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Tabellen — Physik
* Internationales Einheitensystem
* Physikalische Konstanten
* Typische Teilchendichten
* Radioaktiver Zerfall
* High-temperature oxide superconductors
* Thermische Eigenschaften einiger Materialien
* Thermische Leitfähigkeit einiger Materialien
* Spezifische Wärmekapazität einiger Materialien
* Dichte fester Stoffe
* Dichte und molares Volumen von Gasen
* Dichte von Lösungen
* Viskosität -- Gase
* Viskosität -- Flüssigkeiten
* Oberflächenspannung
* Schmelz- und Siedepunkte
* Latente Wärme und Phasenübergangstemperaturen
* Dielektrizitätszahlen
* Schallgeschwindigkeit
* Farbe
* Effizienz von Lichtquellen
* Beleuchtungsstärken
* Typical lighting levels
* einige wichtige Spektrallinien
* Dichte verschiedener Gläser bei Raumtemperatur
* Brechzahlen einiger Stoffe gegen Luft
* Brechzahl
* Doppelbrechung optisch einachsiger Kristalle
* Einteilung der Spektralbereiche
* Glühfarben
* Thermoelektrische Spannungsreihe
* Elektrochemische Spannungsreihe
* Common anode materials used in batteries and fuel cells
* Common cathode materials used in batteries and fuel cells
* Austrittsarbeit
* Physikalische Eigenschaften von Wasser
* Physikalische Eigenschaften von trockener Luft
* Dampfdruck des Wassers
* Tonintervalle
* Tonleitern
* Schallleistung einiger Schallquellen
* Widerstände, Farbkodierung
* Auflösung klassischer Filme
Internationales Einheitensystem (SI)
----------------------------------------------------------------------
SI-Basiseinheiten:
Meter m
Kilogramm kg
Sekunde s
Ampere A
Kelvin K
Mol mol
Candela cd
abgeleitete SI-Einheiten:
Radiant rad = m/m
Steradiant sr = m2/m2
Hertz Hz = 1/s
Newton N = kg.m/s2
Pascal Pa = N/m2 = kg/m.s2
Joule J = N m
Watt W = J/s
Coulomb C = A.s
Volt V = W/A
Farad F = C/V
Ohm \Omega = V/A
Siemens S = A/V
Weber Wb = V.s
Tesla T = Wb/m2
Henry H = Wb/A
Grad Celsius °C = K
Lumen lm = cd.sr
Lux lx = lm/m2
Becquerel Bq = s-1
Gray Gy = J/kg
Sievert Sv = J/kg
Katal kat = mol/s
.....................................
Radiant durch
Sekunde rad/s
Pascalsekunde Pa.s = kg/m.s
Watt durch
Meter-Kelvin W/m.K
Volt durch Meter V/m
Voltampere V.A
.....................................
Ersatzdarstellungen nach ISO 2955:
m^2 => m2, m^3 => m3, m^-1 => m-1, N*m => N.m,
°C => Cel, ° => deg, \Omega => Ohm, µ => u
Mathematische Notation
---------------------------------------------------------------------
richtig falsch
---------------------------------------------------------------------
35 cm × 48 cm | 35 × 48 cm
1 MHz bis 10 MHz oder (1 bis 10) MHz| 1 MHz--10 MHz oder 1 bis 10 MHz
20°C bis 30°C oder (20 bis 30)°C | 20°C--30°C oder 20 bis 30°C
123 g ± 2 g oder (123 ± 2) g | 123 ± 2 g
70 % ± 5 % oder (70 ± 5) % | 70 ± 5 %
240 × (1 ± 10 %) V | 240 V ± 10 %
----------------------------------------------------------------------
Physikalische Konstanten
----------------------------------------------------------------------
Größe/Symbol Wert/Einheit
----------------------------------------------------------------------
Atomare Masseneinheit u=1/12 m(C12) ......... 1.660,540 * 10^-27 kg
Avogadro-Konstante N_A ........................ 6.022 * 10^23 1/mol
Boltzmann-Konstante k=R/N_A .................. 1.380,7 * 10^-23 J/K
Elementarladung e ................................ 1.602 * 10^-19 C
Faraday-Konstante F=e.N_A .................... 9.648,5 * 10^4 C/mol
Gaskonstante R=k.N_A ................................ 8.315 J/K.mol
Feinstrukturkonstante
\alpha=µ_0.c.e^2/2h .......................... 7.297,35 * 10^-3
1/\alpha .............................................. 137.036
Gravitationskonstante G ................... 6.673 * 10^-11 m3/kg.s2
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum
c=(\epsilon_0.µ_0)^(-1/2) ............. 2.997,924,52 * 10^8 m/s
Molares Normvolumen V_0
des idealen Gases ................. 2.241,4 * 10^-2 m3/mol [*]
2.446,5 * 10^-2 m3/mol [**]
Plancklänge (\hbar.G/c^3)^(1/2) .................... 1.6 * 10^-35 m
Plancksche Konstante h ......................... 6.626 * 10^-34 J.s
\hbar=h/2PI ................................ 1.055 * 10^-34 J.s
Ruhemasse
Elektron m_e ................................ 9.109 * 10^-31 kg
= 5.486 * 10^-4 u
Proton m_p .................................. 1.673 * 10^-27 kg
= 1.007 u
= 1,836 m_e
Neutron m_n ................................. 1.675 * 10^-27 kg
= 1.009 u
Wasserstoff m(H-1) .................................. 1.007,8 u
Helium m(He-4) ...................................... 4.002,6 u
Compton-Wellenlänge h/m.c
Elektron ..................................... 2.426 * 10^-12 m
Proton ....................................... 1.321 * 10^-15 m
Neutron ...................................... 1.320 * 10^-15 m
Rydberg-Konstante
R_oo = m_e.c.\alpha^2/2h ..................... 1.097 * 10^7 1/m
Solarkonstante S ................................ 1.367 * 10^3 W/m2
Magnetische Feldkonstante
µ_0=4PI.10^-7 ........................ 1.256,64 * 10^-6 V.s/A.m
Elektrische Feldkonstante
\epsilon_0=1/(µ_0.c^2) .............. 8.854,19 * 10^-12 A.s/V.m
Magnetische Momente
Elektron µ_e .............................. 9.285 * 10^-24 A.m2
Proton µ_p ................................ 1.411 * 10^-26 A.m2
Neutron µ_n ............................... 0.966 * 10^-26 A.m2
----------------------------------------------------------------------
[*] Bei Normtemperatur T_0 = 273.15 K = 0°C und Normdruck
p_0 = 101,325 Pa = 1 atm.
