Physik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, FB Physikalische Technik

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1 Physik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, FB Physikalische Technik Richtung 1. Wirtschaftsingenieurwesen Physikalische Technologien 2. Chemieingenieurwesen & 3. Wirtschaftsingenieurwesen Chemietechnik 4. Technische Orthopädie Vorlesung Übung 3 h / Wo 1 h / Wo integriert in VL 1 h / Wo durch Tutor Einteilung PraktikumChemiker: 4 h / Wo alle 14 Tage, Raum H1 im 1. Semester Einteilung Fr :00 in Raum xx für Chemiker WiIng Phys.Tech & Orthopädie im 2. Semester Klausur Klausurzulassung nach Ende des 1. Semesters Chemiker: erfolgreiches Praktikum WiIng Phys.Tech. & Orthopäden 50% der wöchhentlichen Hausaufgaben Hausaufgaben in 2er-3er-Gruppen, wöchentlich Do in VL abgeben Lösungsblatt auf Internetseite nach Rückgabe Physik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, FB Physikalische Technik Literatur Haliday, Resnick Walker Physik, Wiley VCH-Verlag Tipler, Physik, Spektrum Akadem. Verlag Mertins, Gilbert Prüfungstrainer Experimentalphysik, Spektr. Akadem. Verl. 1

2 Physik Prof. Dr. H.-Ch. Mertins, FB Physikalische Technik Geometrische Optik Brechung & Reflexion, Dispersion Optische Abbildung, Geräte Mechanik Kinematik, Vektoren Kraft und Bewegung Arbeit, Energie, Leistung, Energieerhaltung Teilchensysteme & Impuls, Stoßprozesse Rotationsbewegungen, Drehmoment, Drehimpuls Fluid-Dynamik Schwingungen & Wellen Harmonische Schwingung, Erzwungene Schwingung, Dämpfung, Resonanz Wellen, Interferenz, Stehende Wellen Elektrostatik & Dynamik Elektrische Ladung, Elektrische Felder Elektrisches Potenzial, Kapazität Strom & Widerstand Magnetfelder Induktion Wellenoptik Elektromagnetische Wellen, Polarisation Interferenz, Beugung am Spalt & Gitter Spektrometer, Einzelspalt, Auflösungsgrenzen Laser Radar LW MW KW UKW

3 Sichtbarer Teil des Spektrums Brechung / Reflexion 3

4 Totalreflexion Totalreflexion 4

5 Totalreflexion Lichtleitung durch Totalreflexion 5

6 Lichtleitung durch Totalreflexion Endoskopie Lichtleitung durch Totalreflexion 6

7 Dispersion Brewster-Winkel 7

8 Dispersionskurve für Quarzglas Reflexion am Hohlspiegel 8

9 Reflexion am Hohlspiegel Reflexion am Hohlspiegel 9

10 Reflexion am Hohlspiegel Sammel-Linse Zerstreuungs-Linse 10

11 Sammel-Linse Zerstreuungs-Linse Abbildung mit Sammellinsen 11

12 Sehwinkel Sammellinse als Lupe 12

13 Mikroskop Kepler-Fernrohr 13

14 Auge Auge 14

15 15

16 16

17 17

18 v y v x = v x-skate v x-skate 18

19 Zacchini als menschliche Kanonenkugel (1922) Inertialsystem & beschleunigtes Bezugssystem 19

20 Inertialsystem & beschleunigtes Bezugssystem Cavendish-Drehwaage 20

21 Kinetische Energie E kin = ½ mv 2 Potenzielle Energie U = mgy Gesamtenergie E = E kin + U = konstant 21

22 22

23 23

24 Elastischer Stoßprozess Inelastische Stoßprozesse Arizona, Meteorit Ø = 1200 m Tiefe = 180 m Vor Jahren m = 250 t Kollision von Fe-Ionen Experiment am CERN 24

25 25

26 Nur für kleine Werte verhält sich der Rotationswinkel wie ein Vektor. Die Reihenfolge der Addition, d.h. der Drehungen spielt dann keine Rolle. 26

27 27

28 Rotierendes Bezugssystem Rotierendes Bezugssystem 28

29 Rotierendes Bezugssystem Rotierendes Bezugssystem 29

30 T = r x F 30

31 Rollendes Rad 31

32 Federmanometer Kraft F = (p 0 -p Vakuum )A 32

33 Turbulente Strömung Laminare Strömung Laminare Strömung Turbulente Strömung, Wirbel 33

34 34

35 35

36 36

37 37

38 Harmonischer Oszillator Energieanteile einer Schwingung 38

39 Energieanteile einer Schwingung Energieanteile einer Schwingung 39

40 Energieanteile einer Schwingung Energieanteile einer Schwingung 40

41 Energieanteile einer Schwingung Pendel 41

42 Gedämpfte harmonische Schwingung Gedämpfte harmonische Schwingung 42

43 Erzwungene Schwingung Erzwungene Schwingung 43

44 Wellen Wellen 44

45 Wellen Wellenausbreitung 45

46 Interferenz Interferenz Konstruktive Interferenz Destruktive Interferenz 46

47 Interferenz Konstruktive Interferenz Destruktive Interferenz Stehende Wellen Halliday, Resnick, Walker Physik, Viley VCH 47

48 Stehende Wellen Halliday, Resnick, Walker Physik, Viley VCH Stehende Wellen Halliday, Resnick, Walker Physik, Viley VCH 48

49 Stehende Wellen Halliday, Resnick, Walker Physik, Viley VCH Stehende Wellen Halliday, Resnick, Walker Physik, Viley VCH 49

50 Stehende Welle Stroboskopaufnahmen Stehende Welle 50

51 Stehende Welle Stehende Welle 51

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