Benutzer:Pik-Asso/Trockendock

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Ein Hohlraum ist ein Volumen, das in einen Körper eingelagert ist, der hohl ist. Seine Größe wird als Hohlvolumen bezeichnet. Der Hohlraum kann mit einem Inhalt gefüllt sein. Der umgebende Körper und der Inhalt werden durch eine Grenzfläche voneinander getrennt. In der Regel ist der einschließende Körper ein Festkörper, eine Ausnahmen bilden Gasblasen in einer Flüssigkeit. Wenn jedoch sowohl der umgebende Körper als auch sein "Inhalt" Festkörper sind, spricht man von einem Einschluss.

Sowohl in der belebten und unbelebten Natur als auch in der Technik treten Hohlräume in sehr unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Ausdehnung auf. Entsprechend vielfältig sind auch ihre Eigenschaften, ihre Funktion beziehungsweise ihr Verwendungszweck.

Idealerweise ist ein Hohlraum von seiner Umgebung durch eine undurchdringliche Grenzfläche vollständig isoliert.

Behälter

Transportgefäß

Reaktionsgefäß Rezipient etwas das vas hermeticum in der Alchemie. Das Analogon in der Physik ist der Innenraum, dieser kann sowohl real als auch im Rahmen eines Gedankenexperimentes fiktiv sein. Obwohl hermetisch eingeschlossen, ist der Inhalt in all diesen Fällen jedoch nicht vollständig isoliert von seiner Umgebung, denn über und durch die Grenzfläche wechselwirken Inhalt und Umgebung in verschiedener Weise (Gravitation, Information, Temperatur, ...).

black box



mikroskopisch:

Wenn man davon absieht, dass selbst ein Atom im Rahmen des Bohr´schen Modells gewissermaßen als Hohlraum betrachtet werden könnte(wobei die Elektronen als "Hülle" den Atomkern als "Inhalt" einschließen), sind die kleinsten bekannten Hohlräume die Fullerene. Mit ihnen als mikroskopisch kleiner Käfig können einzelne Atome oder Moleküle eingeschlossen werden und auf diese Weise Klathrate bilden. Größere Käfige können auch durch die Schichtebenen einzelner Kristalle gebildet werden, entsprechede Einlagerungen dort werden als Interkalation bezeichnet.

Zitate:

  • Lao Tse: Dreißig Speichen ...







Die Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie sind äußerst komplex und so allgegenwärtig, dass sie einerseits über die visuelle Wahrnehmung zur wichtigsten Orientierungshilfe des Menschen in seiner Umgebung geworden sind und andererseits eines der meistuntersuchten Forschungsgebiete der Physik bilden. Die naturwisschenschaftliche Forschung bewegt sich dabei in zwei verschiedenen Richtungen vorwärts: Einerseits wird in der Optik untersucht, in welcher Weise (das heißt: auf welchen Prinzipien und Effekten aufbauend) diese Wechselwirkung geschieht, andererseits werden die so gewonnenen Erkenntnisse angewendet, um neue Untersuchungsmethoden über verschiedenste materielle Strukturen zu entwickeln, vorwiegend in der Astronomie, Physik, Chemie, Biologie und Physiologie .

Licht ist derjenige schmale Ausschnitt aus dem extrem breitbandigen Spektrum der elektromagnetischen Strahlung,der für das menschliche Auge sichtbar ist. Im Vakuum breitet es sich geradlinig aus (siehe: Huygenssches Prinzip) und kann nur durch Wechselwirkung mit einem materiellen optischen Medium in dieser Ausbreitung beeinflusst werden. Die gequantelten Träger der Lichtenergie sind die Photonen. (Nebenbemerkung: eine Gravitationslinse bildet kein solches materielles optisches Medium, ihre abbildende Wirkung kommt durch die Raumkrümmung zustande, nicht durch eine Wechselwirkung von Materie mit den Photonen im hier behandelten Sinn) Licht wird mit folgenden Kenngrößen beschrieben, um die Wechselwirkung mit Materie beschreiben zu können:

Polarisationszustand

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wesentlich zur Beschreibung von Interferenz-Erscheinungen


Materie bildet unterschiedlichste Struktur (Systemtheorie)en, die hinsichtlich ihrer Wechselwirkung mit Licht meist kollektiv als optische Medien bezeichnet und durch folgende kollektive Kennzahlen beschrieben werden : Transparenz Brechungsindex Daneben gibt es auch Wechselwirkungen zwischen Photonen und quasi-singulären, "individuellen" Materieteilchen, die hier nicht behandelt werden (siehe beispielsweise:Photoeffekt, Photon-drag-Effekt, Compton-Effekt, Paarbildung, Kernphotoeffekt.
All diese Größen sind in der Regel von der Wellenlänge abhängig, das heißt spektral selektiv. Darüberhinaus können sie vom Polarisationszustand des Lichts abhängig sein.

Arten der Wechselwirkung

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Grundsätzlich kann unterschieden werden:

- Spektarlanalyse extraterristrischer Objekte: das auf der Erde empfangene Licht, das von diesen weit entfernten Objekten stammt, war für lange Zeit die einzige Informationsquelle über diese Objekte. Neben der elektromagnetischen Strahlung anderer Wellenlängenbereiche (Gamma-Strahlung, Röntgen, Mikrowellen) dienen heute auch Teilchenstrahlung (Neutrinos und andere) als Informationsquelle über solche Objekte.

Es ist interessant, sich vor Augen zu führen, dass wir von diesen Objekten (und somit von dem Kosmos als Ganzem) nur dank der temporären Abwesenheit unseres Zentralgestirns im Beobachtungsfenster (schlicht also: bei Nacht) etwas erfahren können.


Visuelle Wahrnehmung

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Die Wechselwirkung von Licht und Materie erscheint so selbstverständlich, dass die folgende Trivialität überraschend wirkt: Licht selbst ist in einem gewissen Sinn unsichtbar. Im Vakuum könnten wir einen neben uns befindlichen Lichtstrahl nicht "sehen" - nur wenn Licht durch die Pupille ins Auge tritt (oder von einem lichtempfindlichen Detektor erfasst wird), kann es wahrgenommen werden.


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Ein Regenbogen ist eine optische Naturerscheinung in Form eines kreisbogenförmigen, farbigen Lichtbandes, das von sonnenbeschienenen Regentropfen gebildet wird. Dieses farbige Lichtband wird hervorgerufen durch wellenlängenabhängige Brechung und innere Reflexion des Sonnenlichtes in feinverteilten Wassertropfen eines Regengebietes oder eines Sprühnebels.

Natürliche Regenbögen entstehen meist dann, wenn nach einem Regenschauer der Himmel schnell aufklart und die tiefstehende Sonne das abziehende Niederschlagsgebiet beleuchtet. Demzufolge werden Regenbögen entweder vormittags im Westen oder gegen Abend im Osten beobachtet. In gemäßigten Klimazonen mit einer westlichen Vorzugswindrichtung wie in Mitteleuropa sind diese Bedingungen am wahrscheinlichsten am späten Nachmittag im Anschluss an ein Wärmegewitter erfüllt.