[**] Bei T = 298.15 K und p = 100,000 Pa = 1 bar.
Typische Teilchendichten N/V [1/cm3]
-------------------------------------------
Interstellares Gas 10^0
Technisches Höchstvakuum 10^3
Radioröhre 10^10
Luft 0.3 * 10^20
Wasser 0.3 * 10^23
Gold 0.6 * 10^23
Sonnenzentrum 10^26
Weiße Zwerge 10^30
Atomkern, Neutronenstern 10^38
-------------------------------------------
;; Wilhelm Brenig: Statistische Theorie der
;; Wärme. Springer, 1996.
Radioaktiver Zerfall
----------------------------------------------------------------
alpha-Zerfall: Aussendung vollständig ionisierter He-Kerne
beta(-)-Zerfall: " eines Elektrons
beta(+)-Zerfall: " eines Positrons
gamma-Zerfall: " eines Photons
Halbwertzeiten (in Jahren):
Co(57,27) 0.744
Co(60,27) 5.271
Cs(137,55) 30.2
C(14,6) 5730
^-- Ordnungszahl
^---- relat. Atommasse
----------------------------------------------
Atomart Halbwertzeit Strahlung
----------------------------------------------
U-238 4.51 * 10^9 a a, g, e-
U-235 7.1 * 10^8 a a, (g)
U-234 2.47 * 10^5 a a, (g)
Rb-87 6 * 10^14 a b-
V-50 6 * 10^15 a b-, K, g
K-40 1.26 * 10^9 a b-, K (b+), g
C-14 [*] 5.73 * 10^3 a b-
Be-10 [*] 2.5 * 10^6 a b-
Be-7 [*] 53 d K, y
H-3 [*] 12.26 a b-
----------------------------------------------
Spalte "Strahlung": a=alpha, b=beta, g=gamma,
K=Einfangen eines Elektrons aus der inneren
Elektronenschale (K-Schale) der Atomhülle
in den Atomkern.
[*] ensteht in der Atmosphäre durch
kosmische Strahlung
----------------------------------------------------------------
High-temperature oxide superconductors
-----------------------------------------------------------
Oxides Space group Critical
(Hermann- temperature
Mauguin) (T_c, K)
-----------------------------------------------------------
BaPb{0.75}B{0.25}O{3} n.a. 13
Tl{2}Ba{2}Ca{2}Cu{3}O{10} I4/mmm 25
Ba{0.6}K{0.4}BiO{3} n.a 30
Nd{2-x}Ce{x}CuO{4} I4/mmm 30
La{2-x}Sr{x}CuO{4} I4/mmm 35
La{1.85}Ba{0.15}CuO{4} n.a. 36
Y{2}Ba{4}Cu{8}O{16} Ammm 81
Bi{2}Sr{2}CaCu{2}O{8} A{2}aa 84
YBa{2}Cu{3}O{7-x} Pmmm 92
Tl{2}Ba{2}CaCu{2}O{8} P4/mmm 108
-----------------------------------------------------------
boiling point of nitrogen: 77 K
;; François Cardarelli: Materials Handbook. A Concise
;; Desktop Reference. London: Springer, 2000.
Thermische Eigenschaften einiger Materialien
------------------------------------------------------------
\alpha c_p \lambda
[10^-6 1/K] [J/g.K] [W/m.K]
------------------------------------------------------------
reine Metalle
Aluminium 23.1 0.897 237
Blei 28.9 0.129 35.3
Eisen 11.8 0.449 80.2
Gold 14.2 0.129 317
Kupfer 16.5 0.385 401
Magnesium 24.8 1.023 156
Nickel 13.4 0.444 0.907
Quecksilber 0.140 8.34
Platin 8.8 0.133 71.6
Silber 18.9 0.235 429
Zink 30.2 0.388 116
Zinn 22.0 0.228 0.666
Metalle
Stahl, V2A 16.0 0.51 14
Stahl, unlegiert 11--13 0.49 47--58
Gußeisen 10.5 0.532 58
Aluminium-Bronze 24 0.435 128
Bronze 17.5 0.37 64
Konstantan 15 0.410 23.3
Messing 18 0.385 113
Neusilber 18.36 0.398 48
Beton
Normalbeton (1:2:4) 12 0.88 1.4--1.5
Stahlbeton 10--15 0.88 0.39--1.6
Holz
Eiche ~3 2.4 0.17
Ahorn ~3 1.6 0.16
Birke ~3 1.9 0.142
Buche ~3 2.1 0.17
Erle ~3 1.4 0.17
Esche ~3 1.6 0.16
Kiefer ~3 1.4 0.14
Fichte ~3 2.1 0.14
Bausteine
Ziegel 6 0.92 1
Sandstein 7--12 0.71 2.3
Schamotte 5 0.8 ~1.2
Schiefer 0.76 ~0.5
Marmor ~11 0.84 2.8
Glas
Fensterglas 7.9 0.84 0.81
Quarzglas 0.6 0.73 0.81
Glaswolle 0.84 ~0.04
------------------------------------------------------------
\alpha: linearer Ausdehnungskoeffizient bei 25°C
c_p: spez. Wärmekapazität bei konstantem Druck und 25°C
\lambda: thermische Leitfähigkeit bei 27°C
;; Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
Thermische Leitfähigkeit einiger Materialien
(bei 27°C; siehe auch Tabelle oben)
--------------------------------------------
Material Wärmeleitfähigkeit
[J/m.s.K]
--------------------------------------------
Vakuum 0
Kohlendioxid 0.015
Sauerstoff 0.024
Luft 0.025
Styropor 0.04
Glaswolle 0.042
Kork ~0.05
Asbest 0.08
Papier 0.14
Holz (Fichte, Kiefer) 0.14
Wasserstoff 0.171
Paraffin 0.26
Wasser 0.57
Keramische Kachel 0.6
Ziegelstein 0.7
Glas (Fenster-, Quarzglas) 0.8
Porzellan ~1
Beton 1.3
Kalkstein 2.2
Glycerin 2.37
Marmor ~2.8
Quecksilber 10
Stahl, V2A 14
Konstantan 23.3
Gallium 40.6
Eisen 46
Bronze 64
Zinn 66.6
Platin 71.6
Nickel 90.7
