Magnetische Monopole
|
|
- Falko Sachs
- vor 7 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Magnetische Monopole Einführung: Aber in der Schule haben wir doch gelernt... Dirac s Idee symmetrischer Maxwell-Gleichungen Konsequenzen aus der Existenz magnetischer Monopole Quantisierung der elektrischen Ladung Verletzung der Zeitumkehrinvarianz Vorhersagen der GUT-Theorie Grenzen für den Fluss magnetischer Monopole experimentelle Suche Ionisationsexperimente Induktionsexperimente Alexander Mlynek 10. Mai 2005
2 Klassische Elektrodynamik ohne magnetische Monopole Elektrische Feldlinien gehen von positiven Ladungen aus und enden auf negativen. Magnetische Feldlinien hingegen sind geschlossen. Ein Magnet hat stets Nord- und Südpol.
3 Elektrische und magnetische Größen in SI-Einheiten elektrische Größe Einheit magnetische Größe Einheit Feldstärke E V m Feldstärke H A m Flussdichte D As m 2 Flussdichte B V s m 2 Feldkonstante ɛ 0 As V m Feldkonstante µ 0 V s Am Kondensator: Kapazität C F = As V Spule: Induktivität L H= V s A elektrische Ladung q As? magnet. Ladung q m V s Große Symmetrie zwischen elektrischem und magnetischem Feld, Vertauschung V A liefert jeweils die andere Größe - bis auf q m.
4 Dirac s Idee im Jahre 1931 In der klassischen Elektrodynamik sehen zudem die Maxwell-Gleichungen unsymmetrisch aus: D = ρ aber B = 0 H = j + D aber E = B t t In den rechten Gleichungen scheint je ein Term zu fehlen. Mit magnetischen Monopolen hingegen gibt es magnetische Ladungen ρ m und Stromdichten j m, und die Maxwellgleichungen sehen nahezu perfekt symmetrisch aus: B = ρ m E = j m B t
5 In diesem Fall gibt es zwei Kontinuitätsgleichungen: j = ρ t und j m = ρ m t Auch zum Coulomb schen Gesetz für das E-Feld um eine Punktladung E = 1 4πɛ 0 gibt es ein magnetisches Äquivalent: q r 2 H = 1 qm 4πµ 0 r 2
6 Konsequenzen im Falle der Existenz magnetischer Monopole Quantisierung der elektrischen Ladung
7
8 Quantisierung der elektrischen Ladung magnetische Elementarladung g = h e = 4, V s Verletzung der Zeitumkehrinvarianz
9 Verletzung der Zeitumkehrinvarianz: Lange ein Argument gegen Existenz magnetischer Monopole. Aber seit Entdeckung der CP-Verletzung 1964: T-Verletzung wird im Rahmen des CPT-Theorems sogar postuliert. ab- Masse von magnetischen Monopolen: Von Dirac auf einige GeV c 2 geschätzt. Müssten sich in Beschleunigern erzeugen lassen, z.b. durch e + + e M + M Experimentelles Ergebnis jedoch negativ.
10 GUT Vorhersagen über magnetische Monopole Bisher (Dirac): Intuitive Argumente für Existenz magnetischer Monopole Nun (GUT = Grand Unification Theory): Im Rahmen von Eichtheorien treten Magnetische Monopole als topologische Defekte der Raumzeit zwangsläufig auf. Ihre Existenz ist in der GUT-Theorie eine physikalische Notwendigkeit. Sie wird daher von Theoretikern postuliert. 16 GeV Mittels GUT vorhergesagte Masse: 10 c 2 Dies entspricht in etwa der Masse eines Bakteriums (!). 19 GeV Supersymmetrische GUT-Theorien sagen gar 10 c 2 voraus.
11 Maximale Energie heutiger Beschleuniger: Ca GeV. Erzeugung von magnetischen Monopolen im Labor ist daher auf absehbare Zeit nicht möglich! Jedoch: Bei der Entstehung des Universums herrschten für kurze Zeit nach dem Urknall Temperaturen mit kt GeV. Damals gebildete Monopole könnten noch heute existieren. Aufgrund galaktischer E- und B-Felder sollten diese nicht ruhen, sondern sich mit v 200 km s bewegen - und somit auch auf die Erde treffen.
12 Grenzen für den Fluss magnetische Monopole Sollten tatsächlich magnetische Monopole durchs All fliegen, sind ihrem Fluss jedoch Grenzen gesetzt. 1. Die Massendichte der magnet. Monopole kann maximal der Dichte dunkler Materie im All entsprechen. Resultierende Flussgrenze: F M < cm 2 s 1 2. Magnetische Monopole werden im galaktischen B-Feld beschleunigt und schwächen dieses. Monopole dürfen es nicht schneller schwächen, als es sich regenerieren kann. Resultierende Flussgrenze: F M < cm 2 s 1 ( Parker-Grenze ) Veranschaulichung: Durch 1m 2 Erdoberfläche fliegt bestenfalls alle Jahre ein Monopol.
