Glossar A–Z

Hier findest Du die wichtigsten Fachbegriffe der Physik in ein, zwei Sätzen erklärt. Ein Klick auf „mehr“ führt zur Themenseite mit ausführlicher Erklärung, Beispielen und Selbsttest.

A

Absoluter Nullpunkt: Tiefste mögliche Temperatur: 0 K = −273,15 °C. Dort hätten die Teilchen die geringstmögliche Bewegungsenergie. mehr
Aggregatzustand: Erscheinungsform eines Stoffes: fest, flüssig oder gasförmig. Er hängt von Temperatur und Druck ab. mehr
Alphastrahlung: Radioaktive Strahlung aus Heliumkernen (2 Protonen, 2 Neutronen). Sehr kurze Reichweite – ein Blatt Papier hält sie auf. mehr
Ampere: Einheit der elektrischen Stromstärke (A), eine der sieben SI-Basiseinheiten. mehr
Amplitude: Größte Auslenkung einer Schwingung oder Welle aus der Ruhelage. Beim Schall bestimmt sie die Lautstärke. mehr
Arbeit: Energie, die durch eine Kraft entlang eines Weges übertragen wird: W = F · s (Kraft in Wegrichtung). Einheit Joule. mehr
Auftrieb: Nach oben gerichtete Kraft auf einen Körper in einer Flüssigkeit oder einem Gas. Sie ist so groß wie die Gewichtskraft der verdrängten Menge (Archimedes). mehr

B

Beschleunigung: Änderung der Geschwindigkeit pro Zeit: a = Δv / Δt, Einheit m/s². Auch Bremsen ist eine Beschleunigung. mehr
Betastrahlung: Radioaktive Strahlung aus schnellen Elektronen (β⁻) oder Positronen (β⁺), die bei der Umwandlung im Kern entstehen. mehr
Brechung: Richtungsänderung des Lichts beim schrägen Übergang in einen anderen Stoff, weil es dort eine andere Geschwindigkeit hat. mehr
Brennweite: Abstand zwischen der Mitte einer Linse und ihrem Brennpunkt (f). Je kleiner f, desto stärker bricht die Linse. mehr

D

Dichte: Masse pro Volumen eines Stoffes: ρ = m / V. Wasser hat rund 1 g/cm³. mehr
Drehmoment: Drehwirkung einer Kraft: Kraft mal Hebelarm (M = F · a), Einheit Newtonmeter. mehr
Druck: Kraft pro Fläche: p = F / A. Einheit Pascal (1 Pa = 1 N/m²), oft auch bar (1 bar = 100 000 Pa). mehr

E

Elektromagnet: Spule mit Eisenkern, die nur dann magnetisch ist, wenn Strom fließt. Die Stärke lässt sich über die Stromstärke steuern. mehr
Elektron: Negativ geladenes Teilchen in der Atomhülle. In Metallen sind Elektronen die beweglichen Ladungsträger des Stroms. mehr
Energie: Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden. Einheit Joule (J). Energie geht nie verloren, sie wird nur umgewandelt. mehr
Energieerhaltungssatz: In einem abgeschlossenen System bleibt die Gesamtenergie gleich. Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden. mehr
Ersatzwiderstand: Einzelner Widerstand, der in einer Schaltung dieselbe Wirkung hätte wie mehrere Widerstände zusammen. mehr

F

Feldlinien: Modell, das Richtung und Stärke eines Feldes zeigt. Magnetische Feldlinien verlaufen außerhalb des Magneten vom Nord- zum Südpol. mehr
Formelzeichen: Buchstabe, der für eine physikalische Größe steht, z. B. s für Strecke, t für Zeit, F für Kraft. Formelzeichen werden kursiv geschrieben. mehr
Freier Fall: Fall nur unter dem Einfluss der Gewichtskraft, ohne Luftwiderstand. Alle Körper fallen dann gleich schnell, mit g ≈ 9,81 m/s². mehr
Frequenz: Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, f = 1 / T. Einheit Hertz (Hz). Beim Schall bestimmt sie die Tonhöhe. mehr

G

Gammastrahlung: Sehr energiereiche elektromagnetische Strahlung aus dem Atomkern. Sie durchdringt viel Material und wird mit dickem Blei abgeschirmt. mehr
Generator: Maschine, die Bewegungsenergie mithilfe der Induktion in elektrische Energie umwandelt – etwa im Fahrraddynamo oder Kraftwerk. mehr
Geschwindigkeit: Zurückgelegte Strecke pro Zeit: v = s / t. Einheit m/s; 1 m/s = 3,6 km/h. mehr
Gewichtskraft: Kraft, mit der ein Körper von der Erde angezogen wird: F = m · g. Sie hängt vom Ort ab – auf dem Mond ist sie etwa sechsmal kleiner. mehr

