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  • Oberflächenspannung

    Die Oberflächenspannung tritt an der Oberfläche einer Flüssigkeit, aber auch an der Grenzfläche zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten auf und wirkt einer Vergrößerung der Ober- bzw. Grenzfläche entgegen, die das mehr Energie erfordern würde. Die Grenzfläche verhält sich dabei wie eine gespannte elastische „Haut“. Die Oberflächenspannung spielt u. a. bei der Strömung durch Kapillaren eine wichtige Rolle. Ursache der Oberflächenspannung sind die zwischen den Molekülen der Flüssigkeit wirkenden anziehenden Kohäsionskräfte. Sie sind nach allen Seiten gleich stark und heben sich daher im Innern der...

  • Ohmsches Gesetz

    Der 1826 von Georg Simon Ohm gefundene lineare Zusammenhang zwischen der Spannung und der Stromstärke in einem Gleichstromkreis: Bei konstanter Temperatur ist die elektrische Stromstärke I in einem Leiter proportional zur anliegenden Spannung U: U ~ I. Der Proportionalitätsfaktor R wird als elektrischer Widerstand bezeichnet: \(U=R\cdot I\) Im Strom-Spannungs-Diagramm sind man also eine Gerade mit der Steigung R. Elektrische Bauteile, an denen der Widerstand dem Ohmschen Gesetz folgt, nennt man auch Ohmsche Widerstände. Im Wechselstromkreis gilt das Ohmsche Gesetz im Allgemeinen nicht.

  • Ohr und Hören

    Das Ohr ist das Organ, mit dem Menschen und Tiere Schall wahrnehmen. Zum Hören gehören dabei sowohl die Umwandlung von Schall- in elektromagnetische Signale im Ohr als „natürlichem Mikrofon“ als auch die weitere Verarbeitung der Informationen im Gehirn. Für die Physik interessant ist dabei natürlich vor allem der erste Aspekt. Auftreffende Schallwellen werden vom Außenohr aufgenommen und in das Mittelohr weitergeleitet. Dort übernimmt das etwa 0,08 mm dicke Trommelfell die Funktion der Mikrofonmembran. Das Hebelsystem der drei Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) verstärkt die...

  • Optik

    Die Optik (von griech. optikos „das Sehen betreffend“) ist die Lehre vom Licht, also von denjenigen elektromagnetischen Wellen, die mit dem menschlichen Auge wahrgenommen werden können. Über das sichtbare Licht hinaus (Wellenlänge 380–780 nm) sind auch die angrenzenden Wellenlängenbereiche im infraroten und im ultravioletten Spektralbereich Gegenstand der Optik. Die physikalische Optik wird unterteilt in die Strahlenoptik, die Wellenoptik und die Quantenoptik. In diesen Bereichen geht man von jeweils unterschiedlichen Lichttheorien aus. Kein direkter Bestandteil der Physik ist die Wahrnehmung...

  • Optische Abbildung

    Eine Abbildung ist in der Optik die Erzeugung eines Bildes von einem Gegenstand mithilfe der von ihm ausgehenden oder an ihm reflektierten Lichtstrahlen, wobei Brechungs- und Reflexionserscheinungen ausgenutzt werden. Das von einem Punkt P des Gegenstands (Gegenstandspunkt) ausgehende Strahlenbündel wird dabei beim Durchgang durch eine Linse oder ein Linsensystem gebrochen bzw. an einem Spiegel reflektiert und im Idealfall wieder in einem Punkt \(P'\), dem Bildpunkt, vereinigt. Die Gesamtheit der Bildpunkte ergibt das Bild \(Q'\) des Gegenstands Q. Sind die Brennweiten in dem optischen System...

  • Optische Aktivität

    Unter optischer Aktivität versteht man die Fähigkeit bestimmter Substanzen, die Polarisationsebene von hindurchtretendem linear polarisiertem Licht zu drehen. Dreht sich die Polarisationsebene nach links (in Richtung der Lichtausbreitung betrachtet), heißt die Substanz optisch linksdrehend, sonst rechtsdrehend.

  • Optisches Gitter

    Ein optisches Gitter ist ein optisches Bauteil zum Erzeugen von Beugungsbildern und Spektren, es wird daher auch Beugungsgitter genannt. Es besteht aus einem System von zahlreichen zueinander parallelen, dicht nebeneinanderliegender Spalten oder Stufen, an denen das auftreffende Licht gebeugt wird. Der Abstand zweier benachbarter Spaltmitten heißt Gitterkonstante, das durch ein Gitter erzeugte Spektrum ist ein Gitterspektrum. Es gibt gewisse Analogien zwischen einem optischen Gitter und dem Kristallgitter, in welchem die Atome in einem Festkörper angeordnet sind. Insbesondere hat die Bragg...

  • Oszilloskop

    Ein Oszilloskop ist ein Gerät, das den zeitlichen Verlauf von elektrischen Spannungssignalen sichtbar macht, etwa von sinus- oder sägezahnförmigen Wechselspannungen. Da sehr viele Messverfahren physikalische Größen in elektrische Signale umsetzen, gehören Oszilloskope zur Standardausstattung jedes physikalischen Labors (und natürlich erst recht jeder Elektronikwerkstatt). Lange Zeit war das Elektronenstrahloszilloskop (Kathodenstrahloszilloskop) die häufigste Bauform. Sie funktionierte ähnlich wie Fernseher im 20. Jahrhundert, also nach dem Prinzip der Braun’schen Röhre. Heute erfolg en...