13 Experimentelle Suche nach Monopolen Ziel: Monopole nachweisen oder (falls man nichts findet): Flussgrenzen experimentell bestätigen Verfahren: Ionisationsexperimente Induktionsexperimente
14 Ionisationsexperimente Grundidee: Analog zu ionisierender Wirkung elektrisch geladener Teilchen: Auch magnetische Monopole erzeugen beim Durchgang durch Materie Ionen. Dabei werden sie abgebremst charakteristische Energiesignatur de dx (vgl. Bethe-Bloch bei elektr. Ladungen). Realisierung: Gasdetektoren, Szintillationszähler Vorteil: Großflächige Detektoren möglich Nachteil: Abhängigkeit des Signals von m, v und q elektr des Monopols. Kritisch, wenn diesbezügliche Vorhersagen fehlerhaft sind.
15 Verwandtes Verfahren: track etch Methode Monopoldurchgang zerstört lokal die Struktur verschiedener Festkörper. Ätzen macht Spur sichtbar. Anwendbar auf Jahre alte Glimmerproben
16 Induktionsexperimente Grundidee: Monopoldurchgang induziert in einer supraleitenden Spule einen Kreisstrom. Vorteil: Unabhängig von Masse, Geschwindigkeit und Ladung des Monopols Nachteile: Nur kleine Detektorflächen möglich Nur I 1nA induziert empfindlich gegenüber thermischen und mechanischen Störungen
17
18 Typischer Aufbau
19 Ergebnisse: Ionisationsexperimente: kein einziger Monopol aufgespürt
20 Ergebnisse: Ionisationsexperimente: kein einziger Monopol aufgespürt Induktionsexperimente: Ein möglicher Kandidat: Event von Cabrera (Stanford University, CA), 14. Februar 1982
21 Experimentelle Flussgrenzen Experiment F M [in s 1 cm 2 sr 1 ] IMB-Detektor (Induktion) 3, Stanford (Induktion) 4, MACRO (Ionisation) 5, track etch 3, track etch an Glimmerproben 1, Die letztgenannte Messung ist jedoch mit großen Unsicherheiten behaftet.
22 Fazit GUT-Theorie sagt die Möglichkeit der Entstehung von Monopolen voraus Mit heutigen Beschleuniger-Technologien: Erzeugung noch nicht gelungen Monopole aus der Frühzeit des Universums sind, sofern existent, heute sehr selten.
B oder H Die magnetische Ladung
B oder H Die magnetische Ladung Holger Hauptmann Europa-Gymnasium, Wörth am Rhein holger.hauptmann@gmx.de Felder zum Anfassen: B oder H 1 Physikalische Größen der Elektrodynamik elektrische Ladung Q elektrische
Mehr15.Magnetostatik, 16. Induktionsgesetz
Ablenkung von Teilchenstrahlen im Magnetfeld (Zyklotron u.a.): -> im Magnetfeld B werden geladene Teilchen auf einer Kreisbahn abgelenkt, wenn B senkrecht zu Geschwindigkeit v Kräftegleichgewicht: 2 v
Mehr2 Grundgrößen und -gesetze der Elektrodynamik
Grundgrößen und -gesetze der Elektrodynamik. Grundgrößen der Elektrodynamik.. Ladung und die dreidimensionale δ-distribution Ladung Q, q Ladungen treten in zwei Variationen auf: positiv und negativ Einheit:
MehrO. Sternal, V. Hankele. 4. Magnetismus
4. Magnetismus Magnetfelder N S Rotationsachse Eigenschaften von Magneten und Magnetfeldern Ein Magnet hat Nord- und Südpol Ungleichnamige Pole ziehen sich an, gleichnamige Pole stoßen sich ab. Es gibt
MehrTeil VI. Das elektromagnetische Feld in Materie. 13. Makroskopische Felder. f( x, t) = d 3 ξ dτ f( x + ξ, t + τ) (13.1) E + B t = 0 (13.