Chrom 93.7
Messing 113
Zink 116
Magnesium 156
Graphit 168
Calcium 200
Aluminium 237
Gold 317
Kupfer 401
Silber 429
--------------------------------------------
;; Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
Spezifische Wärmekapazität einiger Materialien
------------------------------------------------------
Material spezifische Wärme
J/g.K kcal/kg.K
------------------------------------------------------
Blei 0.13 0.031
Wolfram 0.138 0.033
Quecksilber 0.14 0.033
Silber 0.24 0.056
Bronze 0.37 0.09
Messing 0.385 0.092
Kupfer 0.39 0.093
Eisen, Stahl 0.46 0.11
Stahl, V2A 0.51 0.12
Sandstein 0.71 0.17
Quarzglas 0.73 0.17
Granit 0.79 0.19
Fensterglas 0.84 0.20
Stahlbeton 0.88 0.21
Aluminium 0.92 0.22
Gartenerde 1.00 0.24
Luft (bei 50 °C) 1.05 0.25
Holz, Kiefer 1.4 0.33
Leinöl 1.88 0.45
Wasserdampf (bei 110 °C) 2.01 0.48
Holt, Fichte 2.1 0.50
Aceton 2.22 0.53
Eis (bei -10 °C) 2.22 0.53
Glycerin 2.37 0.57
Holz, Eiche 2.4 0.57
Alkohol 2.43 0.58
Meerwasser 3.90 0.93
Wasser 4.19 1 [*]
------------------------------------------------------
bei 25°C und Normdruck
[*] aufgrund der Definition der Kalorie
;; [1] cliXX Physik
;; [2] Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
Dichte fester Stoffe [g/cm3]
--------------------------------------------------
Kunststoffe
Polyurethan-Schaum 0.015--0.06
(feinporig. weich)
Polypropylen 0.91
Polystyren 1.05
Polycarbonat 1.2
Phenolharz 1.4
Polyesterharz 2.0
Polytetrafluorethylen 2.2
Werkstoffe
Schaumkunststoffe 0.1--1.2
Kunststoffe 0.8--2.2
Eisenwerkstoffe 7.5--9.0
Buntmetalle 7.8--9.3
Schwer- und Edelmetalle 9.8--18.4
--------------------------------------------------
Dichte und molares Volumen von Gasen
(bei 273.15 K und 101.325 kPa)
----------------------------------------------------------
Name Formel Dichte Molares Volumen
[g/l] [l/mol]
----------------------------------------------------------
Wasserstoff H2 0.08987 22.43
Helium He 0.1785 22.42
Methan CH4 0.7168 22.38
Ammoniak NH3 0.7714 22.08
Neon Ne 0.8999 22.42
Ethin (Acetylen) C2H2 1.1709 22.22
Kohlenstoffmonoxid CO 1.2500 22.408
Stickstoff N2 1.25046 22.402
Ethen (Ethylen) C2H4 1.2605 22.24
Luft (trocken) 1.2928 22.40
Stickstoffmonoxid NO 1.3402 22.389
Ethan C2H6 1.356 22.16
Sauerstoff O2 1.42895 22.393
Schwefelwasserstoff H2 1.5385 22.153
Chlorwasserstoff HCl 1.6392 22.243
Fluor F2 1.696 22.40
Argon Ar 1.7839 22.394
Kohlenstoffdioxid CO2 1.9769 22.262
Distickstoffmonoxid N2O 1.9780 22.25
Propan C3H8 2.0037 22.00
Schwefeldioxid SO2 2.9262 21.894
Chlor Cl2 3.214 22.06
Bromwasserstoff HBr 3.6443 22.202
Iodwasserstoff HI 5.789 22.10
----------------------------------------------------------
;; DeskTop Chemie
Dichte von Lösungen bei 20°C [g/cm3]
-----------------------------------------------------------------
Massen- H2SO4 HNO3 HCl NaOH KOH NH3
anteil [%] * H2O
-----------------------------------------------------------------
5 1.032 1.026 1.023 1.054 1.044 0.977
10 1.066 1.054 1.047 1.109 1.090 0.958
15 1.102 1.084 1.073 1.164 1.138 0.940
20 1.139 1.115 1.098 1.219 1.186 0.923
25 1.178 1.147 1.124 1.274 1.236 0.907
30 1.219 1.180 1.149 1.328 1.288 0.892
35 1.260 1.214 1.174 1.380 1.341 --
40 1.303 1.246 1.198 1.430 1.396 --
45 1.348 1.278 -- 1.478 1.452 --
50 1.395 1.310 -- 1.525 1.511 --
55 1.445 1.339 -- -- -- --
60 1.498 1.367 -- -- -- --
65 1.553 1.391 -- -- -- --
70 1.611 1.413 -- -- -- --
75 1.669 1.434 -- -- -- --
80 1.727 1.452 -- -- -- --
85 1.779 1.469 -- -- -- --
90 1.814 1.483 -- -- -- --
95 1.834 1.493 -- -- -- --
100 1.831 1.513 -- -- -- --
-----------------------------------------------------------------
;; DeskTop Chemie
Viskosität [µPa.s] -- Gase (bei p=100 kPa)
----------------------------------------------------------------------
100 K 200 K 300 K 400 K 500 K 600 K
----------------------------------------------------------------------
Butan (C4H10) 7.5 10.0 12.3 14.6
Propan (C3H8) 8.3 10.9 13.4 15.8
Wasser (H2O) 10.0 13.3 17.3 21.4
Methan (CH4) 7.7 11.2 14.3 17.0 19.4
Kohlendioxid (CO2) 10.0 15.0 19.7 24.0 28.0
Luft 7.1 13.3 18.6 23.1 27.1 30.8
Stickstoffmonoxid (NO) 13.8 19.2 23.8 28.0 31.9
Argon (Ar) 8.0 15.9 22.9 28.8 34.2 39.0
----------------------------------------------------------------------
;; CRC Handbook of Chemistry and Physics, 2003--2004.
