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Wissenschaftsjahr
Wissenschaftsjahr 2005 „Einsteinjahr“
Physik hinter den Dingen
Strömungsverhältnisse bei der Rippelbildung. Das Sandkorn wird den Luvhang hinauf getrieben und gegebenenfalls von der Strömung bis zur nächsten Rippel, die sich gerade bildet, mitgerissen. Der Wirbel vor dem Leehang sorgt für ein Tal.
Die Wasserteilchen bewegen sich auf Kreisbahnen, deren Radius mit der Tiefe abnimmt. Wenn die Wassertiefe kleiner als die halbe Wellenlänge ist, verformen sich die Bahnen zu Ellipsen. Am Meeresboden resultiert daraus eine Hin-und-her-Bewegung, die…
Durch den Effekt der Refraktion richten sich die Wellen parallel zum Ufer aus.
Wenn die Welle bricht, gelangen die Luftbläschen ins Wasser.
In großer Tiefe haben die Wellen eine konstante, von der Tiefe unabhängige Wellenlänge. Fällt die Wassertiefe unter die halbe Wellenlänge, nimmt die Wellenlänge ab und die Wellenhöhe zu. Der Beginn der Brandungszone ist von der Wellenhöhe abhängig.…
Ein Experiment für den Kaffeeklatsch: Der Klang, den ein Löffel an einer Tasse erzeugt, verändert sich, wenn ein Cappuccino gut umgerührt wird. Klopft man nach dem Rühren mit dem Löffel immer wieder an die Tasse, so wandelt sich das Geräusch über…
Zerfall eines Zimtsterns: Schon in kaltem Wasser löst sich der Protein-Zucker-Leim und die nussigen Granulate fallen auseinander.
Universum
In den Mikrowellenhimmel eingebettet erscheinen Galaxienhaufen, deren charakteristische Signatur es erlaubt, sie aus den zahlreichen anderen Strahlungskomponenten mit speziellen Verfahren herauszufiltern. Links ein simulierter zehn mal zehn…
Wissenschaftsjahr 2006 „Informatikjahr“
Die Themen des Wissenschaftsjahres 2007 „Die Geisteswissenschaften – ABC der Menschheit“ reichen von Aufkärung bis Zukunft.
Erste Kartierung der interstellaren Wolken im Bereich des Kreuzes des Südens mit den Herschel-Instrumenten PACS und SPIRE. Im Falschfarbenbild sind drei Fern-Infrarotwellenlängen (70, 160 und 350 Mikrometer) in die sichtbaren Farben blau, grün und…
Wissenschaftsjahr 2008 „Mathematik – Alles was zählt“
Wissenschaftsjahr 2009 „Forschungsexpedition Deutschland“
Wissenschaftsjahr 2010 „Zukunft der Energie“
Ausschnitt aus der Broschüre zum Thema Wasser des Wissenschaftsjahres 2011 „Jahr der Geowissenschaften“
Hält man seine Zunge an eine gefrorene Metallstange, so wird die Wärme schnell von der Kontaktstelle weggeführt. Denn Metall leitet Wärme sehr gut. Die Kontaktstelle kühlt sich ab und die Spucke auf der Zunge gefriert. Da die Zunge viele kleine Poren…
Bei Enten findet im Bein ein Wärmeaustausch statt. Venen, die das kalte Blut vom Fuß zum Herz führen und Arterien, die warmes Blut vom Herz nachliefern liegen sehr eng und dicht umschlungen bei einander. So wird die Wärme noch im Entenkörper…
Unter der Brücke ist das Mikroklima deutlich anders als im freien Gewässer. Das Eis ist dünn, oder wie hier im Bild, gar nicht vorhanden. Hauptgrund: Wärmeabstrahlung von der Brücke.
Schlittschuhläufer auf einem See in Potsdam. Das Gleiten beruht im Wesentlichen auf Erwärmung des Eises durch Reibung zwischen Kufe und Eis.
Auf einer CD oder DVD sind Informationen in Form von Nullen und Einsen als kleine Vertiefungen auf Scheibe gebannt.
Strahlungsaufnahme (Absorption) durch Kohlendioxid
Ovalbumin ist das häufigste Hühnereiweiß, das sich im Eiklar befindet.
