Inhalt 1. Einführung

(1)

IKP in KCETA klassP1 Johannes Blümer

Inhalt

1. Einführung

1.1. Was ist Physik?

1.2. Physikalische Größen und Einheiten

1.3. Messungen, Datenauswertung, Fehler

2. Klassische Mechanik

2.1. Kinematik der Massenpunkte 2.2. Dynamik der Massenpunkte 2.3. Systeme von Massenpunkten 2.4. Rotation

3. Gravitation

3.1. Gravitationsgesetz 3.2. Feld und Potential

3.3. Planetenbahnen: Kepler 3.4. Massenverteilungen

3.5. Dunkle Materie

4. Relativistische Mechanik

4.1. Bezugsysteme und Transformationen

4.2. Spezielle Relativitätstheorie 4.3. Relativistische Dynamik

5. Feste Körper und Flüssigkeiten

5.1. Feste Körper

5.2. Hydrostatik und Hydrodynamik

6. Schwingungen und Wellen

6.1. Schwingungen 6.2. Wellen

1

(2)

Zusammenfassung von Zusammenfassung von

Rotverschiebung von Galaxien

Relativistische Massenzunahme

Relativistischer Impuls und Energie

v21 vom 10.01.2013

(3)

2.1 Erste Experimente mit Radioaktivität 27

Abb. 2.2 Das Standard-Bild zu den drei Typen radioaktiver Strahlung, hier aus der Doktorarbeit von Marie Curie (1903). Durch die teilweise Ummantelung der Quelle mit Blei entsteht ein mäßig kollimierter Strahl, dessen drei Komponenten sich durch Ablenkung im Magnetfeld (das senk- recht zur Bildebene liegt) und Art der Abschwächung in Luft unterscheiden lassen. (Abbildung nach [175])

Erste Möglichkeit überhaupt, Atome einzeln zu zählen. Das überzeugte auch vie- le Skeptiker von der Existenz der Atome, zumal so die Größe der Avogadro- Konstante bestätigt werden konnte.

• Ständige Wärmeabgabe der radioaktiven Substanzen.⁴ Pro Atom werden bei je- der Umwandlung ca. 5 bis 10 MeV Energie frei – gewaltig viel im Vergleich:

– Chemische Energien haben typische Werte gerade um 1 eV.

(Warum „passt“ die Einheit eV mit ihrer Größenordnung 10^!¹⁹ V A s so gut für die Chemie? Es wurde ja zur ersten Definition der Potential- Einheit „1 Volt“ die Spannung gewählt, die durch eine chemische Reak- tion in galvanischen Zellen hervorgebracht wird.)

– Ionisierungsenergien für Atome liegen zwischen 5 eV (Natrium) und 24 eV (Helium), typische Werte um 14–16 eV (H, N, O, Ar).

4 In Unkenntnis der wahrscheinlichen Folgen hantierten die Curies und andere mit bloßen Händen mit radioaktiven Präparaten, die bis zu 10⁶-mal stärker waren als nach der heutigen Verordnung für den Schutz vor ionisierenden Strahlen erlaubt. Marie starb 1934 an Leukämie, höchstwahrschein- lich eine Folge davon (Pierre 1906 durch einen Verkehrsunfall).

KT2012 Johannes Blümer IKP in KCETA

3 Typen von Strahlung

3

[B-N]

Magnetfeld!

Curie

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

Stephen Hawking