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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
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Was ist kälter? Physikalische Experimente

Unterhaltsame Experimente in der Physik

Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Physikexperimente für Kinder

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Haben Sie sich jemals gefragt, warum einige Objekte, die sich in genau den gleichen Bedingungen befinden (und daher die gleiche Temperatur haben), bei Berührung kälter erscheinen als andere?

Um diese Frage zu beantworten, führen Sie dieses Experiment durch. Stellen Sie auf den Tisch ein Holzbrett und einen Spiegel daneben. Stellen Sie ein Raumthermometer dazwischen. Nach einiger – recht langer – Zeit können wir davon ausgehen, dass die Temperaturen des Holzbretts und des Spiegels gleich sind. Das Thermometer zeigt die Temperatur der Luft an – natürlich dasselbe wie die Tafel und der Spiegel.

Was ist kälter?

Berühren Sie den Spiegel mit Ihrer Handfläche. Sie werden das kalte Glas spüren. Berühren Sie sofort die Tafel. Es wird viel wärmer erscheinen. Was ist los? Schließlich ist die Temperatur von Luft, Brettern und Spiegeln gleich. Warum schien Glas kälter als Holz?

Ihre Hände haben eine Temperatur von etwa 36,6 Grad. Dies ist die Körpertemperatur eines gesunden Menschen. Und die Temperatur des Glases im Raum beträgt beispielsweise 20°. Da das Glas ein guter Wärmeleiter ist, beginnt es sofort, sich an Ihrer Hand zu erwärmen, und „pumpt“ eifrig Wärme aus der Hand. Dadurch entsteht ein Kältegefühl in der Handfläche. Holz ist ein schlechter Wärmeleiter. Nach unserer Erfahrung hat es auch eine Temperatur von 20°, und es fängt auch an, Wärme in sich selbst zu „pumpen“, sich von Hand aufzuwärmen, allerdings viel langsamer, sodass man keine scharfe Erkältung verspürt. Hier scheint der Baum wärmer zu sein als Glas, obwohl beide die gleiche Temperatur haben.

Dabei geht es allerdings nicht nur um die unterschiedlichen Materialien der Gehäuse. Wenn Sie ein glattes, poliertes und exakt gleiches, aber nicht gehobeltes Brett berühren, werden Sie den Temperaturunterschied spüren. Und das alles aufgrund der Tatsache, dass die Anzahl der Kontaktpunkte (Wärmerezeptoren der Haut der Hände) unterschiedlich sein wird.

Autor: Rabiza F.V.

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Bei herkömmlichen Instrumenten nimmt ein Strahlteiler das vom Teleskop gesammelte einfallende Licht auf und teilt es in zwei Lichtstrahlen auf. Ein Lichtstrahl wird von einem festen flachen Spiegel reflektiert, der andere von einem Spiegel, der an einem Drehmechanismus befestigt ist. Am Ende des Strahlengangs vereinigen sich die beiden Strahlen wieder. Natürlich ist ein solches Design komplex, verbraucht viel Energie und ist unter Weltraumbedingungen nicht sehr zuverlässig.

Im neuen Spektrometer werden die Spiegel durch ein mikroskaliges photonisches System aus 60 Hohlwellenleitern ersetzt, die zehnmal dünner sind als ein menschliches Haar. Diese winzigen Systeme, die in einen Siliziumwafer eingraviert sind, werden die Arbeit herkömmlicher Spektrometertypen erledigen. Das Licht wandert durch winzige Wellenleiter, erreicht eine Y-Verzweigung, teilt sich und läuft dann durch zwei getrennte Kanäle weiter. Ein Strahl legt einen längeren Weg zurück, und dann werden die Strahlen wieder kombiniert, um ein Spektrogramm zu erzeugen. Ein Spektrometer auf einem Chip, das in Ihre Handfläche passt, aber die ganze Arbeit eines großen, komplexen Spektrometers mit beweglichen Teilen erledigen kann.

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