Zimtsterne sind beliebte Weihnachtsbackwaren. Der Clou: Sie werden ohne Mehl hergestellt und halten trotzdem zusammen.
Physik zum Anfassen
Viele Universitäten bieten Schüler-Universitäten und Probestudium für Schülerinnen und Schüler der oberen Jahrgangsstufen an.
Das Internationale Polarjahr dauerte eigentlich zwei Jahre, 2007 und 2008.
Das Internationale Astronomiejahr 2009 trägt das Motto: „Das Weltall – du labst darin, entdecke es!“.
Im Internationalen Jahr der Chemie 2011 jährt sich der Nobelpreis für Chemie für Marie Curie sowie die Gründung der International Association for Chemical Societies zum hundersten Mal.
Technik
Der Wissenschaftler Rutger Schlatmann forscht am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie.
Die Kombination von Fluggeschwindigkeit und Rotation lässt einen Fußball um die Kurve fliegen.
Wettbewerbe
Gewinnertrophäe beim Einstein Slam 2011 in Rostock
Beim Science Slam soll Wissenschaft unterhaltend und verständlich dargestellt werden.
Rot leuchtende Strukturen in schwarzem Nichts: Die senkrechte Nahaufnahme zeigt genauer den äußeren Aufbau der Lichtquelle-Linse-Kombination an der Unterseite einer klassischen optischen Maus. Unter dem schwarzen „Loch“ ist hinter der Linse der…
Die Polarfront ist eine Luftmassengrenze, die kalte polare Luft von gemäßigt warmen Luftmassen trennt. Im Sommer der Nordhalbkugel zieht sich die Polarfront nach Norden zurück. Im Winter dagegen liegt sie im Mittel viel weiter südlich – oft verläuft…
Ein typischer Herbststurm an der Küste: Die Bäume biegen sich im Wind, das Meer schäumt über.
Das Bild zeigt Teilchenspuren, die der ALICE-Detektor am LHC aufgezeichnet hat.
Rund um die Auftrittstelle wird der Sand hell und quillt leicht auf.
Highlights der Physik
Highlights der Physik 2011 „Röntgen und Co.“ in Rostock
Materie
Eisen-Nickel-Schicht unter dem Magnetkraft-Mikroskop
Spintronik-Testchip. Spins werden in einen Indium-Arsenide Halbleiter-Kristall injiziert und detektiert. Der Testchip wurde mit Kontakt- und Elektronenstrahl-Lithgraphie an der Universität Hamburg hergestellt. Für besonders rauscharme Messungen sind…
In der dreidimensionalen Darstellung einer Rasterkraftelektronenmikroskop- Aufnahme erscheint ein Nanoröhrchen wie ein Faden (die horizontale helle Linie) zwischen zwei Goldkontakten. Nach hinten erstreckt sich die Gatter- elektrode, mit der die…
Dr. Carola Meyer führt ihre Quantentransportmessungen in einem Kryostaten durch, in dem es kälter als im Weltraum ist.
Teilchen
Luftbild der bestehenden GSI-Anlage mit Computergrafik der neuen Anlage FAIR (rechts).
Die bestehende GSI-Anlage (schwarz) mit dem SchwerIonen-Synchrotron SIS dient als Vorbeschleuniger für den neuen Beschleunigerkomplex FAIR. In dessen Zentrum steht die Synchrotron-Doppelring-Anlage SIS 100/300. An diese schließen sich an: der…
Röntgenspektrum von Uran-Ionen mit nur einem Elektron (U 91+ ). Das Spektrum wurde aufgenommen am Experimentier-Speicherring, ESR, der GSI in Darmstadt, in dem die Ionen gespeichert und gekühlt werden. Die Linie mit der höchsten Energie (K-RR) stammt…
Aufbau und Bandkanten-Verlauf einer Ferromagnet-Halbleiter-Struktur zur Spin-Injektion und zur Erzeugung von zirkular polarisiertem Elektrolumineszenz-Licht: Die Elektronen, die im ferromagnetischen Metall spin-polarisiert sind, tunneln durch die…
Links: Durch die Balance aus zwei Wellenphänomenen, der sogenannten Dispersion und der Nichtlinearität, kann ein Soliton entstehen. Oben: Ein schmales Wellenpaket, wie zum Beispiel ein Lichtpuls in einem Glasfaserkabel, ist aus vielen Wellen…
Zu Ehren Scott Russells wurde 1995 ein Kanal nahe Edinburgh nach dem Entdecker der Solitonen benannt. Während der Zeremonie stellten Physiker das Experiment von Russell nach – dieses Mal wurde das Boot allerdings nicht von Pferden gezogen, sondern…
Die Strategie bei der Verkleinerung magnetischer Bits: Durch die räumliche Trennung der einzelnen Bits wird das Problem der Domänenwände vermieden. Dadurch ist eine weitere Verkleinerung der magnetischen Flächen möglich, in denen die einzelnen HBits…
Highlights der Physik 2010 „Gigawatt“ in Augsburg
Magnetisierung ohne und mit äußerem Magnetfeld
Punktförmige Magnetstrukturen
Muster einer Eisen-Nickel-Schicht
Transit des Planeten Merkur vor der Sonne, aufgenommen am 8. November 2006 von der amerikanisch-europäischen Sonde Soho.