Viskosität [mPa.s] -- Flüssigkeiten
----------------------------------------------------------------------
-25°C 0°C 25°C 50°C 75°C 100°C
----------------------------------------------------------------------
Azeton (C3H6O) 0.540 0.395 0.306 0.247
Wasser (H2O) 1.793 0.890 0.547 0.378 0.282
Ethanol (C2H6O) 3.262 1.786 1.074 0.694 0.476
Quecksilber (Hg) 1.526 1.402 1.312 1.245
Glycerin (C3H8O3) 934 152 39.8 14.8
----------------------------------------------------------------------
;; CRC Handbook of Chemistry and Physics, 2003--2004.
Oberflächenspannung [mN/m]
----------------------------------------------------------------------
10°C 25°C 50°C 75°C 100°C
----------------------------------------------------------------------
Ethanol (C2H6O) 23.22 21.79 19.89
Azeton (C3H6O) 23.46 20.66
Tetrachlormethan (CCl4) 26.43 23.37 20.31 17.25
Benzol (C6H6) 28.22 25.00 21.77
Wasser (H2O) 74.23 71.99 67.94 63.57 58.91
Quecksilber (Hg) 488.55 485.48 480.36 475.23 470.11
----------------------------------------------------------------------
;; CRC Handbook of Chemistry and Physics, 2003--2004.
Schmelz- und Siedepunkte
----------------------------------------------
Element Schmelzpunkt Siedepunkt
[°C] [°C]
----------------------------------------------
Aluminium 660.37 2467
Barium 725 1640
Blei 327.502 1740
Calcium 839±2 1484
Chlor Cl2 -100.98 -34.6
Chrom 1857±20 2672
Eisen 1535 2750
Gold 1064.43 2808±2
Jod J2 113.5 184.35
Kadmium 320.9 765
Kalium 63.25 760
Kupfer 1083.4±0.2 2567
Lithium 180.54 1342
Magnesium 648.8 1107
Mangan 1244±3 1962
Molybdän 2610 5560
Natrium 91.81±0.03 882.9
Nickel 1455 2730
Platin 1772 3827±100
Quecksilber -38.87 356.58
Sauerstoff O2 -218.4 -182.962
Schwefel (rh.) 112.8 444.674
Schwefel (mcl.) 119.0
Selen 217 684±1.0
Silber 961.93 2212
Silizium 1410 2355
Stickstoff N2 -209.86 -195.8
Titan 1660±10 3287
Wolfram 3410±20 5660
Zink 419.58 907
Zinn (cub.) 231.9681 2270
----------------------------------------------
;; Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
Latente Wärme und Phasenübergangstemperaturen
(siehe auch Tabelle oben)
---------------------------------------------------
Material Schmelzen Sieden
--------------- ---------------
T_f L_f T_g L_g
[K] [J/g] [K] [J/g]
---------------------------------------------------
Alkohol 159 100 351 850
Blei 601 23.2 2017 858
Gold 1336 64.5 2933 1580
Helium -- -- 4 21
Kupfer 1356 207 2868 4730
Quecksilber 234 11.4 630 296
Sauerstoff 54 13.9 90 213
Silber 1235 105 2323 2336
Stickstoff 63 26 77 200
Wasser 273 333 373 2263
Wasserstoff 14 58.0 20 455
Wolfram 3783 180 6170 4820
---------------------------------------------------
bei Atmosphärendruck (1.013 * 10^5 Pa)
f: flüssig, g: gasförmig
;; cliXX Physik
Dielektrizitätszahlen
----------------------------------------------------------
Dielektrizitäts- Durchschlagsfest-
zahl epsilon_r igkeit [kV/mm]
----------------------------------------------------------
Luft 1.00059 3
Paraffin 2.1--2.5 10
Transformatorenöl 2.24 12
Polystyrol 2.55 24
Plexiglas 3.4 40
Papier 3.7 16
Bakelit 4.9 24
Glimmer 5.4 10--100
Glas 5.6 14
Neopren 6.9 12
Porzellan 7 5.7
Wasser (20°C) 80
----------------------------------------------------------
;; Tipler: Physik, 1994.
Schallgeschwindigkeit [m/s]
------------------------------
Chlor (0°C) 206
Sauerstoff [*] 316
Luft [*] 331
Stickstoff (0°C) 377
Alkohol (15°C) 1170
Blei (15°C) 1250
Wasserstoff [*] 1284
Quecksilber (15°C) 1430
Wasser (15°C) 1464
Messing (15°C) 3420
Kupfer (20°C) 3900
Aluminium (20°C) 5100
Eisen (15°C) 5170
Tannenholz (15°C) 5260
Quarzglas 5370
------------------------------
[*] bei 0°C und Normaldruck
Farbe
----------------------------------------------------------------------
------------------------
Wellenlänge Farbe
(in nm)
------------------------
380--430 violett
430--490 blau
490--575 grün
575--585 gelb
585--650 orange
650--750 rot
------------------------
additive Farbmischung: subtraktive Farbmischung:
B + G = C W - R = C
B + R = M W - G = M
G + R = Y W - B = Y
B + G + R = W
R: Rot, G: Grün, B: Blau,
C: Cyan, M: Magenta, Y: Gelb, W: Weiß
Ein Betrachter kann zwischen Gelb, das aus der Überblendung von
rotem mit grünem Licht entstand, und monochromatischem Gelb nicht
unterscheiden. Physikalisch unterschiedliche Reize, die zur selben
Wahrnehmung führen, werden als Metamere bezeichnet.
