Friedrich Balck
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Beobachtungen:
Experimente, Verfahren Experiments, procedures
Physik, Schwingungen und Wellen in
Mechanik, Optik, Elektrik und Felder
Physics,
oscillations and waves
in mechanics, optics, electrics and fields
Die Physik der Schwingungen und Wellen umfaßt den Rahmen einer mehrstündigen Vorlesung. Da man den Stoff nicht wesentlich reduzieren kann, sei auf einschlägige Lehrbücher verwiesen.
Für die Diskussion des Themas Biosensor werden einige der Begriffe benötigt, die in den nachfolgenden anschaulichen Beispielen vorkommen. Diese zeigen wichtige Beobachtungen und machen damit auf einen Teil der physikalischen Hintergründe aufmerksam.
Wenn wir uns in die Vergangenheit zurückversetzen könnten,
dann wären die hier zusammengestellten Beobachtungen spannendes Material,
um daran physikalische Regeln und Gesetzmäßigkeiten
für Schwingungen und Wellen zu erforschen im Sinne von Erfahrungswissenschaft.
The
physics
of the oscillations and waves covers the framework of a
lecture lasting several hours. Since one cannot reduce the
material
substantially, is referred to relevant text books.
For the discussion of the topic bio sensor some of the terms are needed, which occur in the following descriptive examples. These show important observations and make thereby attentive to a part of the physical background.
If we could carry ourselves back into the past,
then the observations arranged here would be exciting material,
in order to investigate physical rules and regularities for oscillations and waves
in the sense of science by studying know-how.
For the discussion of the topic bio sensor some of the terms are needed, which occur in the following descriptive examples. These show important observations and make thereby attentive to a part of the physical background.
If we could carry ourselves back into the past,
then the observations arranged here would be exciting material,
in order to investigate physical rules and regularities for oscillations and waves
in the sense of science by studying know-how.
|
1. Schwingungen, Wellen Oscillations, waves |
|
| Schwingungen |
Schwingungen,
Fadenpendel,
Federpendel, Schallplatte |
| Resonanz | Abstimmung
auf
Resonanz-Frequenz, erzwungene Schwingung,
Frequenzmesser |
| gedaempft | gedämpfte Schwingungen |
| Geschwindigkeit |
Geschwindigkeit,
Ausbreitungsgeschwindigkeit, Sektkorken und Schall |
| Stehende-Welle | Stehende
Wellen:
Wasser, Saite, Membrane, Funkantenne, Mikrowelle,
Obertöne |
| Kreuzgitter | Kreuzgitter, stehende Wellen überlagern sich auf einer Oberfläche |
| Wellen |
Wellen,
Ausbreitungsgeschwindigkeit: Wasser,
Torsionspendelkette |
| Wasser-wellen | Wasserwellen, anschaulich |
| Ueberlagerung | Überlagerung
bei
Wasserwellen, Interferenz |
| Brechung | Lichtbrechung mit Linsen, Streuung, Schatten u.a. |
| Brechungsindex |
Brechungsindex |
| Totalreflexion | Reflexion
an
Grenzschichten zwischen zwei Materialien, Laser,
Lichtleiter, Moden |
| Wellenleiter |
Wellenleiter, Licht auf krummen
Wegen. |
| Spiegelung | Spiegelung
an
verschiedenen Oberflächen, dünne Schichten,
Interferenz |
| Spiegelung-Wellen | Spiegelung, Wasserwellen |
| Doppler |
Frequenzverschiebung
durch
Dopplereffekt |
| Moiré | Moiré Muster, Überlagerung von ähnlichen Gittern |
| GitterBeugung | Beugung
am
Gitter, Interferenz,
Röntgenstrahlung und
Kristallgitter |
| DoppelSpalt | Beugungsbild
Spalt
und Doppelspalt, Interferenz |
| gekoppelt |
gekoppelte
Schwingungen,
Energieaustausch, Monochord, Obertöne |
| Polarisation | Polarisation, Faraday-Effekt, Doppelbrechung, |
| Fresnel |
Beugung, Interferenz
am
Fresnel-Spiegel, Michelson-Interferometer |
| DoppelSpalt-Rechnung |
Beugungsbild
Doppelspalt,
Rechnung für kurzen Abstand zur Projektionsfläche |
| Indizierung |
Bezeichnung von
Beugungsordnungen |
| Schwebung | Das
Mischen von Frequenzen ergibt neue. Erzeugung von tiefsten Frequenzen mit zwei Orgelpfeifen. |
| Dualismus |
Dualismus
Welle-Teilchen |
|