Sonnenflecken sind kühlere Regionen auf der Sonnenoberfläche. Sie entstehen, weil Magnetfelder den Aufstieg heißer Materie aus dem Sonneninneren unterdrücken. Die Anzahl der Sonnenflecken schwankt in einem elfjährigen Aktivitätszyklus.
Der Mond schiebt sich vor die Sonne.
Highlights der Physik 2008 „Energie aber wie?“
Highlights der Physik 2008 „Quantensprünge"
Das Gemälde „Anbetung der Heiligen Drei Könige“ von Giotto di Bondone (1267–1337) in der Cappella degli Scrovegni zu Padua. Oberhalb des Dachs ist der Weihnachtsstern in der typischen Darstellung als Komet zu erkennen.
Vergleich Fußballparabel auf Mond und Erde
Der Abdruck eines Balles auf dem Mond? Von wegen! Der Einschlagskrater De Gasparis ist 30 km groß.
Logo des CBM-Experiments
Schema des geplanten CBM-Experimentaufbaus an der neuen Anlage FAIR mit einer Länge von knapp fünfzig Metern. Die geplanten Detektoren müssen so ausgelegt sein, dass sie im Abstand von einer millionstel Sekunde Teilchenschauer mit bis zu tausend…
An solchen Interferenzmustern können die Forscher die Entstehung ihres Quantengatters verfolgen. Das hintere Bild zeigt die Atomwolke im ursprünglichen Mott-Isolator- Zustand. Nach der Rechenoperation entsteht ein neuer, hochgradig verschränkter…
In der Nuklidkarte sind alle Atomkerne, die im Universum existieren können – vermutlich über 6000 – sortiert nach der Anzahl der Protonen und Neutronen aufgetragen. Die schwarzen Kästchen markieren die stabilen Isotope (annähernd 300), die gelben…
Highlights der Physik 2003 „Tanz der Elemente“
Highlights der Physik 2004 „Spiel der Kräfte“
Highlights der Physik 2005 „Zeit – Licht – Zufall“
In der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts stieg nicht nur die Durchschnittstemperatur auf der Erde, sondern auch die Aktivität der Sonne an. Doch während die Temperatur auch in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts weiter zunahm, tendierte…
Die Anzahl der Sonnenflecken ist ein guter Indikator für die Aktivität unseres Zentralgestirns. Seit 1749 gibt es eine kontinuierliche Überwachung der Sonnenoberfläche, vorher nur sporadische Einzelbeobachtungen. Der im Mittel elfjährige Rhythmus der…
Welt der Physik 2006 „WellenWelten“
Internationales Jahr der Astronomie 2009
Das abgeflachte Himmelsgewölbe
Diese Aufnahme eines Sternfeldes mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte zeigt viel mehr Details als eine vergleichbare Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops.
Angebissener Keks: Bei einer partiellen Sonnenfinsternis tritt der Mond nur teilweise vor die Sonne
Foto eines Plasmas in einem gefrorenen Xenon-Kristall. Der Ionenstrahl wird von links eingeschossen und wird im Kristall gestoppt. Er deponiert über ein großes Volumen viel Energie, erzeugt somit ein Plasma und bringt den Kristall dort zum Strahlen.…
Die Abbildung zeigt das theoretisch vorhergesagte Phasendiagramm von Wasserstoff. Aufgetragen ist die Temperatur in Elektronenvolt (eV) gegen die Teilchendichte (100 eV entspricht etwa einer Millionen Grad Celsius). Die normale Festkörperdichte von…
Das von Albert Abraham Michelson entwickelte Sterninterferometer am 2,5-Meter-Hookerteleskop der Sternwarte Mount Palomar. Mit diesem Gerät gelang es erstmals, den Durchmesser einiger naher Riesensterne zu messen.