----------------------------------------------------------------------
Effizienz von Lichtquellen
---------------------------------------------------------
Quelle Effizienz
[lm/W]
---------------------------------------------------------
Kerze, Gasbrenner, Petroleumlampe ........... 0.1
Glühstrumpf ................................. 1--2
Glühlampe
40 W ................................... 11.4
60 W ................................... 14.5
60 W (langlebig) ....................... 13.0
100 W ................................... 17.5
LED "weiß" .................................. 15
Hochintensitätskohlebogenlampe .............. 18.5
Xenonlampe .................................. 25
Halogenlampe .............................. bis 35
Leuchtstoffröhre ............................ 50--80
Hochleistungsentladelampen
Quecksilber ............................. 50--55
Metallhalogenide
(Quecksilber mit Metallsalzen) .......... 80--90
Natriumdampf ............................ 100--140
Theoretische Höchstleistung
Breitbandweiß ........................... 220
reines 555 nm-Licht
(höchste photopische Empfindlichkeit) ... 680
---------------------------------------------------------
;; [1] Falk/Brill/Stork: Ein Blick ins Licht.
;; Springer, 1990.
;; [2] Maßstäbe. Magazin der Physikalisch-Technischen
;; Bundesanstalt, (3)2003.
Beleuchtungsstärken [lx]
-------------------------------------------------
Sterne, klar/ohne Mond 0.001
Vollmond 0.25
Grenze der Farbwahrnehmnung 3
Straßenbeleuchtung 1--16
Wohnzimmerbeleuchtung 120
Arbeitsplatzbeleuchtung 1,000
Tageslicht, bedeckter Himmel 1,000--2,000
Sonne, Winter 5,500
Sonne, Sommer 70,000
-------------------------------------------------
;; Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
Typical lighting levels
------------------------------------------------------------------------
Lighting Illuminance [lx] Luminance [cd/m2] EV [ISO-100
B/W film]
------------------------------------------------------------------------
bright sun 50,000--100,000 3000--6000 18.17--19.17
hazy sun 25,000-- 50,000 1500--3000 17.17--18.17
cloudy bright 10,000-- 25,000 600--1500 15.85--17.17
cloudy dull 2000-- 10,000 120-- 600 13.52--15.85
very dull 100-- 2000 6-- 120 9.20--13.52
sunset 1-- 100 0.06-- 6 2.56-- 9.20
full moon 0.01-- 1 0.0006--0.006 -4.08---0.76
star light 0.0001-- 0.001 0.000,006--0.000,06 -10.73---7.41
operating theater 5000-- 10,000 300-- 600 14.85--15.85
shop windows 1000-- 5000 60-- 300 12.52--14.85
drawing offices 300-- 500 18-- 30 10.79--11.52
offices 200-- 300 12-- 18 10.20--10.79
living rooms 50-- 200 3-- 12 8.20--10.20
corridors 50-- 100 3-- 6 8.20--9.20
good street lighting 20 1.2 6.88
poor street lighting 0.1 0.006 -0.76
------------------------------------------------------------------------
;; H.-C. Lee: Introduction to Color Imaging Science. CUP, 2005.
einige wichtige Spektrallinien
-------------------------------------------------------------------
Element Wellenlänge Farbeindruck Bezeichnung als
[nm] im Auge Fraunhofersche Linie
-------------------------------------------------------------------
K 769.8979 tief-dunkelrot A'
K 766.4907 tief-dunkelrot A'
O 760.82 dunkelrot A
O 686.72 rot B
H 656.2725 rot C
Na 589.5923 gelb D1 | Mittelwert:
Na 588.9953 gelb D2 | D
He 587.5618 gelb d
Hg 579.0654 gelb --
Hg 576.9596 gelb --
Hg 546.0740 grün e
Fe 527.03602 grün E
H 486.1327 blaugrün F
Hg 435.8343 blau g
Fe 430.79048 blau G
Ca 396.8468 violett H
Ca 393.3666 violett K
Hg 365.0146 (ultraviolett) --
Hg 253.6519 (ultraviolett) --
-------------------------------------------------------------------
;; Bergmann/Schaefer: Optik. de Gruyter, (9)1993.
Brechzahlen einiger Stoffe gegen Luft für die wichtigsten Fraunhoferschen Linien
---------------------------------------------------------------------------------
Stoff n_A n_B n_C n_D n_E n_F n_G n_H
---------------------------------------------------------------------------------
Wasser 1.3289 1.3304 1.3312 1.3330 1.3352 1.3371 1.3406 1.3435
Terpentinöl 1.4552 1.4684 1.4694 1.4723 1.4760 1.4794 1.4858 1.4915
Benzol 1.4910 1.4945 1.4963 1.5013 1.5077 1.5134 1.5243 1.5340
Kohlenstoff-
disulfid 1.6088 1.6149 1.6182 1.6277 1.6405 1.6523 1.6765 1.6994
Flußspat 1.4310 1.4320 1.4325 1.4338 1.4355 1.4370 1.4398 1.4421
Borkronglas BK1 1.5049 1.5067 1.5076 1.5100 1.5130 1.5157 1.5205 1.5246
Schwerkron-
glas SK2 1.6035 1.6058 1.6070 1.6120 1.6142 1.6178 1.6244 1.6300
Flintglas F3 1.6029 1.6064 1.6081 1.6128 1.6190 1.6246 1.6355 1.6542
Kalkspat 1.6500 1.6529 1.6544 1.6584 1.6634 1.6679 1.6761 1.6832
(ordentlicher
Strahl)
---------------------------------------------------------------------------------
Optische Gläser lassen im Ultraviolett bis etwa 350 nm durch (Quarzglas: 190 nm).
Die Grenzwellenlänge (die Wellenlänge, bei der die Durchlässigkeit eines
Materials von 5 mm Schichtdicke um 30% gesunken ist) liegt für optische Gläser
bei 2.7 µm (Quarzglas: 3.8 µm).
;; Bergmann/Schaefer: Optik. de Gruyter, (9)1993.
Dichte verschiedener Gläser
bei Raumtemperatur [g/cm3]
-----------------------------------------
Kieselglas 2.21
Borosilicatglas (Duran) 2.23
Geräteglas 2.32
Hohl- und Pressglas 2.46
Tafelglas 2.50
Glaskeramik 2.56
Bleiglas (halbschwer) 3.00
Einschmelzgläser 2.15--2.66
Lotgläser 2.80--6.60
Schwerflint (SF 59 Schott) 6.26
-----------------------------------------
;; Dittmeyer et al. (Hg.): Winnacker-Küchler. Chemische
;; Technik. Prozesse und Produkte. Bd. 8. Wiley-VCH, 2005.
