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Gustav Robert Kirchhoff

* 12. 3. 1824 Königsberg
† 17. 10. 1887 Berlin
Er ist einer der Begründer der theoretischen Physik in Deutschland. Neben den Verzweigungsregeln in beliebigen Stromkreisen gehört das Gesetz über das Verhältnis von Emissions- und Absorptionsvermögen strahlender Körper und sein Beitrag zur Spektralanalyse zu seinen Hauptleistungen.

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Komplementärfarben

Als Komplementärfarben oder sich ergänzende Farben (Ergänzungsfarben) bezeichnet man diejenigen Farben des Spektrums, die zusammen Weiß ergeben.

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Beleuchtete Körper

Körper, die selbst kein Licht erzeugen sondern lediglich vom Licht anderer Lichtquellen beschienen werden, nennt man beleuchtete Körper. Das Oberflächenmaterial der weitaus meisten Körper reflektiert zumindest einen Teil des auftreffenden Lichtes. Dadurch werden die beleuchteten Körper für einen Betrachter überhaupt erst sichtbar.

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Körperfarben

Diejenigen Farben, in der wir einen Körper sehen, bezeichnet man als Körperfarben. Die Farbe eines Körpers hängt davon ab,

  • welche Anteile des auftreffenden Lichtes reflektiert bzw. hindurchgelassen werden,
  • mit welchem Licht er beleuchtet wird.

Darüber hinaus wird die Farbe eines Körpers von der Struktur seiner Oberfläche und von seiner Dicke beeinflusst.

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Trigonometrische Gleichungen

Trigonometrische Gleichungen (goniometrische Gleichungen) sind solche Gleichungen, in denen die Unbekannte im Argument von Winkelfunktionen vorkommt.

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Laserlicht

Laserlicht oder Laserstrahlung wird mithilfe von Lasern erzeugt. Aufgrund seiner speziellen Eigenschaften – es ist nahezu paralleles Licht, hat eine hohe Energiedichte, kann sehr fein gebündelt werden, hat nur eine Frequenz – kann man es in vielfältiger Weise nutzen, z. B. zur Materialbearbeitung, in der Messtechnik oder in der Chirurgie.

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Licht als elektromagnetische Welle

Licht hat Welleneigenschaften und kann mit dem Modell Lichtwelle beschrieben werden. Lichtwellen sind ihrem physikalischen Charakter nach elektromagnetische Wellen kleiner Wellenlänge und damit großer Frequenz, wobei der für den Menschen sichtbare Bereich Wellenlängen zwischen
390 nm und 780 nm hat. Lichtwellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Sie können gebeugt werden, sich überlagern (interferieren) und polarisiert werden.

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Lichtausbreitung

Das von einer Lichtquelle ausgehende Licht breitet sich im leeren Raum und in einem Stoff geradlinig und nach allen Seiten (allseitig) aus, sofern es nicht durch andere Körper daran gehindert wird.

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Lichtdurchlässigkeit von Stoffen

Stoffe können lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein. Bei den lichtdurchlässigen Stoffen unterscheidet man zwischen durchsichtigen und durchscheinenden Stoffen. Die Lichtdurchlässigkeit ist nicht nur von der Struktur des jeweiligen Stoffes, sondern auch von der jeweiligen Schichtdicke abhängig.

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Lichtgeschwindigkeit

Das Licht breitet sich im Vakuum in allen Richtungen und unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit der Lichtquelle oder des Lichtempfängers mit einer Geschwindigkeit von 299792,458 km/s aus. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine grundlegende Naturkonstante der gesamten Physik.

Formelzeichen:
Einheiten:
c
ein Kilometer je Sekunde (1 km/s)
ein Meter je Sekunde (1 m/s)
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Lichtleiter

Lichtleiter oder Lichtleitkabel sind spezielle Kabel aus durchsichtigen, optisch relativ dichten Materialien, die das Licht unter Ausnutzung der Totalreflexion weiterleiten. Die bekannteste Form der Lichtleiter sind Glasfaserkabel.

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Lichtquellen

Körper, die selbst Licht erzeugen, werden als Lichtquellen bezeichnet. Je nach der Art der Lichtentstehung und den geometrischen Eigenschaften unterscheidet man verschiedene Formen von Lichtquellen.

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Lichtstrahlen und Lichtbündel

Das von einer Lichtquelle ausgehende Licht kann mithilfe verschiedener Modellvorstellungen beschrieben werden. Zu den einfachsten Modellen der Lichtausbreitung gehören Lichtstrahlen. Mit Blenden und Öffnungen kann man aus dem Licht von Lichtquellen Lichtbündel gewinnen.