13. Makroskopische Felder Teil VI Das elektromagnetische Feld in Materie Im Prinzip erlauben die Maxwell-Gleichungen von Teil III das elektromagnetische Feld beliebiger Materieanordnungen zu berechnen,
MehrAufbau von Atomen Anzahl der Protonen = Anzahl der Elektronen
Aufbau von Atomen Ein Atom besteht aus einem positiv geladenen Atomkern und einer negativ geladenen Atomhülle. Träger der positiven Ladung sind Protonen, Träger der negativen Ladung sind Elektronen. Atomhülle
Mehr2 Elektrostatik. 2.1 Coulomb-Kraft und elektrische Ladung. 2.1 Coulomb-Kraft und elektrische Ladung
2.1 Coulomb-Kraft und elektrische Ladung 2 Elektrostatik 2.1 Coulomb-Kraft und elektrische Ladung Abb. 2.1 Durch Reiben verschiedener Stoffe aneinander verbleiben Elektronen der Atomhüllen überwiegend
MehrPhysik Stand: September Seite 1 von 5
Inhaltsbezogene Kompetenzen Prozessbezogene Kompetenzen Unterrichtliche Umsetzung Fachwissen grundlegendes Anforderungsniveau Zusatz für erhöhtes Anforderungsniveau Zusatz für erhöhtes Anforderungsniveau
Mehr12. Elektrodynamik Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft
12. Elektrodynamik 12.1 Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft 12. Elektrodynamik Beobachtungen zeigen: - Kommt ein
MehrEnergie eines bewegten Körpers (kinetische Energie) Energie eines rotierenden Körpers. Energie im elektrischen Feld eines Kondensators
Formeln und Naturkonstanten 1. Allgemeines Energieströme P = v F P = ω M P = U I P = T I S Energiestromstärke bei mechanischem Energietransport (Translation) Energiestromstärke bei mechanischem Energietransport
MehrFeldlinienbilder: nur die halbe Wahrheit! H. Hauptmann, F. Herrmann Abteilung für Didaktik der Physik, Universität, Karlsruhe
Feldlinienbilder: nur die halbe Wahrheit! H. Hauptmann, F. Herrmann Abteilung für Didaktik der Physik, Universität, 76128 Karlsruhe Einleitung Ein Feldlinienbild ist wohl die am häufigsten benutzte Methode
Mehr4. Beispiele für Kräfte
4. Beispiele für Kräfte Inhalt 4. Beispiele für Kräfte 4.1 Gravitation 4.2 Elektrische Kraft 4.3 Federkraft 4.4 Reibungskraft 4.5 Magnetische Kraft 4.1 Gravitation 4. Beispiele für Kräfte 4.1 Gravitation
MehrIn der Experimentalphysik-Vorlesung haben Sie die Maxwell schen Gleichungen der Magnetostatik in ihrer integralen Form kennengelernt:
13 Magnetostatik Solange keine Verwechslungen auftreten, werden wir in diesem und in den folgenden Kapiteln vom magnetischen Feld B an Stelle der magnetischen Induktion bzw. der magnetischen Flußdichte
Mehr1.6 Kraft auf eine bewegte Ladung (Wiederholung)
Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften Vorlesung zur Experimentalphysik III Wintersemester 2008/2009 Prof. Dr. Josef A. Käs Vorlesungsmitschrift zur Vorlesung vom 20.10.2008 1.6
MehrPS II - Verständnistest
Grundlagen der Elektrotechnik PS II - Verständnistest 01.03.2011 Name, Vorname Matr. Nr. Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 Punkte 4 2 2 5 3 4 4 erreicht Aufgabe 8 9 10 11 Summe Punkte 3 3 3 2 35 erreicht Hinweise:
MehrMagnetisches Feld. Grunderscheinungen Magnetismus - Dauermagnete
Magnetisches Feld Grunderscheinungen Magnetismus - Dauermagnete jeder drehbar gelagerte Magnet richtet sich in Nord-Süd-Richtung aus; Pol nach Norden heißt Nordpol jeder Magnet hat Nord- und Südpol; untrennbar
MehrELEKTRIZITÄT & MAGNETISMUS
ELEKTRIZITÄT & MAGNETISMUS Elektrische Ladung / Coulombkraft / Elektrisches Feld Gravitationsgesetz ( = Gewichtskraft) ist die Ursache von Gravitationskonstante Coulombgesetz ( = Coulombkraft) Elementarladung
Mehr12. Elektrodynamik. 12. Elektrodynamik
12. Elektrodynamik 12.1 Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Maxwell sche Verschiebungsstrom 12.4 Magnetische Induktion 12.5 Lenz sche Regel 12.6 Magnetische Kraft 12. Elektrodynamik
MehrVorkurs Physik des MINT-Kollegs
www.mint-kolleg.de Vorkurs Physik des MINT-Kollegs Elektrizitätslehre MINT-Kolleg Baden-Württemberg 1 KIT 03.09.2013 Universität desdr. Landes Gunther Baden-Württemberg Weyreter - Vorkurs und Physik nationales
MehrSystematisierung Felder und Bewegung von Ladungsträgern in Feldern
Systematisierung Felder und Bewegung von Ladungsträgern in Feldern Systematisierung Feld Unterschiede: Beschreibung Ursache Kräfte auf elektrisches Feld Das elektrische Feld ist der besondere Zustand des
MehrFelder als Objekte. F. Herrmann.
