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Fruehjahrsputz 2017 (Umfassende Ergaenzungen und Korrekturen)
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bgrotz committed Jun 19, 2017
1 parent 566dbfb commit a741971
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Showing 747 changed files with 5,563 additions and 518,895 deletions.
11 changes: 11 additions & 0 deletions AUTHORS
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@@ -0,0 +1,11 @@

Die Seite http://www.grund-wissen.de wird verfasst von Bernhard Grotz <[email protected]>.

Weitere Mitwirkende:

- Thomas Seruga (Inhaltliche Ergänzungen, Fehlerkorrektur)

- Jana Linzenkirchner (Gestaltung)
- Manuel Munz (Technischer Support)


8 changes: 8 additions & 0 deletions LICENSE
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Expand Up @@ -5,8 +5,16 @@ Diese Dokumentation wird unter folgender Lizenz veröffentlicht:

Creative Commons 3.0 by-nc-sa

Alle Inhalte dürfen somit in jedem beliebigen Format vervielfältigt und/oder
weiterverarbeitet werden, sofern die Weitergabe nicht kommerziell ist, unter
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Druckversionen für Unterricht und Forschung gemäß § 52a UrhG sowie zum privaten
Gebrauch gemäß § 53 UrhG ausdrücklich erlaubt.

2 changes: 1 addition & 1 deletion Makefile
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -3,7 +3,7 @@

# You can set these variables from the command line.
#SPHINXOPTS = -E -q # -E: get intersphinx changings; -q: quiet
SPHINXOPTS =
SPHINXOPTS =
SPHINXBUILD = sphinx-build
PAPER =
BUILDDIR = _build
Expand Down
1 change: 1 addition & 0 deletions akustik/aufgaben.rst
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,4 +1,5 @@

.. _Aufgaben Akustik:
.. _Aufgaben zur Akustik:

Aufgaben zur Akustik
Expand Down
11 changes: 6 additions & 5 deletions akustik/eigenschaften-von-schall.rst
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -144,6 +144,7 @@ zertrümmert werden.
.. Periode: Zeit, nach der sich Schwingung wiederholt
.. _Die Länge von Schallwellen:

.. rubric:: Die Länge von Schallwellen

Expand Down Expand Up @@ -203,10 +204,10 @@ Schallwellen lassen sich in folgende drei Arten unterteilen:

Als Ton bezeichnet man eine harmonische Schwingung, d.h. eine regelmäßige
Sinusschwingung mit fester Frequenz. Verschiedene Töne lassen sich ihrer
Frequenz bzw. Tonhöhe nach anordnen. Beispielsweise besteht eine Tonleiter
aus acht Tönen (Oktave) mit bestimmten Frequenzverhältnissen, wobei der
letzte Ton der Oktave eine genau doppelt so hohe Frequenz besitzt wie
der erste Ton der Oktave.
Frequenz beziehungsweise Tonhöhe nach anordnen. Beispielsweise besteht eine
Tonleiter aus acht Tönen (Oktave) mit bestimmten Frequenzverhältnissen,
wobei der letzte Ton der Oktave eine genau doppelt so hohe Frequenz besitzt
wie der erste Ton der Oktave.

Zur Stimmung von Instrumenten wird häufig der so genannte "Kammerton"
:math:`{\color{white}_{|}}a'` mit einer Frequenz von :math:`\unit[440]{Hz}`
Expand Down Expand Up @@ -421,7 +422,7 @@ von circa :math:`\unit[60]{dB}`.
:alt: fig-schallpegel

Schallpegel in Dezibel. Der Schallpegel hängt stets von der Entfernung
zwischen der Schallquelle und dem Ohr bzw. Messgerät ab.
zwischen der Schallquelle und dem Ohr beziehungsweise Messgerät ab.

.. only:: html

Expand Down
65 changes: 43 additions & 22 deletions atomphysik/atommodelle.rst
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -1,4 +1,6 @@
.. index:: Atom, Atommodell
.. _Atom:
.. _Atommodell:
.. _Atommodelle:

Atommodelle
Expand All @@ -14,6 +16,7 @@ zusammengefasst.

