Du musst richtig lesen: es gibt die Maxwellgleichungen fürs Vakuum und dann natürlich die fürs Vorhandensein von magnetisierbarer und/oder polarisierbarer Materie. Gibt es z.B. keine polarisierbare Materie, braucht man auch kein D-Feld und umgekehrt für keine magnetisierbare Materie kein H-Feld!

also physikalische Simulationen und Programme, die gewisse automatisierungen durchführen sowie datenauswertung. Spiele oder etwas in der Richtung habe ich noch nie programmiert

Teils selbst beigebracht, teils im Studium vertieft. Wo ich noch Physik studiert habe, gab es keine Pflichtveranstltungen, in denen man in die Programmierung reingeführt wurde. Das hat sich aber an meiner Universität dann über die Jahre geändert. Spätestens in meiner Bachelorarbeit musste ich programmieren, um die Zeitentwicklung der optischen Blochgleichungen numerisch zu lösen und vieles mehr. Angefangen habe ich mit Python, dann Fortran, mittlerweile bin ich dabei zu C zu wechseln.

Magnetische Feldstärke H ist mit der magnetischen Flussdichte B über die Permeabilität verknüpft. Diese gibt die Magnetisierung eines Materials im externen Magnetfeld an, praktisch die Durchlässigkeit magnetischer Feldlinien. Je höher der Wert dabei ist, desto durchlässiger.

Es gilt für die magnetische Flussdichte

B = mu * H, wobei mu die permeabilität ist.

Gegenfrage: sieht man Absorptionslinien als Farben, obwohl Licht geschluckt wird?

Komplett eliminieren kannst du sie nicht. Im Nenner wird sie bleiben, aber wenn alle Variablen positiv sind, dann kannst du schreiben

z/(8ax^3 + y^6)^(1/3)

In manchen Übungen werden Gruppenabgaben bevorzugt, sind jedoch keine Pflicht. Wenn man alles alleine hinbekommt und keinen abgabepartner braucht, dann gibst du eben alleine ab.

den Cosinus benutzt du doch schon für y(t)… dann wird die Ableitung dy/dt = v keinen Cosinus mehr haben. Also das bitte einmal korrigieren. Das Pendel ist zu Beginn ausgelenkt, daher y(t) mit Cosinus beschreiben.

Ich mache es mal allgemeiner, hilft dir das?

Q ist natürlich die Ladung.

Du kannst auch direkt loslegen und das elektrische Feld E mal einsetzen ins Integral. Ich denke ds als differential ist hier verwirrend für dich (benutz mal dr als differential) und dann ziehst du alles aus dem Integral, bis auf das 1/r^2 und integriere, du wirst auf das Potential von oben kommen und hättest es aus dem Grünen, wie du eigentlich wolltest. Bei meinem Ansatz ist alles allgemein gehalten, aber kann natürlich auf die speziellen Fälle überführt werden.

Meine Frage lautet, ob eine Anode Elektronen immer anzieht, oder ist die Ursache der Beschleunigung die Spannung zwischen Anode und Kathode?

Da schließen sich zwei Fragen aber nicht aus. Die Anode zieht die Elektronen immer an, da die Kathode die Elektronenquelle ist und aufgrund von Coulomb-Wechselwirkung, werden diese wohl kaum dorthin beschleunigt. Die Ursache fürs Beschleunigen selbst ist natürlich das elektrische Feld, das zwischen Kathode und Anode angelegt wird. Ohne die Spannung gäbe es natürlich auch kein elektrisches Feld zwischen den beiden, das sollte klar sein.

Beim Photoelektrischen Effekt werden auch Elektronen durch Photonen gelöst. Wenn die Gegenspannung null ist, werden die Elektronen von der Ringanode angezogen oder bewegen sie sich zur Ringanode, weil sie noch übrige Kinetische Energie haben?