Felder als Objekte F. Herrmann www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de 1. Das Wort Feld in zweierlei Bedeutung 2. Das Feld als Gegenstand 3. Zur Geschichte des Feldbegriffs 4. Konsequenzen für den Unterricht
Mehr4.7 Magnetfelder von Strömen Magnetfeld eines geraden Leiters
4.7 Magnetfelder von Strömen Aus den vorherigen Kapiteln ist bekannt, dass auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld eine Kraft wirkt. Die betrachteten magnetischen Felder waren bisher homogene Felder
MehrLösungen I km/h. 2. (a) Energieerhaltung (b) Impulserhaltung
Lösungen I.1 1. 33 km/h. (a) Energieerhaltung (b) Impulserhaltung Lösungen II.1 1.1 T ~ a 3 T nimmt mit a streng monoton zu; wenn a zwischen den Werten für Mars und Jupiter liegt, dann muss also auch T
MehrQuarks, Higgs und die Struktur des Vakuums. Univ. Prof. Dr. André Hoang
Quarks, Higgs und die Struktur des Vakuums Univ. Prof. Dr. André Hoang Was bewegt 700 Physiker, in Wien zur größten Konferenz über Elementarteilchen des Jahres 2015 zusammenzukommen? Quarks, Higgs und
MehrTHEMEN UND INHALTE TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN 2
THEMEN UND INHALTE Kapitel Themen Inhalte 1. Kapitel Made in Germany 1.1 Was in Ingenieurwesen? 1.2 Ingenieur Studium an der OTH Regensburg? 1.3 Überblick über die OTH Regensburg 1.4 Studienordnung: SWS,
MehrTechnische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl Entwurf Mikroelektronischer Systeme Prof. Dr.-Ing. N. Wehn. Probeklausur
Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl Entwurf Mikroelektronischer Systeme Prof. Dr.-Ing. N. Wehn 22.02.200 Probeklausur Elektrotechnik I für Maschinenbauer Name: Vorname: Matr.-Nr.: Fachrichtung:
Mehr10.1 Ampère sches Gesetz und einfache Stromverteilungen
1 Magnetostatik Solange keine Verwechslungen auftreten, werden wir in diesem und in den folgenden Kapiteln vom magnetischen Feld B an Stelle der magnetischen Induktion bzw. der magnetischen Flußdichte
MehrIII Elektrizität und Magnetismus
20. Vorlesung EP III Elektrizität und Magnetismus 19. Magnetische Felder 20. Induktion Versuche: Diamagnetismus, Supraleiter Induktion Leiterschleife, bewegter Magnet Induktion mit Änderung der Fläche
MehrMagnetismus Elektrizität 19. Jhd: Magnetismus und Elektrizität sind zwei unterschiedliche Aspekte eines neues Konzeptes : Zeitabhängig (dynamisch)
Magnetismus Elektrizität 9. Jhd: Magnetismus und Elektrizität sind zwei unterschiedliche Aspekte eines neues Konzeptes : Elektromagnetisches Feld Realität: elektrische Ladung elektrisches Feld magnetisches
Mehrr = F = q E Einheit: N/C oder V/m q
1 Wiederholung: Elektrische Ladung: Einheit 1 Coulomb = 1 C (= 1 As) Elementarladung e = 1.6 10 19 C Kraft zwischen zwei elektrischen Ladungen: r F ' Q1 Q = f 2 r 2 r e r f ' = 8.99 10 9 Nm 2 C 2 Elektrische
MehrTheoretischen Physik II SS 2007 Klausur I - Aufgaben und Lösungen
Theoretischen Physik II SS 7 Klausur I - Aufgaben und Lösungen Aufgabe Elektrostatik Im Mittelpunkt einer leitenden und geerdeten Hohlkugel RadiusR) befindet sich eine kleine Kugel mit homogener Ladungsverteilung
MehrKai Müller. Maxwell für die Hosentasche
Kai Müller Maxwell für die Hosentasche Copyright des Textes: by Kai Müller Version: 11.02.2013 Überblick Der Physiker James Clerk Maxwell stellte zwischen 1861 und 1864 eine Theorie des Elektromagnetismus
MehrZwei konkurrierende Analogien in der Elektrodynamik
Zwei konkuieende Analogien in de Elektodynamik Holge Hauptmann Euopa-Gymnasium, Wöth am Rhein holge.hauptmann@gmx.de Analogien: Elektodynamik 1 Physikalische Gößen de Elektodynamik elektische Ladung Q
MehrDer Teilchenbeschleuniger. am CERN in Genf
Genf Der Teilchenbeschleuniger CERN am CERN in Genf Frankreich CERN 1954-2004 Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire European Center for Particle Physics 1953 2000 F CH CERN-Nutzer 538 70 27 4306
MehrFerienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik. Magnetostatik. 12. September 2011 Michael Mittermair
Ferienkurs Experimentalphysik II Elektrodynamik Magnetostatik 12. September 2011 Michael Mittermair Inhaltsverzeichnis 1 Permanentmagnete und Polstärke 2 2 Magnetfelder stationärer Ströme 3 2.1 Magnetfeldstärke
Mehr4. Beispiele für Kräfte
Inhalt 4. Beispiele für Kräfte 4.1 Gravitation 4.2 Elektrische Kraft 4.3 Federkraft 4.4 Reibungskraft 4.1 Gravitation 4.1 Gravitation 4. Beispiele für Kräfte Man kennt: Federkraft, Reibungskraft, Trägheitskraft,
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 27. 04. 2009 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Elektrizitätslehre und Magnetismus 27. 04. 2009
Mehr2 Grundgrößen und -gesetze der Elektrodynamik