H

Halbwertszeit: Zeit, nach der die Hälfte der Atomkerne eines radioaktiven Stoffes zerfallen ist. Sie ist für jedes Nuklid fest. mehr
Hebelgesetz: Ein Hebel ist im Gleichgewicht, wenn Kraft mal Kraftarm auf beiden Seiten gleich ist: F₁ · a₁ = F₂ · a₂. mehr
Hertz: Einheit der Frequenz: 1 Hz = eine Schwingung pro Sekunde. mehr
Hookesches Gesetz: Die Verlängerung einer Feder ist proportional zur Kraft: F = D · s, solange die Feder nicht überdehnt wird. mehr

I

Induktion: Entstehen einer Spannung in einer Spule, wenn sich das Magnetfeld in ihr ändert. Grundlage von Generator und Transformator. mehr
Isolator: Stoff, der den elektrischen Strom (fast) nicht leitet, z. B. Kunststoff, Glas, Gummi oder trockene Luft. mehr
Isotop: Atome eines Elements mit gleicher Protonen-, aber unterschiedlicher Neutronenzahl, etwa C-12 und C-14. mehr

J

Joule: Einheit der Energie und Arbeit: 1 J = 1 N · m = 1 W · s. Mit etwa 1 J hebt man eine Tafel Schokolade einen Meter hoch. mehr

K

Kelvin: SI-Einheit der Temperatur. 0 K ist der absolute Nullpunkt; Temperaturdifferenzen sind in K und °C gleich groß. mehr
Kilowattstunde: Energieeinheit für elektrische Energie: 1 kWh = 1000 W · 3600 s = 3,6 Millionen Joule. mehr
Kinetische Energie: Bewegungsenergie eines Körpers: E = ½ · m · v². Doppelte Geschwindigkeit bedeutet vierfache Energie. mehr
Kraft: Ursache für Verformung oder Bewegungsänderung eines Körpers. Hat Betrag und Richtung; Einheit Newton (N). mehr
Kurzschluss: Verbindung der beiden Pole einer Quelle ohne nennenswerten Widerstand. Es fließt ein sehr großer Strom – Sicherungen unterbrechen dann den Stromkreis. mehr

L

Ladung: Eigenschaft von Teilchen wie Elektronen und Protonen, elektrische Kräfte auszuüben. Einheit Coulomb (C); Q = I · t. mehr
Lageenergie: Energie eines Körpers aufgrund seiner Höhe (potentielle Energie): E = m · g · h. mehr
Leistung: Energie oder Arbeit pro Zeit: P = W / t. Einheit Watt (W). Elektrisch gilt P = U · I. mehr
Leiter: Stoff, der den elektrischen Strom gut leitet, vor allem Metalle wie Kupfer, Aluminium oder Silber, aber auch Graphit und Salzwasser. mehr
Lichtgeschwindigkeit: Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum: rund 300 000 km/s (genau 299 792 458 m/s). Nichts ist schneller. mehr
Linsengleichung: Zusammenhang von Brennweite f, Gegenstandsweite g und Bildweite b bei dünnen Linsen: 1/f = 1/g + 1/b. mehr
Lot: Senkrechte auf einer Fläche am Auftreffpunkt eines Lichtstrahls. Einfalls-, Reflexions- und Brechungswinkel misst man zum Lot. mehr

M

Masse: Maß dafür, wie schwer und wie träge ein Körper ist. Einheit Kilogramm (kg). Die Masse ist überall gleich – auch auf dem Mond. mehr
Messunsicherheit: Bereich, in dem der wahre Wert einer Größe vermutlich liegt. Jede Messung ist ungenau; man gibt z. B. 12,4 cm ± 0,1 cm an. mehr

N

Neutron: Elektrisch neutrales Teilchen im Atomkern. Die Neutronenzahl unterscheidet die Isotope eines Elements. mehr
Newton: Einheit der Kraft: 1 N = 1 kg · m/s². Auf der Erde hat ein Körper mit 100 g eine Gewichtskraft von knapp 1 N. mehr

O

Ohm: Einheit des elektrischen Widerstands (Ω): 1 Ω = 1 V / A. mehr
Ohmsches Gesetz: Bei konstanter Temperatur sind Spannung und Stromstärke an einem Metalldraht proportional: U = R · I. mehr
Ortsfaktor: Gibt an, wie stark ein Körper an einem Ort angezogen wird: g ≈ 9,81 N/kg auf der Erde, etwa 1,62 N/kg auf dem Mond. mehr