Im Jahr 1998 gelang es erstmals, ein punktförmiges Spinsoliton – ein sogenanntes Spinbullet – experimentell zu beobachten. Die Messdaten in der Grafik zeigen die Form eines Spinbullets zu verschiedenen Zeitpunkten, während es sich durch eine…
(1. Bild) Der Spin Feld-Effekt Transistor (Spin FET) wurde 1990 von S. Datta und B. Das vorgeschlagen. Er besteht aus einer Halbleiterheterostruktur, die ferromagnetische source- und drain- Kontakte besitzt. Elektronen, die am linken Kontakt…
Mit dem Elektronischen Stabilitätsprogramm ESP wird ein Ausbrechen des Fahrzeugs in schneller Kurvenfahrt verhindert – natürlich nur soweit es die physikalischen Gesetze noch zulassen.
Ein ausgeklügeltes Ventilsystem verteilt das flüssige Helium an die supraleitenden Magnete des HERA-Rings.
Blick in den „Kopf“ eines supraleitenden HERA-Magneten mit seinen technisch höchst anspruchsvollen Anschlüssen und Verbindungen.
Im Windkanal können Forscher vom DLR das Strömungsverhalten der Luft um das Nurflügler-Modell genau analysieren.
Mit dem William-Herschel-Teleskop folgten Forscher der Flugbahn von Oumuamua. Die hellen Streifen im Hintergrund sind Sterne und Galaxien.
In Deutschland wurden im Jahr 2009 etwa 13 Prozent aller Wohnungen mit Fernwärme versorgt. Das Bild zeigt einen Fernwärmetunnel mit Dampfleitung, links darüber Kondensatleitung und rechts Stromleitungen.
Mit einem „Go-Cart“ testen DaimlerChrysler-Forscher schon jetzt Brennstoffzellen, die direkt aus der Reaktion von Methanol mit dem Sauerstoff der Luft elektrischen Strom für den Antrieb erzeugen.
Das Bild zeigt eine Messreihe von Mikroelektroden unter dem Mikroskop. Die kleinsten Elektroden auf dem Bild sind 40 Mikrometer (Millionstel Meter) groß, die größten 80 Mikrometer. Der keilförmige schwarze Schatten stammt von einer Messsonde aus…
Das Bild zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt aus der porösen Kathode. Die zusammengepressten LSM-Partikel sind etwa 0,7 Mikrometer, also Millionstel Meter, klein. Unten im Bild sieht man den Übergang zum Elektrolyten aus YSZ, der als Separator…
Im Forschungszentrum Jülich entwickelte SOFC-Zellen lassen sich zu einer „Stack“ stapeln und liefern 250 Watt Leistung bei 700°C.
Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahmen der oxidischen Platin-Rutheniumoxid-Nanopartikel (A) und der reduzierten, metallischen Platin-Ruthenium-Nanopartikel (B). Der Balken zeigt, wie lang 20 nm sind, nm steht für Nanometer oder Milliardstel…
In solchen Fläschchen wird kolloidales Platin gehandelt.
Das Higgsteilchen soll für Masse sorgen. Gefunden wurde es aber noch nicht.
Eden Patera – eine Struktur auf dem Mars, die als Caldera eines Supervulkans gedeutet wird.
Mit einem ausgemusterten HERA-Magneten suchen die Physiker des ALPS-Experiments nach sehr leichten Teilchen, die Hinweise auf neue Physik liefern könnten.
Mit dem Testexperiment TILO (Test Inner Loop) werden seit Mitte 2005 die Eigenschaften des geschlossenen Tritiumkreislaufs untersucht.
Das elektrostatische Vorspektrometer ist seit 2004 betriebsbereit und dient seither zum Test der Ultrahochvakuum-Techniken und der neuartigen elektromagnetischen Strahlführung.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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