So erst einmal nicht ganz. Die Gegenspannung kann auch ungleich Null sein. Wichtig ist nur, dass die Elektronen genügend kinetische Energie sammeln, um die Gegenspannung zu überwinden. Die Elektronen werden zur Ringanode durch das elektrische Feld beschleunigt, aber wenn die Gegenspannung so gewählt wird, dass es stark genug ist, selbst die schnellsten Elektronen, die ihre elektrische Energie vollständig in kinetische Energie umwandeln konnten, daran zu hindern, misst man keinen Photostrom.

Warum werden Elektronen beim Fadenstrahlrohr zur Anode beschleunigt und beim Photoelektrischen Effekt nicht (zur Ringanode)?

Das zeigt mir, dass du irgendwas beim Photoeffekt nicht verstanden hast. Wenn du aber verstanden hast, was ich vorher schrieb, dann kannst du dir die Frage selbst beantworten. Kurz um: natürlich werden sie auch beim Photoeffekt zur Ringanode beschleunigt. Man muss ja keine Gegenspannung dazuschalten (oder? :-) und selbst wenn... ach ich verrate wieder zu viel).

Ich habe ein Bachelor in Physik gemacht, aber zum nächsten Semester sofort den Master angefangen, da die meisten Unternehmen, die an Physiker interessiert waren mindestens ein Diplom/Master haben wollen. Da ich sowieso in die Forschung gehen wollte, war das auch der richtige Weg, ich weiß gar nicht, ob du wirklich eine Chance hättest mit nur einem Bachelor. Ich kenne auch keinen, der nur einen Bachelor gemacht hat und danach ins Berufsleben ging, wenn dann wurde ein Master in einem anderen Studiengang drangehängt.

Für eine physikalische Kraft F brauchst du eine Impulsänderung F = dp/dt über die Zeit t. Der Impuls selbst ist definiert über p = mv, also das Produkt aus Masse m und Geschwindigkeit v. Dann musst du nach der Produktenregel ableiten:

F = d/dt mv = dm/dt v + m dv/dt, wenn wir noch annehmen, dass die Masse m zeitlich konstant bleibt, so ist dm/dt = 0 und die finale Bewegungsgleichung lautet

F = m dv/dt.

Wir können noch benutzen, dass die zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit v die Beschleunigung a ist, also a = dv/dt, also

F = ma

und dies bedeutet Kraft ist gleich Masse mal Beschleunigung. Ein Körper muss also beschleunigt werden, d.h. seine Geschwindigkeit muss sich zeitlich ändern, damit eine (physikalische) Kraft wirkt.

Allgemein gilt Kraft F ist die zeitliche Ableitung des Impulses p, also F = dp/dt, wenn man p = mv einsetzt, erhält man: F = d/dt mv, wenn wir noch annehmen, dass die Masse m über die Zeit konstant bleibt und nur die Geschwindigkeit zeitlich veränderlich ist, dann ergibt sich: F = m * dv/dt = ma. Warum jetzt bei der Feder F = -Dx herauskommt, nun ja, das liegt an der Lösung der Differentialgleichung eines harmonischen Oszillators (Feder). Der Ansatz aber, um diesen Ausdruck zu erhalten, ist nach wie vor die Bewegungsgleichung F = ma

Ich beschäftige mich sehr stark mit Licht-Materie-Wechselwirkung und freue mich über so eine Frage. Zunächst stimmt das nicht immer! Es gibt gewisse Voraussetzungen, damit Licht wirklich nicht durch ein Plasma kommt.

Natürlich beeinflusst allgemein ein Plasma die Propagation einer Lichtwelle, jedoch muss man hier etwas ins Detail gehen und aufpassen. Licht kann sehr wohl durch Plasma hindurch, jedoch nicht immer. Wichtig ist, dass die Frequenz des Lichts hoch genug ist. Genau bedeutet dies, wenn die Lichtfrequenz größer als die Plasmafrequenz ist, dann kommt es zu keiner Kopplung der Elektronen mit dem Lichtfeld, weil sie gar nicht erst so schnell darauf „reagieren“ bzw. antworten können. Die Plasmafrequenz selbst wird durch die Instabilität der dielektrischen Funktion freier Elektronen im Plasma hervorgerufen. Wenn wir eine Quantisierung des freien Elektronengases durchführen landen wir sogar bei neuen Quasiteilchen, den Plasmonen.

