Glossar

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Allgemeine Relativitätstheorie

Theorie Einsteins - er geht davon aus, daß die Naturgesetze für alle Beobachter, unabhängig ihres Standorts und ihrer Eigenbewegung, gleich sein müssen. Die Gravitation definiert er als eine Krümmung der Raumzeit

Antiteilchen

Das Gegenstück zum "normalen" Teilchen - es besitzt die selben Quantenzahlen wie das dazugehörige Teilchen, mit dem einzigen Unterschied, daß das Vorzeichen der jeweiligen Zahl umgekehrt ist (zum Beispiel: Wenn das Teilchen positiv geladen ist, so ist das Antiteilchen negativ geladen). Auch elektrisch neutrale Teilchen können ein Antiteilchen besitzen.

Atom

Jene Einheit, aus der die gesamte Materie aufgebaut ist. Das Atom besteht aus einem sehr kleinen Kern (dieser aus Protonen und Neutronen) und aus Elektronen, die den Kern umkreisen.

Ausschließungsprinzip

Dieses Prinzip besagt, daß zwei Teilchen mit den selben Eigenschaften nicht zugleich denselben Ort und dieselbe Geschwindigkeit einnehmen können (gilt nur für Teilchen mit halbzahligem Spin - Teilchen, die der Fermi-Dirac Statistik gehorchen)

Baryonen

Jene Untergruppe der Fermionen, die von der Starken Kraft beeinflußt werden (Nukleonen, Hyperonen)

Bindungsenergie

Die Energie die benötigt wird um eine Bindung (egal welcher Art, zum Beispiel Elektron , das im Atom "gebunden" ist) aufzulösen.

Bose-Einstein-Statistik

Teilchen die dieser Statistik gehorchen, müssen nicht dem Ausschließungsprinzip gehorchen. Dabei handelt es sich um Teilchen mit ganzzahligem Spin (Bosonen).

Bosonen

Elementarteilchen mit ganzzahligem Spin. Sämtliche Trägerteilchen der Kräfte sind Bosonen.

Brechungsindex

Passiert ein Lichtstrahl die Grenze von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium (oder auch umgekehrt), so wird dieser gebrochen. Der Brechungswinkel hängt unter anderem davon ab, wie optisch dicht oder dünn diese beiden Medien sind. Der Brechungsindex ist ein Maß für die optische Dichte (Materialkonstante).

Drehimpuls

Dabei handelt es sich um eine vektorielle Größe: Bewegt sich ein Massenpunkt auf einer Kreisbahn, so ergibt sich der Drehimpuls aus dem linearen Impuls multipliziert mit dem Radius der Kreisbahn.

Dunkle Materie

Materie in Teilen der verschiedensten Galaxien, die sich mit unseren Mitteln nicht direkt beobachten lassen. Zum Beispiel lassen sich solche Materieansammlung mit Hilfe von Effekten wie der Gravitationslinse entdecken.

Elektrolyse

Die Zerlegung eines Stoffes (genauer gesagt eines Elektrolyten) durch den elektrischen Strom nennt man Elektrolyse.

Elektromagnetische Kraft

Jene Kraft, die zwischen elektrisch geladenen Teilchen wirkt - sie ist nach der Starken Kraft die stärkste der vier Grundkräfte (auf Elementarteilchen bezogen). Die Überträgerteilchen sind die Photonen (besitzen unendliche Reichweite da sie masselos sind).

Element

Je nach dem aus wievielen Neutronen, Protonen und Elektronen ein Atom besteht, ergeben sich verschieden schwere Atome mit den unterschiedlichsten Eigenschaften. All diese verschiedenen Atome bilden die verschiedenen Elemente, die im Periodensystem geordnet und gereiht werden.

Elementarladung

Die Elementarladung entspricht der Ladung des Protons, dem "Gegenstück" des Elektrons. Sie wird als die Grundeinheit aller Ladungen angesehen und entspricht bei den Hadronen der Gesamtladung aller Quarks.

