ein schönes Beispiel ist das mit dem Rettungsschwimmer. Stell Dir vor Du bist Rettungsschwimmer und musst einen Ertrinkenden retten. Am schnellsten bist Du, wenn Du relativ wenig schwimmen musst. Dazu wirst Du idealerweise einen "Knick" in Deinem Weg haben (es sei denn der Ertrinkende ist auf gleicher Höhe wie Du, nur im Meer), weil der Weg mit "Knick" schneller ist, als der gerade Weg (hier müssest Du zu viel schwimmen). Der "Knick" geht dann zum Lot hin. Um möglichst schnell wieder zurückzukommen, solltest Du natürlich den gleichen Weg wählen. Hier ist es also umgekehrt und der "Knick" geht vom Lot weg.

Genauso ist es mit dem Licht.

Die Totalreflexion erscheint dann, wenn der Brechwinkel einen Winkel von 90 Grad überschreiten würde. Das ist nur möglich bei der Brechung, in der der Winkel größer wird, also beim "Knick" vom Lot weg. Die Totalreflexion beobachtet man daher nur bei der Brechung vom optisch dichten ins optisch dünne Medium.

VG

...zur Antwort

Hallo,

Der Brennpunkt ist der Punkt, an dem sich alle im Parabolspiegel einfallenden Strahlen treffen. Verantwortlich dafür ist das Reflexionsgesetz (Einfallswinkel = Ausfallswinkel). Den Brennpunkt kannst Du berechnen, indem Du zum y-Wert des Scheitelpunkt den Term 1/(4a) dazu addierst (Herleitung bei wikipedia). In Deinem Fall ist der Scheitelpunkt (0 ; 0) und a=1,5. Der Brennpunkt befindet sich dann bei (0 ; 5/4).

Die Berechnung des Winkels geht mit der Differenz der Steigung Deiner Einfallsstrahlen (über den Tangens) und der Steigung (also der Ableitung) Deiner Parabel...

Parabolspiegel werden in Solarthermie-Kraftwerken eingesetzt, um einen im Brennpunkt befindlichen Wasserbehälter zu erhitzen. Über eine Dampfturbine, wird dann elektrischer Strom erzeugt.

VG

...zur Antwort
Weitere Inhalte können nur Nutzer sehen, die bei uns eingeloggt sind.