• 1/2024 • Seite 50 • DPG-MitgliederBesserer Empfang hinter Glas
Moderne Glasfassaden wirken sehr gut wärmedämmend, verschlechtern aber
oft den Mobilfunkempfang. Abhilfe schaffen strukturierte Wärmeschutzschichten.
Dossier: Physik im Alltag
Bei der Fotografie, für den Mobilfunk oder im Haushalt - hinter der Technik, die wir im Alltag nutzen, steckt viel Physik. (Bild: Adobe Stock / REDPIXEL)
Artikel
• 1/2024 • Seite 50 • DPG-Mitglieder
• 12/2023 • Seite 48 • DPG-MitgliederFeuerwerk neu gedacht
Um mit Licht Bilder an den Nachthimmel zu zeichnen, eignen sich Drohnen
mit programmierbaren LEDs – auch als Alternative zum klassischen Feuerwerk.
• 11/2023 • Seite 68 • DPG-MitgliederGut gedämmt
Eine Wärmedämmung hilft im Winter, Heizkosten zu sparen und die Gefahr von Schimmelbildung zu reduzieren.
• 10/2023 • Seite 40 • DPG-MitgliederDer universelle Anschluss
Mit der EU-weiten Verpflichtung zum USB-C-Standard sollte die Formatvielfalt
der kombinierten Daten- und Ladekabel bald der Vergangenheit angehören.
• 9/2023 • Seite 82 • DPG-MitgliederErsatz oder Alternative?
In Hybridfahrzeugen ergänzen sich Verbrennungsmotor und Elektroantrieb
optimal, um Treibstoff zu sparen – klimaneutral fahren sie jedoch nicht.
• 7/2023 • Seite 46 • DPG-MitgliederPfeilschnell durchs Wasser gleiten
Beim Schwimmen kommt es darauf an, den Strömungswiderstand möglichst effizient zu überwinden.
• 6/2023 • Seite 40 • DPG-MitgliederGenaues Gehör gefragt
Der Blutdruck lässt sich mit einer Reihe nicht-invasiver Messverfahren überwachen. Die zuverlässigsten Werte liefert nach wie vor eine Methode, die über hundert Jahre alt ist.
• 5/2023 • Seite 36 • DPG-MitgliederSchwebende Kunstwerke
Mit geschickt fokussierten leistungsstarken Lasern lassen sich in transparenten Glaswürfeln dreidimensionale Bilder erzeugen.
• 4/2023 • Seite 38 • DPG-MitgliederDer perfekte Steinwurf
Wie oft ein Stein über die Wasseroberfläche hüpft, lässt sich mithilfe der Physik optimieren.
• 3/2023 • Seite 70 • DPG-MitgliederFreier Blick auf unsere Sonne
Um unser Zentralgestirn gefahrlos zu beobachten, braucht es spezielle Filter. Extrem schmalbandige Fabry-Pérot-Etalons machen sogar solare Gasausbrüche sichtbar.
• 2/2023 • Seite 42 • DPG-MitgliederGarantiertes Schneevergnügen
Technischer Schnee sorgt zuverlässig für gute Pistenverhältnisse, steht aber unter anderem wegen des hohen Energie- und Wasserbedarfs in der Kritik.
• 1/2023 • Seite 44 • DPG-MitgliederWieder besser hören
Beim Hören wird Schall in Nervenreize umgewandelt. Ist das Gehör beeinträchtigt, können konventionelle Hörgeräte oder Cochlea-Implantate helfen.
• 12/2022 • Seite 46 • DPG-MitgliederStrom, der ankommt
Bei den geplanten Stromtrassen in Nord-Süd-Richtung kommt im deutschen Höchstspannungsnetz die Gleichstromübertragung erstmals in großem Stil zum Einsatz.
• 11/2022 • Seite 41 • DPG-MitgliederOptisches Radar fürs Auto
Lidarsysteme können beim autonomen Fahren Kameras und Radarsysteme ergänzen.
• 10/2022 • Seite 40 • DPG-MitgliederDer große Heizungstausch
Wärmepumpen-Heizungen arbeiten in Kombination mit Solarenergie klimaneutral und unabhängig von fossilen Brennstoffen.
• 9/2022 • Seite 80 • DPG-MitgliederWenn’s schnell gehen muss
Im Schnellkochtopf garen Speisen unter Druck bei über Grad Celsius. Dabei laufen mehrere thermodynamische Prozesse gleichzeitig ab.
• 7/2022 • Seite 44 • DPG-MitgliederOptimal unterstützt
Inzwischen erfreuen sich E-Bikes immer größerer Beliebtheit. Unterschiedliche Sensoren sorgen für ein angenehmes Fahren im Rahmen gesetzlicher Bestimmungen.
• 6/2022 • Seite 46 • DPG-MitgliederEine helfende Hand
Damit Prothesen die Aufgaben unserer Hände zumindest teilweise übernehmen können, nutzen sie modernste Technologien und künstliche Intelligenz.