Brechzahl (Brechungsindex)
----------------------------------------
Luft 1.0003
Kohlendioxid 1.00045
Eis 1.310
Methanol (CH3OH) 1.329
Wasser 1.333
Ethylalkohol 1.362
Flußspat (CaF2) 1.434
Quarzglas 1.459
Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) 1.460
Terpentinöl 1.472
Glycerin 1.473
Leinöl 1.486
Toluol 1.496
Benzol 1.501
Zedernholzöl 1.505
Borkron BK1 1.510
Kochsalz (NaCl) 1.544
Quarz (SiO2) 1.544
Flintglas F3 1.613
Schwefelkohlenstoff (CS2) 1.628
Caesiumiodid 1.790
Zirkon (ZrSiO4) 1.923
Bariumoxid 1.980
Diamant 2.417
----------------------------------------
bei 20°C und lambda = 589.3 nm
Brechzahl n = c_Vakuum/c_Medium
sin(Grenzwinkel der Totalreflexion) = n_2/n_1
;; [1] Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
;; [2] Tipler: Physik, 1994.
Doppelbrechung optisch einachsiger Kristalle
----------------------------------------------------
Kristallart n_o n_e opt. Charakter
----------------------------------------------------
Kalkspat 1.6584 1.4864 |
Korund 1.7682 1.6598 |
Natronsalpeter 1.5874 1.5361 |-> negativ
Turmalin 1.6425 1.6220 |
Beryll 1.5740 1.5674 |
..................................................
Quarz 1.5442 1.5533 |
Rutil 2.6158 2.9029 |
Kaliumsulfat 1.4550 1.5153 |-> positiv
Zinnober 2.854 3.201 |
Eis 1.309 1.313 |
----------------------------------------------------
n_o: Brechzahl des ordentlichen Strahls,
n_e: Brechzahl des außerordentlichen Strahls
für die Wellenlänge der D-Linie
;; Bergmann/Schaefer: Optik. de Gruyter, (9)1993.
Einteilung der Spektralbereiche
------------------------------------------------------------------------
Benennung Kurzbezeich- Wellenlänge Frequenz Photonen-
nung [nm] [THz] energie [eV]
------------------------------------------------------------------------
Vakuum-UV VUV | 100-- 200 3000--1500 12.4--6.2
Fernes UV FUV |- UV-C 200-- 280 1500--1070 6.2--4.4
Mittleres UV UV-B 280-- 315 1070-- 950 4.4--3.9
Nahes UV UV-A 315-- 380 950-- 790 3.9--3.3
Licht VIS 380-- 780 790-- 385 3.3--1.6
Nahes IR NIR IR-A 780--1400 385-- 215 1.6--0.9
IR-B 1400--3000 215-- 100 0.9--0.4
Mittleres IR MIR | 3000--5000 100-- 6 0.4--0.025
Fernes IR FIR |- IR-C 5000--10^6 6-- 0.3 0.025--0.001
------------------------------------------------------------------------
;; Bergmann/Schaefer: Optik. de Gruyter, (9)1993.
Glühfarben [°C]
--------------------------------
Grauglut 400
beginnende Rotglut 525
Dunkelrotglut 700
Kirschrotglut 850
Hellrotglut 950
Gelbglut 1100
beginnende Weißglut 1300
volle Weißglut 1500
--------------------------------
;; Meyers Lexikon der Technik und der
;; exakten Naturwissenschaften. 1969
Thermoelektrische Spannungsreihe
---------------------------------
Werkstoff U_0 [mV]
----------------
Platin Kupfer
---------------------------------
Tellur +50 +49
Silizium +44.8 +44
Antimon +4.75 +4.0
Chromnickel +2.2 +1.45
Eisen +1.88 +1.08
Molybdän +1.2 -0.45
Messing +1.1 +0.35
Kadmium +0.9 +0.15
Wolfram +0.8 +0.05
V2A-Stahl +0.8 +0.05
Kupfer +0.75 ±0
Silber +0.73 -0.02
Gold +0.7 -0.05
Zink +0.7 -0.05
Mangan +0.7 -0.05
Iridium +0.66 -0.09
Rhodium +0.65 -0.10
Cäsium +0.5 -
Blei +0.44 -0.31
Zinn +0.42 -0.33
Magnesium +0.42 -0.33
Tantal +0.41 -0.34
Aluminium +0.39 -0.36
Kohle +0.30 -0.45
Graphit +0.22 -0.53
Quecksilber ±0 -0.75
Platin ±0 -0.75
Thorium -0.1 -0.85
Natrium -0.2 -0.95
Palladium -0.5 -1.25
Nickel -1.5 -2.25
Kobalt -1.7 -2.45
Konstantan -3.3 -4.05
Wismut -6.5 -7.25
---------------------------------
Platin bzw. Kuper als zweites Metall;
Bezugstemperatur 0°C;
Temperaturdifferenz 100 K.
;; Stöcker: Taschenbuch der Physik, 1994.