Erhaltungssätze

Jene physikalischen Gesetze, nach denen Größen wie Gesamtenergie, -impuls, -Baryonen-Zahl (und andere) nicht einfach erzeugt oder vernichtet werden können, sondern immer erhalten bleiben müssen.

Feld (elektrisches-)

Definiert als etwas, das entgegen einem Teilchen Ausdehnung im Raum besitzt. Ein elektrisches Feld ist definiert, durch die Kraft die an einem bestimmten Punkt in diesem Feld auf eine Ladung wirkt.

Fermi-Dirac-Statistik

Sämtliche Teilchen mit halbzahligem Spin gehorchen der Fermi-Dirac Statistik. Diese Teilchen müssen dann dem, von Pauli aufgestelltem Ausschließungsprinzip, gehorchen - es ist für sie nicht möglich zugleich denselben Ort und dieselbe Geschwindigkeit einzunehmen.

Fermionen

Fermionen sind alle Elementarteilchen mit halbzahligem Spin - dazu gehören die Leptonen und die Nukleonen sowie die Hyperonen.

Fliehkraft

Bei der Fliehkraft handelt es sich um eine Trägheitskraft, die auf einen Körper einwirkt wenn er sich auf einer Kreisbahn bewegt (=Zentrifugalkraft).

Gravitationskraft

Gravitation ist eine universelle Eigenschaft aller Massen. Sie äußert sich in einer gegenseitigen Anziehung aller Massen und ist die schwächste der Grundkräfte. Für die Übertragung ist vermutlich das Graviton verantwortlich.

Hadronen

Überbegriff für die Teilchen, die von der Starken Kraft beeinflußt werden. Dazu gehören die Baryonen und die Mesonen.

Halbwertszeit

Die Zeit in der genau die Hälfte eines radioaktiven Stoffes zerfällt, nennt man Halbwertszeit.

Ion

Ein nach außen hin nicht neutrales Atom (zum Beispiel wenn ein Elektron zuviel oder zuwenig ist).

Kathodenstrahl

Um sogenannte Kathodenstrahlen (freie Ionen) zu erzeugen bedient man sich einer Röhre, in welcher sich eine Anode und eine durchbohrte Kathode befindet. Der Raum selbst ist mit einem stark verdünntem Gas gefüllt. (siehe auch "Kathodenstrahlexperiment von Thomson" - A - 2.1)

Kinetische Energie

=Bewegungsenergie. Ergibt sich aus der Masse und der Geschwindigkeit eines Körpers (E=mv²/2). Kinetische Energie kann bei Stoßreaktionen übertragen werden. Weiters ist eine Umwandlung in potentielle Energie möglich, die Gesamtenergie muß jedoch immer konstant bleiben.

Kondensator

Ein Kondensator ist ein elektrischer Bauteil und dient der Speicherung von Ladungen - die Kapazität eines Kondensators ist ein Maß für die Menge der Ladungen, die gespeichert werden können.

Leptonen

Elementarteilchen, die nicht die Starke Kraft spüren, wie zum Beispiel das Elektron oder das Neutrino. Entgegen ihrem Namen (leptos - leicht) besitzt das Tau-Lepton die zweifache Masse des Protons.

Lorentz-Kraft

Diese tritt auf, wenn sich ein elektr. Ladungsträger durch ein Magnetfeld bewegt, wobei die Richtung der Kraft immer normal auf den Geschwindigkeitsvektor und die Flußrichtung des Magnetfeldes steht (3-Finger-Regel)

Massenzahl

Gibt die Masse eines Atoms in u (atomare Masseneinheit) an (von Element zu Element verschieden). Sie ergibt sich ungefähr aus der Protonen und Neutronen-Zahl (die Masse der Elektronen ist vernachlässigbar klein).

Orbital

Möglicher Aufenthaltsort für Elektronen, jedoch können zwei Elektronen, die das selbe Orbital besetzten, nie dieselbe Richtung des Spin besitzen (dies verbietet das Ausschließungsprinzip von Pauli).