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Licht und Schatten

Als Schatten bezeichnet man den entweder gar nicht oder nur teilweise beleuchteten Raum hinter Körpern, die für Licht undurchlässig sind oder es zumindest stark schwächen. Das Aussehen des Schattens wird durch mehrere Faktoren beeinflusst. Dies sind die Form der Lichtquelle, die Gestalt des lichtundurchlässigen Körpers und die Entfernung zwischen Lichtquelle und Körper. Der Verlauf des Schattens kann durch geometrische Konstruktion ermittelt werden.

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Linsensysteme

Linsensysteme sind Anordnungen von Linsen, die insgesamt wie eine Sammellinse oder eine Zerstreuungslinse wirken. Die Objektive und Okulare optischer Geräte sind durchweg Linsensysteme. Sie werden vor allem deshalb verwendet, weil nur durch Linsensysteme die verschiedenen Arten von Abbildungsfehlern minimiert werden können. Darüber hinaus ist es möglich, Linsensysteme mit veränderlicher Brennweite (Zoomobjektive) zu konstruieren.

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Trigonometrische Gleichungen und Taschenrechner

Trigonometrische Gleichungen (goniometrische Gleichungen) sind solche Gleichungen, in denen die Unbekannte im Argument von Winkelfunktionen vorkommt. Mithilfe eines Taschenrechners lassen sich derartige Gleichungen lösen. Auf dem Taschenrechner sind die Funktionen, mit denen man bei bekanntem Wert einer trigonometrischen Funktion zum Winkel findet, durch die Bezeichnungen arc sin, arc cos oder arc tan gekennzeichnet. Arkusfunktionen sind die Umkehrfunktionen der trigonometrischen Funktionen.

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Wilhelm Schickhardt

WILHELM SCHICKHARDT (1592 bis 1635), deutscher Gelehrter
* 22.04.1592 Herrenberg
† 23.10.1635 Tübingen

WILHELM SCHICKHARDT (auch SCHICKART bzw. SCHICKARD) war ein in unterschiedlichen Wissenschaftsgebieten erfolgreicher Gelehrter, zu dessen Leistungen die Entwicklung einer Rechenmaschine für die Grundrechenarten gehört.

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Lochkamera

Die Lochkamera ist das einfachste optische Gerät, mit dem man von einem Gegenstand ein Bild erzeugen kann.
Sie besteht im Wesentlichen aus einem lichtundurchlässigen Gehäuse mit einer kleinen Öffnung (Loch) auf der einen Seite und einem Schirm, auf dem das Bild des Gegenstandes zu beobachten ist. Genutzt wird bei der Lochkamera die geradlinige Ausbreitung des Lichtes.

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Brandschutz, Gefahrstoffe

Zum Löschen eines Feuers sind folgende Maßnahmen notwendig:

  • Entfernen des brennbaren Stoffes oder
  • Unterbinden der Luftzufuhr oder
  • Herabsetzen der Temperatur unter die Entzündungstemperatur des Stoffes.

    Ist das Feuer einmal ausgebrochen, wird es oft mit Wasser gelöscht. Durch Wasser wird die Luftzufuhr unterbrochen und die herrschende Temperatur unter die Entzündungstemperatur des brennbaren Stoffes herabgesetzt.
    Eine Reihe von Bränden darf niemals mit Wasser gelöscht werden:
    • Brände von Flüssigkeiten, die nicht mit Wasser mischbar und leichter als Wasser sind, z. B. Benzin, Petroleum, Dieselöl,
    • Brände an elektrischen Leitungen,
    • Brände von Leichtmetallen wie Aluminium und Magnesium.
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Robert Bunsen

* 31.5.1811 Göttingen
† 16.8.1899 Heidelberg

ROBERT WILHELM BUNSEN war einer der hervorragenden Chemiker des 19. Jahrhunderts. Bekannt wurde er vor allem durch die Entwicklung der Spektralanalyse gemeinsam mit dem Physiker GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF.

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Chemie, Altertum

Mit Beginn seines Auftretens in der Natur strebte der Mensch nach einer Verbesserung seiner Lebensbedingungen und nutzte dabei von Beginn an unbewusst chemische Prozesse. Begonnen hat diese Entwicklung mit der Entdeckung des Feuers durch Umwandlung von mechanischer Arbeit in Wärme. Die Beherrschung des Feuers erlaubte die Gewinnung von Metallen sowie keramischen Baumaterialien und trug somit wesentlich zur Sesshaftwerdung der Menschen bei.

