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Eine Energiesparlampe ist nicht nur sparsamer als die gute alte Glühlampe, sondern auch länger lebensfähig. Bis 2012 wird sie die Glühlampe vermutlich vollständig aus dem Handel verdrängt haben. Doch wie funktioniert die Energiesparlampe und was macht sie so effizient?
Im September 2009 wurde eine EU-Verordnung zur stufenweisen Erhöhung der Effizienzanforderung an Leuchtmittel erlassen. Aus diesem Grund sollen schon 2012 keine Glühlampen mehr vertrieben werden, da diese nur der Effizienzklasse D entsprechen. 2016 sollen dann sogar nur noch Lampen der Effizienzklasse B zulässig sein. Doch warum genau sind Energiesparlampen eigentlich so sparsam und wie funktionieren sie? Wir haben es für Sie herausgefunden. [...mehr]
Loading ...Zufall und Chaos bestimmen seit jeher Prozesse in unserer Welt, die sich gegenseitig bedingen. Wir alle leben am Rand des Chaos und das auch noch ganz ausgezeichnet.
Aber was eigentlich ist Chaos? Dabei handelt es sich im Allgemeinen um die Abwesenheit von Ordnung. Zufall ist hingegen das, was nicht vorhergesehen werden kann. Betrachtet man ein Geröllfeld oder die Form einer Wolke, so kann man zu dem Schluss kommen, dass Chaos stets die Folge von Zufall ist.
Zufall und Chaos
Allerdings ist dem nicht so. Mathematiker und Physiker haben Chaos in „deterministisches Chaos“ umbenannt, womit ein Systemverhalten bezeichnet wird, das zwar dem Zufall extrem ähnelt, aber bis ins Detail vorherbestimmt ist. [...mehr]
Eines der größten Mysterien des Alltags ist das Phänomen des Reibens einer Münze, damit diese vom Automaten angenommen wird. Wie es sich wirklich bei dieser Erscheinung verhält, erfahren Sie hier.
Sicherlich kennen Sie das Problem im Alltag: Sie wollen am Fahrkartenautomat ein Ticket ziehen, aber der gute Automat spuckt Ihren Taler wieder aus. Nach mehrmaligem Wiederholen greift man reflexartig auf die Variante des Reibens zurück. Talerchen einfach am Lack reiben und hoffen, dass er genommen wird.
Münze reiben – Warum es nutzlos ist
Um Ihnen gleich alle Hoffnung zu nehmen: das Reiben mit der Münze am Automaten hilft definitiv nicht weiter, da es physikalisch gesehen absolut wirkungslos ist. Die Funktionsweise eines Automaten beruht auf einem elektronischen Prüfgerät, welches zu jeder Münze Daten gespeichert hat. Wird die Münze durch den Schlitz des Automaten geworfen, prüft das technische Wunderwerk im Innenleben der Maschinerie Leitfähigkeit, Größe und elektromagnetische Eigenschaften des Geldstücks. Einige Automaten tasten sogar die Prägung der Geldmünze ab. Und wenn das Hartgeld nicht den Kriterien entspricht, wird es wieder ausgeworfen. [...mehr]
Wer freut sich nicht über einen blauen Himmel, aber haben Sie sich schon mal gefragt, warum der Himmel überhaupt blau ist, wenn doch die Sonnenstrahlen eigentlich weiß bis transparent sind? Dabei sollte man sich zwei Faktoren vor Augen halten: 1. Die Luft besteht hauptsächlich aus zwei Gasen: Sauerstoff und Stickstoff. 2. Ein Regenbogen entsteht durch die wellenlängenabhängige Brechung und Strahlung des Sonnenlichts.
Wenn man bedenkt, dass der Himmel eigentlich schwarz ist, betrachtet man das Phänomen des blauen Himmels doch gleich mit anderen Augen. Dank der Streuung der Lichtstrahlen und der Farbwahrnehmung unserer Augen, können wir in den Genuss eines physikalischen Wunders kommen. [...mehr]
Chromatographie – in der neuen Rechtschreibung mit f geschrieben, also Chromatografie – bezeichnet ein Verfahren zum Auftrennen von Stoffgemischen. Zugrunde liegt dem Verfahren, das vor rund 100 Jahren von einem Russen namens Tswett entdeckt wurde, ein einfaches physikalisches Prinzip.
Eingesetzt wird die Chromatographie vor allem in der Chemie und Medizin, um die Zusammensetzung von Stoffgemischen zu analysieren oder um verunreinigte Stoffe von Fremdstoffen zu trennen und sie so zu reinigen.