Elektrochemische Spannungsreihe
--------------------------------------
Metall Redoxpaar U_0 [V]
--------------------------------------
Lithium Li(+) / Li -3.03
Rubidium Rb(+) / Rb -2.98
Caesium Cs(+) / Cs -2.92
Kalium K(+) / K -2.92
Barium Ba(2+) / Ba -2.92
Strontium Sr(2+) / Sr -2.89
Calcium Ca(2+) / Ca -2.84
Natrium Na(+) / Na -2.71
Magnesium Mg(2+) / Mg -2.38
Beryllium Be(2+) / Be -1.70
Aluminium Al(3+) / Al -1.66
Titan Ti(2+) / Ti -1.63
Mangan Mn(2+) / Mn -1.18
Chrom Cr(2+) / Cr -0.91
Zink Zn(2+) / Zn -0.76
Eisen Fe(2+) / Fe -0.44
Cadmium Cd(2+) / Cd -0.40
Indium In(3+) / In -0.34
Thallium Tl(+) / Tl -0.34
Cobalt Co(2+) / Co -0.27
Nickel Ni(2+) / Ni -0.23
Zinn Sn(2+) / Sn -0.14
Blei Pb(2+) / Pb -0.13
Kupfer Cu(2+) / Cu +0.34
Quecksilber Hg(2+) / Hg +0.80
Silber Ag(+) / Ag +0.80
Gold Au(3+) / Au +1.42
--------------------------------------
25°C; 101,325 Pa; 1-aktive Lösungen
;; DeskTop Chemie
Photocathode metals and alloys
-----------------------------------------------------------
Photocathode Electron work Wavelength Photoelectric
materials function quantum yield
[eV] [nm]
-----------------------------------------------------------
Na3Sb 3.1 400 0.02
Calcium 2.9 428 0.0001
Strontium 2.7 459 0.0001
K3Sb 2.6 478 0.07
Barium 2.5 496 0.0001
Lithium 2.4 517 0.0001
Rb3Sb 2.2 564 0.10
Potassium 2.2 564 0.0001
Sodium 2.2 564 0.0001
Rubidium 2.1 591 0.0001
Cs3Sb 2.05 605 0.25
NaK3Sb 2.0 620 0.30
Cesium 1.9 653 0.0001
CsNaK3Sb 1.55 800 0.40
-----------------------------------------------------------
Note: the correspondence between the energy of the incident
photon expressed in electron-volts and the wavelength
expressed in nanometers of the associated electromagnetic
radiation is given by the Duane and Hunt relation:
lambda(nm) = 1239.85207/E(eV).
;; François Cardarelli: Materials Handbook. A Concise
;; Desktop Reference. London: Springer, 2000.
Common anode materials used in batteries and fuel cells
----------------------------------------------------------
Anode Relative Standard A.h/kg A.h/dm3
material molecular electrode
mass potential
[V/ENH]
----------------------------------------------------------
Al 26.9 -1.66 2,980 8,100
Ca 40.1 -2.84 1,340 2,060
Cd 112.4 -0.40 480 4,100
Fe 55.8 -0.44 960 7,500
H2 2.01 0.00 26,590 --
Li 6.94 -3.01 3,860 2,060
Mg 24.3 -2.38 2,200 3,800
Na 23.0 -2.71 1,160 1,140
Pb 207.2 -0.13 260 2,900
Zn 65.4 -0.76 820 5,800
----------------------------------------------------------
;; François Cardarelli: Materials Handbook. A Concise
;; Desktop Reference. London: Springer, 2000.
Common cathode materials used in batteries and fuel cells
----------------------------------------------------------
Cathode Relative Standard A.h/kg A.h/dm3
material molecular electrode
mass potential
[V/SHE]
----------------------------------------------------------
Ag2O 231.7 +0.35 231 1640
AgO 123.8 +0.57 432 3200
Cl2 71.0 +1.36 755 --
CuCl 99.0 +0.14 270 950
HgO 216.6 +0.10 247 2740
MnO2 86.9 +1.23 308 1540
NiOOH 91.7 +0.49 292 2160
O2 32.0 +1.23 3350 n.a.
PbO2 239.2 +1.69 224 2110
SO2 64.0 +1.37 419 n.a.
SOCl2 119 +1.63 450 n.a.
V2O5 181.9 +3.6 150 530
----------------------------------------------------------
;; François Cardarelli: Materials Handbook. A Concise
;; Desktop Reference. London: Springer, 2000.
Austrittsarbeit [eV]
-----------------------------
BaO-Paste 0.99
Cs-Film auf Wolfram 1.36
Cäsium (Cs) 1.87
Rubidium (Rb) 2.13
Kalium (K) 2.15
Natrium (Na) 2.27
Lithium (Li) 2.39
Molybdän (Mo) 4.26
Kupfer (Cu) 4.39
Silber (Ag) 4.51
Wolfram (W) 4.51
Gold (Au) 4.54
Chrom (Cr) 4.74
Iridium (Ir) 5.03
Platin (Pt) 5.30
-----------------------------
;; Lexikon Elektronik und Mikro-
;; elektronik. VDI-Verlag, 1990.
Physikalische Eigenschaften von Wasser
bei Raumtemperatur (293.15 K)
------------------------------------------------------------
Dichte 997.045 kg/m3
Schmelzpunkt 0 °C
Siedepunkt 100 °C
dynamische Viskosität 1.002 mPa.s
Oberflächenspannung 72.88 mN/m
Wärmeleitfähigkeit 0.5983 W/m.K
Volumenausdehnungskoeffizient 2.07 * 10^-4 1/K
kritische Temperatur 647.13 K
kritischer Druck 22.048 MPa
kritische Dichte 325 kg/m3
kritisches molares Volumen 0.056 mol/dm3
spezifische Wärmekapazität, isobar 4.1774 J/g.K
Dampfdruck 3167.21 Pa
Schallgeschwindigkeit 1509 m/s
elektrischer Widerstand 18.2 MOhm.cm
Dielektrizitätszahl 80.2
Brechungsindex 1.33300
............................................................
Dichte bei 0°C 999.87 kg/m3
bei 4°C 1000.0 kg/m3
bei 10°C 999.73 kg/m3
bei 20°C 998.23 kg/m3
dynamische Viskosität bei 0°C [*] 1793 * 10^-6 kg/m.s
bei 25°C [*] 903 * 10^-6 kg/m.s
spezifische Wärmekapazität bei 15°C 4.187 J/g.K
Verdampfungswärme 2.281 * 10^6 J/kg
------------------------------------------------------------
[*] bei Normdruck
;; [1] François Cardarelli: Materials Handbook. A Concise
;; Desktop Reference. London: Springer, 2000.
;; [2] von Storch et al.: Das Klimasystem und seine
;; Modellierung. Springer, 1999.