Natürlich vorkommende Stoffe wurden schon in frühester Zeit als Arzneistoffe, Farbpigmente, Kosmetika oder wie das Papyrus in Ägypten als Schreibunterlage genutzt. Durch Beeinflussung natürlicher, freiwillig ablaufender Reaktionen gelang den Menschen im Altertum die Herstellung von Wein, Bier oder Essig. Auch natürliche Farbstoffe wurden schon vor Beginn der Zeitrechnung durch „chemische Handwerker“ aufgrund ihrer praktischen Erfahrungen gewonnen.

Die Frage nach dem wissenschaftlichen Hintergrund der Prozesse und dem Aufbau der Stoffe stellten sich griechische und chinesische Naturphilosophen erst kurz vor der Zeitenwende und legten damit den Grundstein für die Herausbildung der Alchemie als Vorläufer der Chemie im Mittelalter.

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Chemie, Computertechnologie

Der Siegeszug der Computertechnologie, speziell die Entwicklung von Personalcomputern, eröffnet auch der chemischen Forschung neue, bisher ungeahnte Möglichkeiten. Die Leistungsfähigkeit vieler Analyseverfahren wird erheblich verbessert, sodass u. a. in der Dopinganalytik und in der Kriminaltechnik (genetischer Fingerabdruck) beachtliche Erfolge erzielt werden. In Zusammenarbeit von Chemikern, Biologen und Informatikern gelang es 2004 sogar, das menschliche Genom vollständig zu entschlüsseln.
Mit der Biotechnologie entwickelt sich ein neuer innovativer Industriezweig, in dem hoch wirksame Arzneistoffe und neue Werkstoffe mit biochemischem Methoden hergestellt werden. Große Hoffnungen setzt man auch in neue anorganische Werkstoffe, z. B. in die Nanotechnologie und die Hochtemperatursupraleiter, die den Strom bei der Siedetemperatur von flüssigem Stickstoff praktisch verlustfrei leiten.
Überdeutlich wird gegen Ende des 20. Jahrhunderts die Notwendigkeit einer nachhaltigen, umweltverträglichen Entwicklung der Menschheit. Die Ursachen des anthropogen verursachten Ozonlochs und des Treibhauseffekts wurden erkannt und auf Internationalen Umweltkonferenzen wird versucht, die Entwicklung zu stoppen. Neu entwickelte Kunststoffe und Tenside müssen biologisch vollständig abbaubar sein. Die Vermeidung von Abfällen und die mögliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht schon bei der Konzeption von Industrieanlagen im Vordergrund. Eine Reihe von neu gegründeten Umweltorganisationen schärft das Bewusstsein der Öffentlichkeit für eine effizientere Nutzung der Ressourcen. Der Super-GAU von Tschernobyl 1986 läutete das Ende der Kernenergie in Westeuropa ein und es wird verstärkt an der Nutzung alternativer Energiequellen (Wind, Wasser, Wasserstoff, Sonnenenergie) gearbeitet.

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John Dalton

* 06.09.1766 in Eaglesfield,  
† 27.07.1844 in Manchester

JOHN DALTON arbeitete als Privatlehrer in Großbritannien. Er widmete sich verschiedenen Forschungsarbeiten in den Bereichen Geografie, Meteorologie, Physik, Astronomie und Botanik. Während seiner Forschungen erkannte er das Gesetz der multiplen Proportionen, erarbeitete eine Atommassentabelle mit sechs Elementen und 13 Verbindungen und beschrieb das Wärmeausdehnungsgesetz bei Gasen. Daneben begründete er eine neue Atomtheorie.

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Definieren

Definieren ist eine Tätigkeit, die eng mit chemischen Begriffen, speziell mit Größen, verbunden ist. Beim Definieren wird eine kurze Fassung eines Begriffsinhaltes formuliert. Oft gibt man zuerst den übergeordneten Begriff (einen Oberbegriff) an.

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Denk- und Arbeitsweisen

Denk- und Arbeitsweisen der Chemie sind all jene für die Chemie und die Tätigkeit des Chemikers charakteristischen Herangehensweisen, die das Wesen dieser Naturwissenschaft ausmachen.

Dazu gehören das Definieren von Begriffen und Größen mit ihren Einheiten einschließlich Festlegungen zu einem einheitlichen Einheitensystem, das Erkennen und Anwenden von Naturgesetze, das Lösen von Aufgaben und Problemen sowie solche charakteristischen Tätigkeiten, wie das Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Messen, Experimentieren, Interpretieren, Erklären und Voraussagen.

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