Bei der Chromatographie wird das Gemisch zunächst auf eine Trägersubstanz aufgetragen, normalerweise eine Flüssigkeit oder ein Gas. Diese Substanz wiederum, die bei einer einfachen Version des chromatographischen Verfahrens als Flüssigkeit auf einen Papierstreifen aufgetragen wurde, transportiert die einzelnen Bestandteile der zu trennenden Probe unterschiedlich schnell bzw. weit.
Hinter dieser Bewegung steckt – wie im obigen Fall – die Kapillarkraft. Bei anderen Verfahren kann diese Bewegung aber auch durch Druck oder eine elektrische Spannung erreicht werden. Wer sich etwas intensiver mit der Chromatographie beschäftigen möchte, findet hier Einiges an Informationen.
Mittlerweile wurden zahlreiche unterschiedliche Formen der Chromatographie entwickelt, das Prinzip ist allerdings bei allen gleich, ob als sogenannte „stationäre Phase“ nun ein Papierstreifen oder eine Säule und als „mobile Phase“ eine Flüssigkeit, ein Gel oder ein Gas verwendet wird.
Aus den modernen Naturwissenschaften wie auch aus der Medizin ist die Chromatographie aber in jedem Fall nicht mehr weg zu denken. [...mehr]
Das Wort Kinematik hat seinen Ursprung im Griechischen und bedeutet „Bewegung“. Die Kinematik ist die Lehre von der Bewegung und bildet einen Teilbereich der Mechanik.
Um zu verstehen, was Kinematik genau bewirkt sollte man sich einfach ein Billardspiel vorstellen. In der Kinematik geht es um die Bewegung von Dingen oder Punkten im Raum. Hierzu mal ein ganz simples Beispiel:
Verschiedene Stöße im Billard bewirken verschiedene Reaktionen. Es kann zum einen zentral gestoßen werden. Dann bleibt die gestoßene Kugel an der Stelle liegen an der sie auf eine andere trifft. Nur die getroffene Kugel bewegt sich dann weiter.
Ein anderes Beispiel wird im Streifstoß deutlicher. Die Kugel, die gestoßen wurde rollt dieses mal weiter und verliert ihre Geschwindkeit nur langsam. Die Kugel die hingegen gestreift wurde rollt im rechten Winkel zur Seite weiter.
Die Gravitation wirkt in riesigen wie winzigen Maßstäben und seit jeher versuchen die Menschen, ihrer Kraft Herr zu werden und ihren Fesseln zu entkommen. Aber was ist Gravitation und Schwerkraft eigentlich?
Schwerkraft entsteht, indem sich zwei Massen gegenseitig anziehen – dieser These Isaac Newtons (1643 bis 1727) zur Erklärung der Gravitation wurde fortan festgehalten und als Lehrsatz der Physik verbreitet. Dabei ist die Stärke der Anziehungskraft von der Größe der Massen und dem Abstand abhängig: Je größer der Abstand, desto geringer die Anziehungskraft. Soweit die Gravitation in Kürze.
Einsteins Relativitätstheorie zur Gravitation
Die wohl berühmteste Weiterentwicklung der Aussagen von Newton zur Schwerkraft ist die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein von 1916. Die komplizierte Mathematik der Theorie ist inzwischen durch Experimente gut bestätigt worden und verhalf zu vielen neuen Erkenntnissen vor allem im Bereich der Astronomie und der Laufbahn der Planeten. Gravitation wird hier als Krümmung des Raumes bei Wechselwirkung mit Masse erklärt.
Doch auch die Formeln Einsteins geben keine vollständige Antwort auf die Fragen, was Schwerkraft genau ist und wie sie entsteht. Auch die allgemeine Relativitätstheorie ist nicht frei von Schwächen, so dass sogar Rechtschreibfehler bei ihrer Verwendung zu sinnvollen Ergebnissen führte. [...mehr]
Blicken wir des nachts zum Himmel, so sehen wir in klaren Nächten vielleicht den Mond, einen Planeten, vielleicht einen Milchstraßenarm aber ganz gewiss ein Meer von Sternen und alle Jahre wieder einen Kometen. Aber etwas sehen wir nicht. Die Asteroiden, und doch sind sie da und das in unvorstellbar großer Zahl.