Grundgrößen und -gesetze der Elektrodynamik. Grundgrößen der Elektrodynamik.. Ladung und die dreidimensionale δ-distribution Ladung Q, q Ladungen treten in zwei Variationen auf: positiv und negativ Einheit:
MehrKlassische Theoretische Physik: Elektrodynamik
Klassische Theoretische Physik: Elektrodynamik Kaustuv Basu Argelander-Institut für Astronomie Auf dem Hügel 71 kbasu@astro.uni-bonn.de Website: www.astro.uni-bonn.de/tp-l 19. Dec. 2013 Literaturvorschläge:
MehrVersuch: Induktions - Dosenöffner. Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25
Versuch: Induktions - Dosenöffner Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25 Der schwebende Supraleiter (idealer Diamagnet) Supraleiter B ind Magnet B Magnet
MehrExperimentalphysik 2
Ferienkurs Experimentalphysik 2 Sommer 2014 Vorlesung 2 Thema: Elektrischer Strom und Magnetostatik I Technische Universität München 1 Fakultät für Physik Inhaltsverzeichnis 2 Elektrischer Strom 3 2.1
MehrMagnetismus. Prof. DI Michael Steiner
Magnetismus Prof. DI Michael Steiner www.htl1-klagenfurt.at Magnetismus Natürlicher Künstlicher Magneteisenstein Magnetit Permanentmagnete Stabmagnet Ringmagnet Hufeisenmagnet Magnetnadel Temporäre Magnete
MehrVorkurs Physik des MINT-Kollegs
Vorkurs Physik des MINT-Kollegs Elektrizitätslehre MINT-Kolleg Baden-Württemberg 1 KIT 03.09.2013 Universität desdr. Landes Gunther Baden-Württemberg Weyreter - Vorkurs und Physik nationales Forschungszentrum
MehrSchulinterner Lehrplan Qualifikationsphase Q1. Präambel
Präambel Dieses Curriculum stellt keinen Maximallehrplan dar, sondern will als offenes Curriculum die Möglichkeit bieten, auf die didaktischen und pädagogischen Notwendigkeiten der Qualifikationsphase
MehrKlausur Elektrodynamik E2/E2p, SoSe 2012 Braun
Name: Klausur Elektrodynamik E2/E2p, SoSe 2012 Braun Matrikelnummer: Benotung für: O E2 O E2p (bitte ankreuzen) Mit Stern (*) gekennzeichnete Aufgaben sind für E2-Kandidaten E2p-Kandidaten können zusätzlich
Mehr12. Elektrodynamik. 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion. 12.5 Magnetische Kraft. 12. Elektrodynamik Physik für Informatiker
12. Elektrodynamik 12.11 Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft 12. Elektrodynamik Beobachtungen zeigen: - Kommt ein
MehrÜberblick Physik 4-stündig - kurz vor dem Abi
Überblick Physik 4-stündig - kurz vor dem Abi Teil I: E- und B-Felder März 2004 / Februar 2010 Inhalt Elektrisches Feld Magnetisches Feld Teilchen in E- und B-Feldern + - E-Feld (1) Einführung des E-Feldes
MehrKlausur 12/1 Physik LK Elsenbruch Di (4h) Thema: elektrische und magnetische Felder Hilfsmittel: Taschenrechner, Formelsammlung
Klausur 12/1 Physik LK Elsenbruch Di 18.01.05 (4h) Thema: elektrische und magnetische Felder Hilfsmittel: Taschenrechner, Formelsammlung 1) Elektronen im elektrischen Querfeld. Die nebenstehende Skizze
MehrE = ρ (1) B = ȷ+ B = 0 (3) E =
Die elektromagnetische Kraft Das vorausgegangene Tutorial Standardmodell der Teilchenphysik ist eine zusammenfassende Darstellung der Elementarteilchen und der zwischen ihnen wirkenden fundamentalen Kräfte.
MehrElektrizität. Eledrisch is pradisch: wann'st 'as oreibst brennt's!
Elektrizität Eledrisch is pradisch: wann'st 'as oreibst brennt's! Reibungselektrizität schon vor mehr als 2000 Jahren bei den Griechen bekannt: Reibt man Bernstein mit einem Tuch, zieht er danach Federn
MehrFachcurriculum Physik JS (4-stündig)
Fachcurriculum Physik JS (4-stündig) 1. Physik als Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten zwischen Beobachtung und physikalischer Erklärung unterscheiden zwischen der Erfahrungswelt und deren physikalischer
MehrUnsichtbares sichtbar machen
Unsichtbares sichtbar machen Beschleuniger Detektoren Das Z Boson Blick in die Zukunft, Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg Wozu Beschleuniger und Detektoren? Materie um uns herum ist
MehrDer Large Hadron Collider (LHC)
Der Large Hadron Collider (LHC)...ein Rundgang durch das größte Experiment der Welt 1 Der Large Hadron Collider Institut für Experimentelle Kernphysik Übersicht Die Welt der Elementarteilchen Teilchenbeschleuniger
MehrDamit ergibt sich für den antisymmetrischen Feldstärke-Tensor
Damit ergibt sich für den antisymmetrischen Feldstärke-Tensor 0 E x E y E z F µ = @ µ A @ A µ E = x 0 B z B y E y B z 0 B x E z B y B x 0 Die homogenen Maxwell- Gleichungen B = 0 E + @ t B = 0 sind durch
MehrElektrodynamik. Rainer Hauser. Januar 2015
Elektrodynamik Rainer Hauser Januar 2015 1 Einleitung 1.1 Vektorfelder Wenn man jedem Punkt im Raum eine physikalische Grösse zuordnen kann, spricht man von einem Feld. Die Temperatur ist ein skalares
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 19. 05. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 19. 05.