• 5/2022 • Seite 44 • DPG-MitgliederDie Kosten des Kühlens
Klimaanlagen treiben mit ihrem hohen Energiebedarf und den eingesetzten Kältemitteln den Klimawandel an, doch es gibt Alternativen.
• 4/2022 • Seite 42 • DPG-MitgliederVon der Rebe bis ins Glas
Winzer sagen per Lichtbrechung den Alkoholgehalt vorher, und das Schwenken des Glases entlockt dem Wein Tränen.
• 3/2022 • Seite 56 • DPG-MitgliederKompetente Kleidung
Nanotextilien schützen mit Übergangsmetalloxiden vor UV-Strahlung.
• 2/2022 • Seite 42 • DPG-MitgliederWider das Rauschen
Moderne Digitalkameras minimieren inzwischen sehr gut das Bildrauschen. Doch in manchen Situationen stoßen sie an ihre Grenzen.
• 1/2022 • Seite 48 • DPG-MitgliederErst frieren, dann trocknen
Lebensmittel und Medikamente schonend haltbar zu machen, gelingt mit dem direkten Übergang von Eis zu Wasserdampf bei frostigen Temperaturen.
• 12/2021 • Seite 50 • DPG-MitgliederPsychoakustisch komprimiert
Vor 30 Jahren wurde eine MPEG-Kodierung – besser bekannt als MP3 – veröffentlicht.
• 11/2021 • Seite 38 • DPG-MitgliederDie Anker des Mobilfunks
Für die Netzabdeckung beim Mobilfunk sorgen die Basisstationen, die oft an ihren hohen Antennenmasten zu erkennen sind.
• 10/2021 • Seite 54 • DPG-MitgliederGas zapfen
Brennstoffzellenfahrzeuge nutzen Wasserstoff als Treibstoff. Neuartig konzipierte Tankstellen müssen das flüchtige Molekül geeignet vorhalten.
• 9/2021 • Seite 90 • DPG-MitgliederZuverlässige Rückkehrer
Bumerangs haben sich von der Jagdwaffe zum Sportgerät entwickelt. Das Zusammenspiel von Auftrieb und Rotation führt zu ihrer charakteristischen Flugbahn.
• 7/2021 • Seite 56 • DPG-MitgliederTrockene Lektüre
Bei richtiger Handhabung können Bücher und Dokumente Jahrtausende überstehen. Essenziell hierfür ist die genaue Messung und Kontrolle der Luftfeuchtigkeit.
• 6/2021 • Seite 36 • DPG-MitgliederUnter Druck
Für viele Menschen ist das Tauchen ein Hobby, für manche sogar ein Beruf. Die erreichbare Tiefe hängt von verschiedenen Faktoren ab.
• 5/2021 • Seite 48 • DPG-MitgliederLichtspiele an der Fassade
Manche Glasscheiben wechseln die Farbe, wenn man sie aus einer anderen Perspektive betrachtet.
• 4/2021 • Seite 44 • DPG-MitgliederDas Herz der Stromer
Immer mehr Elektroautos sind inzwischen auf deutschen Straßen unterwegs. Hochvoltbatterien sorgen für eine zuverlässige Energieversorgung.
• 3/2021 • Seite 48 • DPG-MitgliederFür jede Situation das richtige Auge
Bei Systemkameras lässt sich das Objektiv je nach Aufnahmesituation auswählen.
• 2/2021 • Seite 44 • DPG-MitgliederEin Upgrade für Robin Hood
Das Archer‘s Paradox versetzt einen fliegenden Pfeil in starke Schwingungen. Moderne Bögen halten die Flugbahn des Pfeils dank diverser Verbesserungen ruhig.
• 1/2021 • Seite 42 • DPG-MitgliederHeißes Salz für kalte Hände
Taschenwärmer schützen mit latenter Wärme und doppeltem Phasenübergang vor kalten Händen.
• 12/2020 • Seite 60 • DPG-MitgliederChemisches Kraftwerk
Brennstoffzellen verwandeln chemische Bindungsenergie unmittelbar in elektrische Energie.
• 11/2020 • Seite 50 • DPG-MitgliederHell, schnell ... und farbecht
Blitzlicht und Bildausleuchtung helfen, Motive beim Fotografieren effektvoll in Szene zu setzen. Die Farbtreue ist dabei eine Herausforderung.
• 10/2020 • Seite 42 • DPG-MitgliederSchicht für Schicht gedruckt
Die additive Fertigung basiert auf zwei unterschiedlichen Verfahren.
• 9/2020 • Seite 76 • DPG-MitgliederDie Induktion von Rock ‘n‘ Roll
Der Tonabnehmer ist das Herzstück einer elektrischen Gitarre: Bauform und Position beeinflussen den Klang des Instruments maßgeblich.
• 7/2020 • Seite 44 • DPG-MitgliederMit Thermosäule oder Wärmebild
Die Körpertemperatur lässt sich auf verschiedene Weisen kontrollieren. Vor allem die Rahmenbedingungen bestimmen dabei, wie verlässlich die Messung ist.