Physikalische Eigenschaften von trockener Luft
----------------------------------------------------------------------
Dichte bei 0°C und 1000 hPa 1.275 kg/m3
dynamische Viskosität bei 25°C und Normdruck 18.1 * 10^-6 kg/m.s
spezifische Wärmekapazität bei konstantem Druck 1.004 J/g.K
mittlere Molmasse von Luft in der unteren Atmosphäre 28.96 g/mol
spezifische Gaskonstante 287 J/kg.K
----------------------------------------------------------------------
spezifische Gaskonstante = universelle Gaskonstante/Molmasse
;; von Storch et al.: Das Klimasystem und seine Modellierung.
;; Springer, 1999.
Dampfdruck des Wassers
-----------------------+-----------------------
°C kPa | °C kPa
-----------------------+-----------------------
0 0.611 | 145 415.433
5 0.872 | 150 476.228
10 1.228 | 155 543.102
15 1.705 | 160 618.083
20 2.338 | 165 710.169
25 3.128 | 170 792.362
30 4.242 | 175 892.673
35 5.624 | 180 1,003.118
40 7.375 | 185 1,122.681
45 9.583 | 190 1,254.404
50 12.334 | 195 1,397.272
55 15.737 | 200 1,554.404
60 19.916 | 210 1,906.937
65 25.003 | 220 2,319.329
70 31.157 | 230 2,796.57
75 38.543 | 240 3,374.980
80 47.343 | 250 3,974.980
85 57.809 | 260 4,691.348
90 70.96 | 270 5,500.934
95 84.513 | 280 6,413.873
100 101.325 | 290 7,439.282
105 120.577 | 300 8,590.334
110 142.868 | 310 9,869.055
115 169.213 | 320 11,290.644
120 198.597 | 330 13,171.236
125 232.034 | 340 14,611.065
130 270.538 | 350 16,532.187
135 313.094 | 360 18,650.892
140 377.942 | 370 21,023.924
-----------------------+-----------------------
;; Tabellenbuch Chemie, 1980
Tonintervalle
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Intervall Frequenz- Halbton- Klang-
Verhältnis umfang empfindung
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Prime 1:1 0 Konsonanz
kleine Sekunde 16:15 1 Dissonanz
große Sekunde 9:8, 10:9 2 Dissonanz
kleine Terz 6:5 3 Konsonanz
große Terz 5:4 4 Konsonanz
Quarte 4:3 5 Konsonanz
Quinte 3:2 7 Konsonanz
kleine Sexte 8:5 8 Konsonanz
große Sexte 5:3 9 Konsonanz
kleine Septime 9:5, 16:9 10 Dissonanz
große Septime 15:8 11 Dissonanz
Oktave 2:1 12 Konsonanz
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Tonleitern
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diatonisch rein chromatisch wohltemperiert
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Ton f:f_c' f [Hz] Ton f:f_c' f [Hz]
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c' 1 264 c' 2^(0/12) 261.6
cis'=des' 2^(1/12) 277.2
d' 9/8 297 d' 2^(2/12) 293.7
dis'=es' 2^(3/12) 311.1
e' 5/4 330 e' 2^(4/12) 329.6
f' 4/3 352 f' 2^(5/12) 349.2
fis'=ges' 2^(6/12) 370.0
g' 3/2 396 g' 2^(7/12) 392.0
gis'=as' 2^(8/12) 415.3
a' 5/3 440 a' 2^(9/12) 440.0
ais'=b' 2^(10/12) 466.2
h' 15/8 495 h' 2^(11/12) 493.9
c'' 2 528 c'' 2^(12/12) 523.3
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Schallleistung einiger Schallquellen
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Schallquelle P [W]
------------------------------------------------
Unterhaltungssprache 7 * 10^-6
menschliche Stimme, Spitzenwert 2 * 10^-3
Geige (fortissimo) 1 * 10^-3
Pikkoloflöte 4 * 10^-2
Trompete (fortissimo) 0.3
Flöte 1.5
15-Mann-Orchester 5
Pauke (fortissimo) 10
75-Mann-Orchester 70
Großlautsprecher (maximal) 100
Alarmsirene 1000
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Widerstände, Farbkodierung
-----------------------------------------------
Kennfarbe 1. 2. Multiplikator Toleranz
Ziffer [Ohm] [%]
-----------------------------------------------
keine ± 20
silber 10^-2 ± 10
gold 10^-1 ± 5
schwarz 0 1 ± 20
braun 1 1 10 ± 1
rot 2 2 10^2 ± 2
orange 3 3 10^3
gelb 4 4 10^4
grün 5 5 10^5
blau 6 6 10^6
violett 7 7 10^7
grau 8 8 10^8
weiß 9 9
-----------------------------------------------
4 Ring-Farbcode nach DIN 41429.
----------------------------------------------------------------
Kennfarbe 1. 2. 3. Multiplikator Toleranz Temperatur-
Ziffer [Ohm] % koeffizient
[ppm/K]
----------------------------------------------------------------
silber 10^-2
gold 10^-1 ± 5
schwarz 0 0 1 ± 250
braun 1 1 1 10 ± 1 ± 100
rot 2 2 2 10^2 ± 2 ± 50
orange 3 3 3 10^3 ± 15
gelb 4 4 4 10^4 ± 25
grün 5 5 5 10^5 ± 0.5 ± 20
blau 6 6 6 10^6 ± 10
violett 7 7 7 10^7 ± 5
grau 8 8 8 10^8 ± 1
weiß 9 9 9
----------------------------------------------------------------
5--6 Ring-Farbcode nach IEC 62. Der Temperaturkoeffizient wird
in der Regel nur angegeben, wenn er kleiner als 50 ppm/K ist.
;; Tietze/Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik. (11)1999.
Auflösung klassischer Filme [Linienpaare/mm]
bei einem Objektivkontrast von 1:1000
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Filmempfindlichkeit Farbpositiv (Dia) Farbnegativ Schwarzweiß
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25/15°-- 64/19° 100--160 140--200 200--320
100/21°-- 160/23° 125--140 125--150 150--200
200/24°-- 800/30° 100--135 100--130 110--160
1600/33°--3200/36° 100 89--100 125
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;; Thomas Walter: MediaFotografie. Analog und Digital. Springer, 2005
Olaf Gerstung, 2009-04-17
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