.. index::
single: Atommodell; nach Demokrit
.. _Demokrit-Modell:
.. _Das Demokrit-Modell:

Das Demokrit-Modell
Expand Down Expand Up @@ -46,6 +49,7 @@ Nachdenken.

.. index::
single: Atommodell; nach Dalton
.. _Dalton-Modell:
.. _Das Dalton-Modell:

Das Dalton-Modell
Expand Down Expand Up @@ -86,6 +90,7 @@ Proportionen zu erklären.

.. index::
single: Atommodell; nach Thomson
.. _Thomson-Modell:
.. _Das Thomson-Modell:

Das Thomson-Modell
Expand All @@ -98,6 +103,8 @@ Teilchen handeln müsse. Diese auf diese Weise entdeckten "Elektronen" ließen
sich durch ein Magnetfeld ablenken und besaßen eine fast 2000 mal kleinere Masse
als das leichteste bekannte Atom (Wasserstoff). [#]_

.. _Ion:

Da Thomson diesen "Elektronen"-Strahl aus jedem Metall durch Erhitzen gewinnen
konnte, mussten diese Teilchen bereits im Metall enthalten sein; Atome konnten
folglich nicht die kleinsten Bausteine der Materie bzw. unteilbar sein.
Expand All @@ -109,8 +116,9 @@ Thomson schlug daher im Jahr 1904 folgendes Atommodell vor:
einem Kuchen.
* Die Atome sind nach außen hin neutral. Sie können jedoch Elektronen abgeben
oder zusätzliche aufnehmen.
* Bei der Abgabe von Elektronen entstehen positiv geladene Ionen, bei der
Aufnahme von Elektronen entstehen negativ geladene Ionen.
* Bei der Abgabe von Elektronen entstehen aus den ursprünglich neutralen Atomen
positiv geladene Ionen, bei der Aufnahme von Elektronen entstehen entsprechend
negativ geladene Ionen.

.. figure::
../pics/atomphysik/atommodell-thomson.png
Expand All @@ -136,6 +144,7 @@ erklären.
.. index::
single: Atommodell; nach Rutherford
.. _Rutherford-Modell:
.. _Das Rutherford-Modell:

Das Rutherford-Modell
---------------------
Expand Down Expand Up @@ -188,6 +197,7 @@ Bahnform der Elektronen und über ihre Energieverteilung treffen.
.. index::
single: Atommodell; nach Bohr
.. _Bohr-Modell:
.. _Das Bohr-Modell:

Das Bohr-Modell
---------------
Expand Down Expand Up @@ -260,6 +270,8 @@ einen energiereicheren (weiter außen gelegenen) Zustand anheben.
.. index::
single: Atommodell; nach Sommerfeld
.. _Sommerfeld-Modell:
.. _Sommerfeld-Erweiterung:
.. _Die Sommerfeld-Erweiterung:

Die Sommerfeld-Erweiterung
--------------------------
Expand Down Expand Up @@ -295,6 +307,9 @@ dennoch, wie sich später herausstellte, als sinnvoll erwiesen.

.. index::
single: Atommodell; Orbitalmodell
.. _Orbital:
.. _Orbitalmodell:
.. _Orbital-Modell:
.. _Das Orbitalmodell:

Das Orbitalmodell
Expand All @@ -308,8 +323,7 @@ Erkenntnisse von `Erwin Schrödinger
die unabhängig voneinander und mit verschiedenen mathematischen Zugängen die
Quantenmechanik begründeten.

.. index::
single: Orbital
.. index:: Orbital

Die Elektronenbahnen im Orbitalmodell werden als Lösungen der so genannten
"Schrödinger-Gleichung" angesehen. Diese entspricht formal einer Wellengleichung
Expand All @@ -321,8 +335,8 @@ angegeben werden, innerhalb derer sich ein jeweiliges Elektron mit einer sehr
großen Wahrscheinlichkeit :math:`(>90\%)` aufhält. Diese dreidimensionalen
Aufenthaltsräume werden Orbitale genannt.