Denkt man an unser Sonnensystem so kommen einem neben unserem Zentralgestirn sehr schnell die neun, Pardon acht, Planeten: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und bis vor kurzem noch Pluto in den Sinn.
Mehr zieht doch eigentlich nicht seine Bahnen in unserem Sonnensystem, oder doch? An unsere vielen kleinen Nachbarn denkt oft niemand. Selbst Kometen, die oft Jahrzehnte in den Tiefen des Raumes verschwinden, laufen auf extremen keplerschen Umlaufbahnen um unsere Sonne und gehören damit ebenfalls zu unserem Sonnensystem, genau wie die Asteroiden. [...mehr]
Der Orion zählt zu den schönsten Sternbildern überhaupt. Seit Alters her fasziniert er die Menschen und beflügelte die Mythologie. Vom Spätherbst bis zum Frühlingsanfang ist er von der nördlichen und der südlichen Erdhalbkugel aus gut zu sehen.
Um Orion ranken sich in der griechischen Mythologie einige spektakuläre Sagen. Ursprünglich ist er ein Jäger von riesiger Statur. Nach seinem Tod wurde er gemeinsam mit seinen beiden Hunden Sirius und Prokyon in den Weltraum verbannt.
Vier helle Sterne bilden den Rumpf des Jägers, in dessen Mitte sich die drei auffällig in einer Reihe stehenden Sterne des Gürtels befinden. Der aufmerksame Betrachter erkennt die menschliche Gestalt des Jägers Orion sehr deutlich.
Die Sterne die Bestandteil des Sternenbildes Orion sind haben folgende Namen und Bedeutungen:
Die Sterne Beteigeuze und Bellatrix bilden die Schulter des Himmelsjägers, die Sterne Rigel und Saiph die Füße. Das wesentliche Erkennungsmerkmal des Orion ist die stark leuchtende Sterneneihe Alnitak, Alnilam und Mintaka. Das Trio stellt den Gürtel des Orion und ist auch unter den Namen Jakobsstab oder Jakobsleiter bekannt.
Der Orionnebel
Genauso populär, da sichtbar, ist der 1400 Lichtjahre entfernte Orionnebel M 42/43. Das Besondere an ihm ist, dass man auch ohne NASA-Teleskop und mit einem guten Fernrohr schon den nebligen Haufen erkennen kann. Im Winter steht er hier bei uns auf der Nordhalbkugel hoch am südlichen Himmel, im Sommer allerdings verschwindet er unter den Horizont.
Je höherwertiger und größer die Teleskope nun werden, umso mehr Details beginnen sich aufzulösen: So können im Nebel die vier hellsten Trapezsterne erkannt werden. Da diese Sterne die benachbarten Gaswolken zum Leuchten anregen, sind im Teleskop atemraubende Formationen zu beobachten (siehe Foto.) Für Fans dieses Anblicks gibt es auch die Möglichkeit eine Fototapete zu kaufen und das Eigenheim damit ein bisschen interessant zu gestalten.
Durch die grandiosen Riesenteleskop-Aufnahmen ist ein weiteres Objekt im Sternbild Orion weltberühmt geworden: der Pferdekopfnebel. Er ist etwas unterhalb von Alnitak positioniert. Amateure kommen mit ihren Geräten allerdings wohl an ihre technischen Grenzen. Mit professioneller Ausrüstung und langen Belichtungszeiten lohnt sich aber dennoch der Versuch, den Orionnebel fotografisch zu erfassen. [...mehr]
Forscher sind mittlerweile immer dichter daran eine funktionierende Tarnvorrichtung zu entwickeln. Mit ihr wären Objekte für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar.
Der Weg bis zu einer tatsächlich funktionierenden Tarnvorrichtung ist jedoch noch weit. In North Carolina an der Duke University in Durham hat ein Team um Liu es geschafft einen weiteren Schritt auf dem Weg dorthin zu machen. Damit wird zumindest konkreter vorstellbar, wie eine solche Tarnvorrichtung funktionieren könnte.
Ziel ist es, die elektromagnetischen Wellen des sichtbaren Lichts so um Objekte herumzuleiten, dass der Eindruck entsteht, dass Objekt sei nicht vorhanden. Schon in der Vergangenheit wiesen erste Entwicklungen auf die Realisierungsmöglichkeit des Projekts hin. Verwendung finden hierbei sogennante Metamaterialien. Sie haben physikalische Eigenschaften, die sich nicht einfach aus dem Material, sondern aus der Struktur des Materials ergeben. [...mehr]