MehrPN 2 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker
PN 2 Einführung in die Experimentalphysik für Chemiker 4. Vorlesung 9.5.08 Evelyn Plötz, Thomas Schmierer, Gunnar Spieß, Peter Gilch Lehrstuhl für BioMolekulare Optik Department für Physik Ludwig-Maximilians-Universität
MehrDas magnetische Feld
Das Magnetfeld wird durch Objekte erzeugt und wirkt gleichzeitig auf Objekte repräsentiert die Kraftwirkung aufgrund des physikalischen Phänomens Magnetismus ist gerichtet und wirkt vom Nordpol zum Südpol
MehrE2: Wärmelehre und Elektromagnetismus 22. Vorlesung
E2: Wärmelehre und Elektromagnetismus 22. Vorlesung 05.07.2018 Heute: - Verschiebestrom - Maxwellgleichungen - Wellengleichungen - Elektromagnetische Wellen Barlow-Rad Prof. Dr. Jan Lipfert https://xkcd.com/273/
Mehr1 Elektrostatik Elektrische Feldstärke E Potential, potentielle Energie Kondensator... 4
Inhaltsverzeichnis 1 Elektrostatik 3 1.1 Elektrische Feldstärke E............................... 3 1.2 Potential, potentielle Energie............................ 4 1.3 Kondensator.....................................
MehrÜbungsblatt 3 - Lösungen
Übungsblatt 3 - Lösungen zur Vorlesung EP2 (Prof. Grüner) im 2010 3. Juni 2011 Aufgabe 1: Plattenkondensator Ein Kondensator besteht aus parallelen Platten mit einer quadratischen Grundäche von 20cm Kantenlänge.
Mehr4. Beispiele für Kräfte
4. Beispiele für Kräfte 4.1 Federkraft 4.2 Gravitation 4.3 Elektrische Kraft 4.4 Reibungskraft 4. Beispiele für Kräfte Man kennt: Federkraft, Reibungskraft, Trägheitskraft, Dipolkraft, Schubskraft, Coulombkraft,
MehrInhalt Klass.Phys.II Elektrodynamik. 1. Elektrostatik. 6. Magnetismus in Materie. 2. Dielektrika. 7. Induktion. 3. Gleichstrom. 8.
nhalt Klass.Phys. Elektrodynamik 1. Elektrostatik 6. Magnetismus in Materie 2. Dielektrika 7. nduktion 3. Gleichstrom 8. Wechselstrom 4. Elektrische Leitungsmechanismen v19, 20, 21 Ende :-) 5. Statische
MehrPhysik II für Bauingenieure. Vorlesung 03 (08. Mai 2007)
Physik II für Bauingenieure Vorlesung 03 (08. Mai 2007) http://homepage.rub.de/daniel.haegele Prof. D. Hägele Vorlesung Stoff umfangreich, Zeit knapp. Probleme beim Verständnis der Vorlesung Übungen. Schulgrundlagen
MehrElektrisches und magnetisches Feld. Elektrostatik Das elektrische Feld Kondensator Magnetische Felder Induktion
Elektrisches und magnetisches Feld Elektrostatik Das elektrische Feld Kondensator Magnetische Felder Induktion Elektrostatik Elektrostatische Grundbegriffe Zusammenhang zwischen Ladung und Stromstärke
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 18. 06. 2009 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Elektrizitätslehre und Magnetismus 18. 06. 2009
MehrVorlesung : Roter Faden:
Vorlesung 18+19+20: Roter Faden: Heute: Elektrostatik, Magnetostatik, Elektrodynamik, Magnetodynamik, Elektromagnetische Schwingungen Versuche: Feldlinien, Kondensator, Spule, Generator, Elektromoter Applets:
MehrReihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren
Ladung Spannung Kapazität Skizze wir-sind-klasse.jimdo.com Das elektrische Feld Energie des Kondensators Die Energie sitzt nach Faradays Feldvorstellung nicht bei den Ladungen auf den Platten sondern zwischen
MehrWieviele Dimensionen hat die Welt?
Wieviele Dimensionen hat die Welt? Prof. Carlo Ewerz ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI & Universität Heidelberg Weltmaschine Darmstadt, 3. September 2011 by D. Samtleben by D. Samtleben by D. Samtleben
MehrKosmische Strahlung Teilchen aus den Tiefen des Weltraums. Prof. Dr. Ulrich Katz Erlangen Centre for Astroparticle Physics 16.