.. index::
single: Quantenzahl
.. index:: Quantenzahl
.. _Quantenzahl:

Die konkrete Form eines Orbitals hängt dabei von *vier* Quantenzahlen ab:

Expand All @@ -345,8 +359,10 @@ Jedes Elektron wird durch die obigen Quantenzahlen genau charakterisiert.
Die vier Quantenzahlen :math:`n ,\, l ,\, m` und :math:`s` können nur
bestimmte, ganzzahlige Werte annehmen:

.. index::
single: Quantenzahl; Hauptquantenzahl
.. index:: Quantenzahl; Hauptquantenzahl
.. _Hauptquantenzahl:
.. _Haupt-Quantenzahl:


* Für die Hauptquantenzahl :math:`n` gilt:

Expand All @@ -359,8 +375,9 @@ bestimmte, ganzzahlige Werte annehmen:
unterschiedlich weit vom Atomkern entfernten "Planetenbahnen" des Bohrschen
Atommodells.

.. index::
single: Quantenzahl; Nebenquantenzahl
.. index:: Quantenzahl; Nebenquantenzahl
.. _Nebenquantenzahl:
.. _Neben-Quantenzahl:

* Für die Nebenquantenzahl `l` gilt:

Expand All @@ -374,8 +391,9 @@ bestimmte, ganzzahlige Werte annehmen:
bestimmten Energieniveau :math:`n` treten entsprechend auch :math:`n`
verschiedene Formen an Orbitalen auf.

.. index::
single: Quantenzahl; Magnetquantenzahl
.. index:: Quantenzahl; Magnetquantenzahl
.. _Magnetquantenzahl:
.. _Magnet-Quantenzahl:

* Für die Magnetquantenzahl :math:`m` gilt:

Expand All @@ -389,8 +407,9 @@ bestimmte, ganzzahlige Werte annehmen:
eine unterschiedliche räumliche Ausrichtung der jeweiligen Orbitale zur
Folge.

.. index::
single: Quantenzahl; Spinquantenzahl
.. index:: Quantenzahl; Spinquantenzahl
.. _Spinquantenzahl:
.. _Spin-Quantenzahl:

* Für die Spinquantenzahl :math:`s` gilt:

Expand All @@ -404,22 +423,24 @@ bestimmte, ganzzahlige Werte annehmen:
:math:`s = - \frac{1}{2}` besitzen.

.. index:: Pauli-Prinzip
.. _Pauli-Prinzip:

Nach dem im Jahr 1925 von `Wolfgang Pauli
<https://de.wikipedia.org/wiki/Wolfgang_Pauli>`_ formulierten und nach ihm
benannten "Pauli-Prinzip" müssen sich alle Elektronen eines Atoms in mindestens
einer Quantenzahl unterscheiden.


.. _Orbitalform:
.. _Orbitalformen:

.. rubric:: Orbitalformen

Das Aussehen der Orbitale hängt von der Nebenquantenzahl :math:`l` sowie von der
Magnetquantenzahl :math:`m` ab:

.. index::
single: Orbital; s-Orbital
.. index:: Orbital; s-Orbital
.. _s-Orbital:

* Orbitale mit der Nebenquantenzahl :math:`l=0` haben eine kugelförmige
Raumstruktur. Sie werden aus historischen Gründen auch als
Expand All @@ -439,8 +460,8 @@ Magnetquantenzahl :math:`m` ab:
:download:`SVG: s-Orbital
<../pics/atomphysik/s-orbital.svg>`

.. index::
single: Orbital; p-Orbital
.. index:: Orbital; p-Orbital
.. _p-Orbital:

* Orbitale mit der Nebenquantenzahl :math:`l=1` haben eine hantelförmige
Raumstruktur. Sie werden aus historischen Gründen auch als
Expand All @@ -463,8 +484,8 @@ Magnetquantenzahl :math:`m` ab:
:download:`SVG: p-Orbitale
<../pics/atomphysik/p-orbital.svg>`

.. index::
single: Orbital; d-Orbital
.. index:: Orbital; d-Orbital
.. _d-Orbital:

* Orbitale mit der Nebenquantenzahl :math:`l=2` haben eine rosettenförmige
Raumstruktur. Sie werden aus historischen Gründen auch als
Expand All @@ -487,8 +508,8 @@ Magnetquantenzahl :math:`m` ab:
:download:`SVG: d-Orbitale
<../pics/atomphysik/d-orbitale.svg>`

.. index::
single: Orbital; f-Orbital
.. index:: Orbital; f-Orbital
.. _f-Orbital:

* Orbitale mit der Nebenquantenzahl :math:`l=3` haben ebenfalls eine
rosettenförmige, noch weiter untergliederte Raumstruktur. Sie werden aus
Expand Down
12 changes: 7 additions & 5 deletions atomphysik/aufbau-der-materie.rst
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -39,10 +39,10 @@ wird der Atomkern von einer nahezu masselosen Hülle aus Elektronen.
- :math:`m_{\mathrm{n}} = \unit[1,008\,66]{u} = \unit[1,674\,93 \cdot 10^{-27}]{kg}`

Mit :math:`\unit[1]{e} = \unit[1,6022 \cdot 10^{-19}]{C}` wird dabei die
Elementarladung bezeichnet. Ein Proton bzw. Neutron ist jeweils um rund 1836 mal
schwerer als ein Elektron; der Durchmesser des Atomkerns beträgt hingegen nur
das :math:`1 / 10000`- bis :math:`1 / 100000`-fache des Durchmessers der
Elektronenhülle.
Elementarladung bezeichnet. Ein Proton beziehungsweise Neutron ist jeweils um
rund 1836 mal schwerer als ein Elektron; der Durchmesser des Atomkerns beträgt
hingegen nur das :math:`1 / 10000`- bis :math:`1 / 100000`-fache des
Durchmessers der Elektronenhülle.

.. index:: Atomhülle
.. _Die Elektronenhülle:
Expand Down Expand Up @@ -124,6 +124,8 @@ diese ohnehin stets eine positive Ladung tragen, die ihrer Protonenzahl
entspricht.


.. index:: Isotop
.. _Isotop:
.. _Isotope:

.. rubric:: Isotope
Expand Down Expand Up @@ -222,7 +224,7 @@ Bereits ein winziger Massendefekt entspricht einer gewaltigen Menge an Energie.
\cdot 10 ^{-23}]{g}`. Die Differenz von :math:`m = \unit[1,66 \cdot
10^{-25}]{g}` wird bei der Bildung aus den Kernbausteinen in Energie
umgewandelt. Diese Masse entspricht einer Energie von :math:`\unit[1,494 \cdot
10^{-11}]{J}` je Atom bzw. :math:`\unit[7,5 \cdot 10^{11}]{J}` je Gramm
10^{-11}]{J}` je Atom beziehungsweise :math:`\unit[7,5 \cdot 10^{11}]{J}` je Gramm
Kohlenstoff. Dies entspricht der 22-Millionen-fachen Energiemenge, die bei der
Verbrennung von einem Gramm Kohle freigesetzt wird.

Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion atomphysik/radioaktivitaet.rst
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -189,7 +189,7 @@ deren elektrische Ladung jedoch positiv ist. Derartige Teilchen werden
als "Positronstrahlung" oder :math:`\beta^{+}`-Strahlung bezeichnet.

Bei einem Beta-Plus-Zerfall wird im Kern des ursprünglichen Atoms ein Proton in
ein Neutron und ein Elektron umgewandelt:
ein Neutron und ein Positron umgewandelt:

.. math::
Expand Down
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