Ordnungszahl

= Anzahl der Protonen in einem Atom. Im Periodensystem sind die Elemente nach der Ordnungszahl geordnet.

Paraffin

Bei Paraffinen handelt es sich um langkettige organische Substanzen (Alkane) die zähflüssige bis wachsähnliche Eigenschaften aufweisen.

Potentielle Energie

Die potentielle Energie eines Körpers ergibt sich aus der Masse und der relativen Höhe des Körpers (E=mgh).

Proportionszähler

Proportionszähler besitzen eine ähnliche Funktionsweise wie Ionisationskammern, jedoch ist das hierbei erzeugte Signal schon bei sehr geringen Teilchenenergien stark genug. Dies wird dadurch erreicht, daß die Spannung so hoch gewählt wird, daß die bei der ersten Ionisation gebildeten Elektronen so stark beschleunigt werden, daß sie weitere Ionisationen auslösen.

Quasar

Dabei handelt es sich um Objekte im Weltraum, die in einigen Fällen über 8 Milliarden Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt sind. Sie sind für die Astronomie insofern von Bedeutung, da es sich bei Quasare um Radioquellen handelt.

Röntgenstrahlen

Röntgenstrahlung entsteht durch Beschuß von Metall durch sehr schnelle Elektronen. Die Erzeugung erfolgt nach einem ähnlichen Prinzip wie bei Kathodenstrahlen. Jedoch werden hierbei Elektronen auf eine Antikathode hin beschleunigt, die nicht durchbohrt ist - somit kommt es zu Kollisionen zwischen den Elektronen und der Metallplatte.

Schwache Kraft

Die vierte und schwächste der vier Grundkräfte. Sie wirkt nur über eine sehr kurze Entfernung und wirkt auf alle Materieteilchen, mit Ausnahme von kraftübertragender Teilchen. Wird von den intermediären Vektorbosonen Z0, W+/- übertragen.

Siedepunkt

Sieden tritt dann ein, wenn der Dampfdruck einer Flüssigkeit den auf der Oberfläche lastenden Außendruck übersteigt. Grundsätzlich gilt: Je niedriger der Außendruck ist, desto niedriger ist der Siedpunkt (Wasser siedet auf dem Gipfel des Montblanc bei 84°C).

Spektrometer

Spektrometer zerlegen die Untersuchte Probe in ein Spektrum (umfaßt einen großen Wellenlängenausschnitt). Dabei unterscheidet man zwischen Emissionsspektren und Absorptionsspektren sowie zwischen kontinuierlichen Spektren, Linienspektren und Bandenspektren.

Sprühverluste

Bei sehr hohen Spannungen kommt es immer wieder zu Sprüherverlusten - so kann bei einem Van-de-Graaff-Generator die Spannung so weit gesteigert werden, bis sie überschlägt. So können Spannungen nur bis zu einer Grenze von etwa 10 Millionen Volt erreicht werden.

Starke Kraft (-Kernkraft)

Die stärkste der vier Grundlkräfte. Sie ist dafür verantwortlich, daß die Nukleonen beziehungsweise die Quarks in den Nukleonen zusammenhalten. Übertragen wird sie von den Mesonen.

Target

Target ist das stationäre Ziel bei Experimenten mit Elementarteilchen, welche in Richtung dieses Ziels beschleunigt werden.

Ultraviolettes Licht

Bei UV-Licht handelt es sich um sehr kurzwellige elektromagnetische Strahlung. Die Wellenlänge betrachtend schließt es an das kurzwellige Ende des sichtbaren Lichtes an und reicht bis zu den Röntgenstrahlen.

Vektorbosonen (intermediäre-)

Überträgerteilchen von Kräften der Wechselwirkungen. Eine Wechselwirkung kann somit als der Austausch eines Vektorbosons angesehen werden (zum Beispiel bei der schwachen Kraft der Austausch eines Z0-Teilchens)