Kosmische Strahlung Teilchen aus den Tiefen des Weltraums Prof. Dr. Ulrich Katz Erlangen Centre for Astroparticle Physics 16. Juli 2009 Kosmische Strahlung: wie alles anfing 1912: Victor Hess entdeckt
Mehr4. Beispiele für Kräfte
4. Beispiele für Kräfte 4.1 Federkraft 4.2 Gravitation 4.3 Elektrische Kraft 4.4 Reibungskraft 4. Beispiele für Kräfte Man kennt: Federkraft, Reibungskraft, Trägheitskraft, Dipolkraft, Schubskraft, Coulombkraft,
MehrEichinvarianz in der Quantenmechanik. abgeleitet aus der Maxwell-Theorie
Eichinvarianz in der Quantenmechanik abgeleitet aus der Maxwell-Theorie Seminarvortrag Quantenelektrodynamik 1. Teil: Schrödingergleichung Motivation: Eichtheorien sind ein inhaltsreicher Gedankenkomplex
MehrStatische Magnetfelder
Statische Magnetfelder Abb.1 Magnetfeld Steffen Wendler Seite 1 Inhaltsverzeichnis 1. Was sind statische Magnetfelder? 2. Magnetfeld Erde und Sonne 3. Wie Magnetfelder entstehen 4. Magnetische Kraftwirkung
Mehr4. Beispiele für Kräfte
4. Beispiele für Kräfte 4.1 Federkraft 4.2 Gravitation 4.3 Elektrische Kraft 4.4 Reibungskraft 4Bi 4. Beispiele il für Kräfte Käft Man kennt: Federkraft, Reibungskraft, Trägheitskraft, Dipolkraft, Schubskraft,
Mehr5 Elektrizität und Magnetismus
5.1 Elektrische Ladung q Ursprung: Existenz von subatomaren Teilchen Proton: positive Ladung Elektron: negative Ladung besitzen jeweils eine Elementarladung e = 1.602 10 19 C (Coulomb) Ladung ist gequantelt
MehrTheoretische Physik: Elektrodynamik
Ferienkurs Merlin Mitschek, Verena Walbrecht 7.3.5 Ferienkurs Theoretische Physik: Elektrodynamik Vorlesung Technische Universität München Fakultät für Physik Ferienkurs Merlin Mitschek, Verena Walbrecht
Mehrv q,m Aufgabensammlung Experimentalphysik für ET
Experimentalphysik für ET Aufgabensammlung 1. E-Felder Auf einen Plattenkondensator mit quadratischen Platten der Kantenlänge a und dem Plattenabstand d werde die Ladung Q aufgebracht, bevor er vom Netz
MehrPrüfungsaufgaben der schriftlichen Matura 2010 in Physik (Profilfach)
Prüfungsaufgaben der schriftlichen Matura 2010 in Physik (Profilfach) Klasse 7Na (Daniel Oehry) Name: Diese Arbeit umfasst vier Aufgaben Hilfsmittel: Dauer: Hinweise: Formelsammlung, Taschenrechner (nicht
MehrExperimentalphysik I Elektrizität und Magnetismus. Vorlesungsergänzung (VE), Wintersemester 2017 Modulnummern PTI 216 und PTI 416
Experimentalphysik I Elektrizität und Magnetismus Vorlesungsergänzung (VE), Wintersemester 2017 Modulnummern PTI 216 und PTI 416 Experimentalphysik I - Elektromagnetismus, Inhalt Vorlesungsinhalte zum
MehrELEKTRODYNAMIK GERNOT EDER BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT MANNHEIM / WIEN / ZÜRICH. 4 ^'Infi VON. O. PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT Gl ES Sfe«
ELEKTRODYNAMIK VON GERNOT EDER O. PROFESSOR AN DER UNIVERSITÄT Gl ES Sfe«4 ^'Infi BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT MANNHEIM / WIEN / ZÜRICH HOCHSCHULTASCHENBÜCHER-VERLAG INHALTSÜBERSICHT Vorwort 5 Inhaltsübersicht
MehrEin neues Teilchen am LHC Ist es ein Higgs-Boson?
Ein neues Teilchen am LHC Ist es ein Higgs-Boson? Klaus Desch Physikalisches Institut der Universität Bonn Kontaktstudium 7. November 2012 1. Kontext: elementare Bausteine und Kräfte 2. Symmetrie als Konstruktionsprinzip
MehrKlausur 12/1 Physik LK Elsenbruch Di (4h) Thema: elektrische und magnetische Felder Hilfsmittel: Taschenrechner, Formelsammlung
Klausur 12/1 Physik LK Elsenbruch Di 18.01.05 (4h) Thema: elektrische und magnetische Felder Hilfsmittel: Taschenrechner, Formelsammlung 1) Ein Kondensator besteht aus zwei horizontal angeordneten, quadratischen
MehrCurriculum Fach: Klasse: Hölderlin-Gymnasium Nürtingen. Physik
Kursstufe (4-stündig) Curriculum Fach: Klasse: Physik Kerncurriculum Standard Inhalte Zeit Methoden Bemerkungen (Bildungsstandards nach S. 191, BP 2004) Das elektrische Feld (Elektrostatik) elektrische
MehrMit dem Licht durch die Wand Das ALPS-Experiment bei DESY
Mit dem Licht durch die Wand Das ALPS-Experiment bei DESY Friederike Januschek DESY Hamburg Tag der offenen Tür, 2. November 2013 Der Weltraum unendliche Weiten Und was wissen wir darüber?!? Friederike
MehrEinführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen
Einführung in die Quantentheorie der Atome und Photonen 23.04.2005 Jörg Evers Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg Quantenmechanik Was ist das eigentlich? Physikalische Theorie Hauptsächlich
MehrAufgabe K5: Kurzfragen (9 1 = 9 Punkte)
Aufgabe K5: Kurzfragen (9 = 9 Punkte) Beantworten Sie nur, was gefragt ist. (a) Wie transformiert das Vektorpotential bzw. das magnetische Feld unter Eichtransformationen? Wie ist die Coulomb-Eichung definiert?