P

Parallelschaltung: Bauteile liegen nebeneinander an derselben Spannung; der Strom verzweigt sich. Fällt eins aus, laufen die anderen weiter. mehr
Pascal: Einheit des Drucks: 1 Pa = 1 N/m². Der Luftdruck beträgt rund 101 300 Pa ≈ 1 bar. mehr
Periodendauer: Zeit für eine vollständige Schwingung (T). Sie ist der Kehrwert der Frequenz: T = 1 / f. mehr
Proportionalität: Zwei Größen sind proportional, wenn sich bei Verdopplung der einen auch die andere verdoppelt. Im Diagramm: Ursprungsgerade. mehr
Proton: Positiv geladenes Teilchen im Atomkern. Die Protonenzahl (Ordnungszahl) legt das Element fest. mehr

R

Radioaktivität: Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich von selbst umzuwandeln und dabei Strahlung auszusenden. mehr
Reflexion: Zurückwerfen von Licht (oder Schall) an einer Grenzfläche. Es gilt: Einfallswinkel = Reflexionswinkel. mehr
Reibung: Kraft, die einer Bewegung entgegenwirkt, wenn sich Oberflächen berühren. Sie wandelt Bewegungsenergie in Wärme um. mehr
Reihenschaltung: Bauteile liegen hintereinander; durch alle fließt derselbe Strom, die Spannung teilt sich auf. mehr
Resonanz: Starkes Mitschwingen, wenn ein System im Takt seiner Eigenfrequenz angeregt wird – wie eine Schaukel, die man im richtigen Moment anstößt. mehr

S

Schall: Mechanische Welle aus Druckschwankungen in Luft, Wasser oder Festkörpern. In Luft rund 343 m/s schnell; im Vakuum gibt es keinen Schall. mehr
SI-Einheiten: Internationales Einheitensystem mit sieben Basiseinheiten: Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Kelvin, Mol und Candela. mehr
Spannung: Antrieb des elektrischen Stroms, Formelzeichen U, Einheit Volt (V). Sie wird parallel zum Bauteil gemessen. mehr
Spezifische Wärmekapazität: Energie, die nötig ist, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen. Wasser: 4,19 kJ/(kg · K). mehr
Stromstärke: Menge der Ladung, die pro Sekunde durch einen Leiterquerschnitt fließt: I = Q / t. Einheit Ampere, gemessen in Reihe. mehr

T

Temperatur: Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Teilchen eines Körpers. Einheiten °C und K. mehr
Totalreflexion: Vollständige Reflexion beim Übergang in ein optisch dünneres Medium, wenn der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel ist. Genutzt in Glasfasern. mehr
Trägheit: Bestreben jedes Körpers, seinen Bewegungszustand beizubehalten. Je größer die Masse, desto träger ist der Körper. mehr
Transformator: Zwei Spulen auf einem Eisenkern, die Wechselspannung hoch- oder heruntersetzen: U₁ / U₂ = N₁ / N₂. mehr

V

Volt: Einheit der elektrischen Spannung: 1 V = 1 W / A. Eine Batterie hat 1,5 V, die Steckdose 230 V. mehr

W

Wärme: Energie, die wegen eines Temperaturunterschieds von einem Körper auf einen anderen übergeht, Formelzeichen Q, Einheit Joule. mehr
Wärmeleitung: Wärmetransport durch einen Stoff, bei dem die Teilchen ihre Bewegung an Nachbarteilchen weitergeben. Metalle leiten gut, Luft schlecht. mehr
Wärmestrahlung: Wärmetransport durch elektromagnetische Strahlung (Infrarot). Funktioniert auch im Vakuum – so wärmt uns die Sonne. mehr
Wärmeströmung: Wärmetransport, bei dem warmer Stoff selbst strömt (Konvektion), etwa warme Luft über der Heizung. mehr
Watt: Einheit der Leistung: 1 W = 1 J/s. mehr
Welle: Sich ausbreitende Schwingung, die Energie transportiert, aber keine Materie. Es gilt c = λ · f. mehr
Wellenlänge: Abstand zweier benachbarter Wellenberge (λ). Sichtbares Licht hat Wellenlängen von etwa 380 bis 780 nm. mehr
Widerstand: Behinderung des Stromflusses durch ein Bauteil: R = U / I, Einheit Ohm. Auch das Bauteil selbst heißt Widerstand. mehr
Wirkungsgrad: Anteil der zugeführten Energie, der in die gewünschte Form umgewandelt wird: η = E_nutz / E_zu, immer kleiner als 100 %. mehr

Ein Begriff fehlt? Probier die Suche – oder schau in die Formelsammlung, wenn Du eine Formel suchst.