Die Licht-Materie-WW zwischen Plasmonen und einem Lichtfeld bzw. Photonen sind auch der Grund dafür, warum Metalle so glänzend in ihren Farben erscheinen, es ist die Antwort der freien Elektronen auf die Photonen, die das Plasma durchsetzen. Aber damit es eben genau zu dieser „Antwort“ kommt, darf die Frequenz der Photonen nicht zu groß werden.

Also die Gleichung E = U/d ist im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators korrekt! E ist konstant, da die Spannung U fix eingestellt wird, sowie der Abstand d der beiden Plattenkondensatoren zueinander. Dies gilt jedoch nur für einen unendlich ausgedehnten Plattenkondensator, da an den Grenzflächen eines endlichen Plattenkondensators die Feldlinien gekrümmt werden und nicht mehr den gleichen Abstand zueinander haben, wie im Inneren. Es ist ja wichtig für ein homogenes elektrisches Feld überall den gleichen Feldwert (gleicher Abstand der Feldlinien) und Richtung zu haben. Kann sein, dass du die Frage falsch verstanden hast. Die meinen wohl, wenn eine Probeladung q im Inneren des Kondensators ist, ob sich dann E verändert, wenn ich q hin und herschiebe entlang der Feldlinien. Hierbei sollte durch oben klar sein, dass sich der Betrag der elektrischen Feldstärke E nicht ändert. Die meinen nicht damit den Abstand der Platten selbst!

EDIT: Wie die Vorantworter schon darauf aufmerksam gemacht haben, es geht um den Abstand der Probeladung zu den Kondensatorplatten, nicht der Abstand der Platten zueinander selbst!

Beide Formeln beschreiben die gleiche Energie für ein homogenes elektrisches Feld (d.h. Richtung des elektrischen Felds überall gleich und Feldwert überall derselbe bzw. die Feldlinien behalten immer den gleichen Abstand zueinander).

Setzt man in der Gleichung W = F*d an und hat im Hinterkopf, dass die elektrische Kraft F = E*q ist, sowie E = U/d (homogenes Feld im Plattenkondensator), dann erhält man F = U/d * q und eingesetzt in die Energie macht das W = U/d * q * d = U * q

Die Polarisation des Lichts spielt in der Tat eine Rolle bezüglich der Symmetrie der Winkelverteilung gestreuter Photonen. Nach der Klein-Nishina Gleichung kannst du mit dem dort auftauchenden Winkel theta die Winkel zwischen den Polarisationsvektoren vor und nach dem Stoß berücksichtigen. Letztlich wird die Winkelverteilung bereits polarisierter Photonen nicht symmetrisch bezüglich des anfänglichen Photonenimpulses sein [1]. Bei anfänglich unpolarisierten Photonen erkennt man hingegen eine Symmetrie!

[1] Studying the effect of Polarisation in Compton scattering in the undergraduate laboratory

Ich kenne einen Experimentalphysiker aus einer Arbeitsgruppe, der Marathonläufer ist und viele aus unserer Arbeitsgruppe fahren gerne Kanu und Bouldern, also das kann ich so nicht stehen lassen

Wenn Zeit existiert, existiert auch Materie, Raum und Energie. Man kann also sagen, Zeit existiert ewig bzw. Materie existiert ewig, weil es zu jeder Zeit auch Materie geben muss. Wenn du keine Zeit hast, was existiert dann eigentlich noch? Genau genommen nichts

Also ich kannte einen Muslim, der war Linkshänder und da war das nie ein Problem. Zwar hat man ihm verboten mit links zu essen, aber schreiben durfte er ruhig mit links. Außerdem warum erschafft Allah dann Linkshänder, wenn das so eine Katastrophe ist?