2. Akustik, Schall acoustics, sound |
|
| Wandler |
Wandler
von
einer Schwingungsform in eine andere: Mikrofon,
Lautsprecher ... |
| Frequenz-Analyse | Frequenzanalyse, Obertöne, Harmonische |
| Wasserfall | Rauschen eines kleinen Wasserfalls mit Tondatei |
| Rauschen-Wasser | Rauschen von Wasser, Wasserfall, Regen, Dusche |
| Meeresrauschen |
Meeresrauschen |
| Frequenz-Synthese | Frequenzsynthese, Obertöne, Harmonische |
| oberton-saite |
Harmonische einer
gestrichenen
Saite, Cello, Sägezahnschwingung gerechnet |
| gekoppelt#monochord | Harmonische eines
Monochords mit
gekoppelten Saiten |
| xylophon | Xylophon, gekoppelte
Schwingungen, Obertöne, Harmonische |
| blechblasinstrument |
Blechblasinstrument, Posaune,
Tenorhorn, Tromete, Obertöne, Harmonisch |
| Sweep |
Sweep, Chirp,
schnelle
Frequenzänderung |
| Einzel-Folge |
Einzelfolge von
Ereignissen
verschmilzt bei der Wahrnehmung |
| Aula-Akustik | Akustik, Nachhall, akustischer Eindruck eines Raumes |
|
3. Licht, Strahlung Light, radiation |
|
| Lichtquellen |
Lichtquellen,
Fluoreszenz,
Lumineszenz, Umrechnung Wellenlänge-Energie |
| Lumineszenz |
Lumineszenz, Fluoreszenz |
| Infrarotstrahlung | Wärmestrahlung,
Detektor,
Spektrum |
| Strahlungsmesser | Strahlungsmesser, Radiometer |
| Planck-strahlung |
Wärmestrahlung,
schwarzer
Körper, Frequenz und Wellenlänge |
| waerme-strahlung | Wärmestrahlung, auch mit spürbaren Effekten |
| Radioaktiv | Radioaktivität,
Neutronen |
| Photoeffekt |
Photoeffekt,
Photomultiplier |
| Entladungsrohr |
Gasentladung |
|
4. Elektromagnetische Wellen, Funk electromagnetic waves, radio |
|
| Radio-Empfang | Radio-Empfang, Auswahl aus mehreren Frequenzen, Frequenzbereiche |
| ElektroMagnetisch |
Elektromagnetische
Wellen,
Wellenzahl, Frequenzen |
| Wechselstrom |
Wechselstrom,
Hochspannung,
Transformator |
| tesla | Energieübertragung bei Resonanz, Nikola Tesla überträgt 100kW über 42 km |
| flachspule |
Flachspule, Eigenschaften |
| Lecher-01 | Lecher-Leitung, Ersatzschaltung mit Kondensatoren und Induktivitäten |
| Magnetresonanz | Magnetresonanz,
Bildgebung in
der Medizin, Wasser in der Erdoberfläche |
| Zyklotron-Resonanz |
Zyklotronresonanz |
| EM-Abschirmung |
Faraday-Käfig im GigaHertzbereich,
Telefon DECT, versagt bei Kupferblech |
|
5. Licht, Farben light, colours |
|
| Farben | Farben addieren, subtrahieren. |
| Farbzerlegung |
Farbzerlegung, Objekt
aus
Teilbildern rekonstruieren |
|
6. Spektralanalyse spectral analyse |
|
| Spektral |
Materialbestimmung,
Spektralanalyse, Röntgenstrahlen |
| Detektor |
Detektor mit
Ortsauflösung |
| Zeemann |
Zeemann-Effekt,
Aufspaltung von
Spektrallinien im Magnetfeld |
|
7. Felder, Ladung fields, charge |
|
| Felder |
Felder: Gravitation,
Magnetfeld,
elektrisches Feld |
| Erdmagnetfeld |
Erdmagnetfeld |
| Magnetfeld-rechnung |
Magnetfeld, Rechnung für Draht,
Schleife, Flachspule, YinYang-Spule, bifilar |
| Ladung |
elektrische Ladung,
Luftelektrizität |
| hochspannung |
Hochspannung,
Influenz |
| oersted |
Magnetfeld-Versuche von H. C. Oersted |
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8. Konstanten constants |
|
| Konstanten | Konstanten,
Berechnung
Neutronenwellenlänge |
Sonstiges Miscellaneous
| Chaos-001 | Wasser fließt über Kante, bildet (un)regelmäßige Strukturen |
| Wandler | Wandler, Umsetzer von einer physikalischen Größe in eine andere |
| Gleichgewicht | mechanisches Gleichgewicht |
| Mittelwert | Breite des Detektors mittelt über feine Strukturen hinweg |
| Computer |
Entwicklung der
Rechner und
Computer |
| Prop-regler |
Proportional-Regler |
| noch Baustelle ?? |
|
| ?? |
Überlagerung von Signalen, Signaltrennung , Rauschen, Signal-Rauschverhältnis, |
| ?? |
zeitliche Trägheit eines Empfängers, Vor- und Nachteile |
| ?? |
Sättigung eines Empfängers |
| ?? |
logarithmische Empfindlichkeit, Umfang des menschlichen Hörbereiches ... |
andere Kapitel other chapter
| Versuche |
Versuche zur
Sensibilität |
| Mustererkennung |
Mustererkennung,
Hören,
Sehen |
 |
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