MehrKAPITEL VIII. Elektrostatik. VIII.1 Elektrisches Potential. VIII.1.1 Skalarpotential. VIII.1.2 Poisson-Gleichung
KAPITEL III Elektrostatik Hier fehlt die obligatorische Einleitung... Im stationären Fall vereinfachen sich die Maxwell Gauß und die Maxwell Faraday-Gleichungen für die elektrische Feldstärke E( r) die
MehrDas Magnetfeld in der Umgebung eines sehr dünnen langen Leiters. ds H ds H ds H 2 r
Das Magnetfeld in der Umgebung eines sehr dünnen langen Leiters Seite 1.1 von 1.10 H ds H ds H ds H Umlauf-Integral Länge der magnetischen Feldlinie, hier der Kreisumfang Durchflutung, Magnetische Spannung,
MehrFachcurriculum Physik
Fachcurriculum Physik 1. Physik als Naturbetrachtung unter bestimmten Aspekten zwischen Beobachtung und physikalischer Erklärung unterscheiden zwischen der Erfahrungswelt und deren physikalischer Beschreibung
MehrLösung der Problemstellung 1
Lösung der Problemstellung 1 1. Zunächst untersuchen wir die Wechselwirkung nach dem Thomson-Modell: Da das α Teilchen sehr viel kleiner als das Goldatom ist, sehen wir es als punktförmig an. Das Goldatom
MehrWas hast Du zum Unterrichtsthema Versorgung mit elektrischer Energie gelernt?
Was hast Du zum Unterrichtsthema Versorgung mit elektrischer Energie gelernt? elektrischer Strom Stromstärke elektrische Spannung Spannungsquelle Gerichtete Bewegung von Ladungsträgern in einem elektrischen
MehrUrknall rückwärts: Experimente an den Grenzen der Physik. Peter Schleper Universität Hamburg
Urknall rückwärts: Experimente an den Grenzen der Physik Peter Schleper Universität Hamburg 4.11.2017 1 Teilchen + Kräfte Entwicklung des Universums Grenzen der Naturgesetze 2 Wasser H2O heizen: Rückwärts
MehrPHYSIK III. Wintersemester 06/ E vereinfacht sich im Vakuum zu t c2 B =
Serie 11, Musterlösung 1. Plattenkondensator a) Die vierte Maxwellgleichung c 2 B = j ε 0 + E vereinfacht sich im Vakuum zu t c2 B = E. Mit ihr können wir das B-Feld aus dem elektrischen Feld bestimmen.
MehrElektrotechnik: Zusatzaufgaben
Elektrotechnik: Zusatzaufgaben 1.1. Aufgabe: Rechnen Sie die abgeleiteten Einheiten der elektrischen Spannung, des elektrischen Widerstandes und der elektrischen Leistung in die Basiseinheiten des SI um.
MehrIntegralrechnung. Pdt P = Beispiel: Ladung I = Gesamtfläche F = Summe aller Flächenbeiträge. Integralrechnung:
ntegralrechnung ntegralrechnung: ntegrieren Aufsummieren von (unendlich) vielen (kleinen) Beiträgen Geometrisch: ntegral Fläche unter einer Kurve Leistung W P t P t... P i ti W t t Pdt P dw dt ntegrieren
MehrElektrodynamische Wellen
Elektrodynamische Wellen Hannah Vogel 23.01.2017 Hannah Vogel Elektrodynamische Wellen 23.01.2017 1 / 33 Inhaltsverzeichnis 1 Elektrische und Magnetische Kräfte und Felder 2 Die Maxwell schen Gleichungen
MehrFerienkurs Elektrodynamik - Drehmomente, Maxwellgleichungen, Stetigkeiten, Ohm, Induktion, Lenz
Ferienkurs Elektrodynamik - Drehmomente, Maxwellgleichungen, Stetigkeiten, Ohm, Induktion, Lenz Stephan Huber 19. August 2009 1 Nachtrag zum Drehmoment 1.1 Magnetischer Dipol Ein magnetischer Dipol erfährt
MehrInhaltsverzeichnis. Kurz, G�nther Strà mungslehre, Optik, Elektrizit�tslehre, Magnetismus digitalisiert durch: IDS Basel Bern
Inhaltsverzeichnis I Strömungslehre 11 1 Ruhende Flüssigkeiten (und Gase) - Hydrostatik 11 1.1 Charakterisierung von Flüssigkeiten 11 1.2 Druck - Definition und abgeleitete 11 1.3 Druckänderungen in ruhenden
MehrPhysikalisches Praktikum 3. Semester
Torsten Leddig 3.November 004 Mathias Arbeiter Betreuer: Dr.Hoppe Physikalisches Praktikum 3. Semester - Feldmessung - 1 Aufgaben: 1. Elektrisches Feld 1.1 Nehmen Sie den Potenziallinienverlauf einer der
MehrWoozo is dat joot, der ELLA
Deutsches Museum, Bonn den 18. Novem Woozo is dat joot, der ELLA Herbi Dreiner Universität Bonn . ÜBERBLICK Geschichte solcher Maschinen: Prof. Dr. Kar Was genau ist der LHC? Und was, bzw wie, kan messen?
Mehr