• 6/2020 • Seite 48 • DPG-MitgliederAufgeladen unterwegs
Elektroautos lassen sich an der heimischen Steckdose und an Ladesäulen aufladen – und zukünftig vielleicht an induktiven Ladestationen.
• 5/2020 • Seite 48Pfusch am Lack aufspüren
Eine Schichtdickenmessung entlarvt ausgebesserte Lackstellen am Fahrzeug. Die meisten Geräte nutzen ein magnetinduktives Verfahren oder eines mit Wirbelstrom aus.
• 4/2020 • Seite 46Ohne Handumdrehen sauber
Saugroboter reinigen den Boden dank zahlreicher Sensoren und durchdachter Algorithmen zunehmend autonom.
• 3/2020 • Seite 52Neue Flächen für die Sonne
Um mehr Strom aus Sonnenlicht zu erzeugen, lassen sich Photovoltaik-Anlagen auch in Fensterflächen integrieren.
• 2/2020 • Seite 40Müll als Rohstoff
Nur das sortenreine Trennen der Bestandteile von Müll ermöglicht ein effizientes Recyceln.
• 1/2020 • Seite 46Magisch musizieren
Das Theremin, ein elektroakustisches Musikinstrument, wird berührungslos gespielt.
• 12/2019 • Seite 54Wenn die Nacht zum Tage wird
Elektrisches Licht sorgt zunehmend dafür, dass es nachts heller wird. Schon einfache Maßnahmen können helfen, den Lichtsmog zu reduzieren.
• 11/2019 • Seite 60Nicht nur sauber, sondern sparsam
Zahlreiche Sensoren sorgen in Waschmaschinen dafür, dass beim Waschen ein Minimum an Waschmittel und Wasser nötig ist.
• 10/2019 • Seite 52Mit Schall gegen Schmerz
Wie Stoßwellen entstehen und für therapeutische Zwecke eingesetzt werden
• 9/2019 • Seite 80Gib Kette!
Innovative Antriebssysteme für das Fahrrad setzen auf eine Welle aus Karbon oder auf ein ovales Kettenblatt, um die Kraftübertragung zu maximieren.
• 7/2019 • Seite 52Wo Tomaten wachsen und reifen
Im Gewächshaus lässt sich die Temperatur optimieren.
• 6/2019 • Seite 42Mit Druck zu klarem Wasser
Physikalische Verfahren leisten einen wichtigen Beitrag, um Abwasser von Schmutz zu reinigen.
• 5/2019 • Seite 42Das Gesicht als Passwort
Biometrische Methoden wie Gesichtserkennung oder Iris-Scan kommen in Smartphones als Alternative zur PIN zum Einsatz.
• 4/2019 • Seite 46Der richtige Dreh
Die Schallplatte erlebt derzeit eine Renaissance, die Verkaufszahlen von Plattenspielern steigen ebenfalls. Hinter dem optimalen Klang steckt eine Menge Physik.
• 3/2019 • Seite 58Physik für den perfekten Genuss
Wie man Steak oder Braten auf den Punkt genau gart, ob mit Gasgrill oder Holzkohle, entscheidet vor allem die Temperaturleitfähigkeit.
• 2/2019 • Seite 42Videodaten auf Diät
Um möglichst viele Programme gleichzeitig übertragen zu können, reduzieren Kompressionsalgorithmen die Informationsmengen vor der Übertragung drastisch.
• 1/2019 • Seite 44Kampf dem Lärm
Verkehrslärm lässt sich durch Flüsterasphalt, Lärmschutzwände oder spezielle Fenster reduzieren.
• 12/2018 • Seite 50Angenehm eingeheizt
Strahlungswärme oder Konvektionswärme – welches Heizungskonzept ist das Bessere?
• 11/2018 • Seite 62Mit der Zweiten sieht man besser
Smartphone-Kameras stehen richtigen Fotoapparaten in der Qualität kaum noch nach. Fortschritte gibt es bei den Linsen, durch intelligenteres Image-Processing oder durch mehrere Kameras.
• 10/2018 • Seite 56Die Physik macht die Musik
Für den Ton ist es ein weiter Weg zwischen dem Anstreichen einer Geigensaite und dem Ohr des Zuhörers. Damit ein schöner Ton entsteht, müssen auch physikalische Details stimmen.
• 9/2018 • Seite 72Zauberei im Schulmäppchen
Hinter radierbaren Tintenrollern und Textmarkern sowie magischen Farbstiften steckt interessante Wissenschaft.
• 7/2018 • Seite 54Im Dreieck springen und werfen
Bei den Leichtathletik-Europameisterschaften in Berlin unterstützt modernste Lasertechnik die Kampfrichter bei der Weitenmessung.
• 6/2018 • Seite 62Schneller Check mit Licht
Störungen am Schienennetz der Bahn können viele Ursachen haben – von Geröll auf den Gleisen bis zu dreisten Kabeldieben. Moderne Sensorik soll für schnelle Abhilfe sorgen.
• 5/2018 • Seite 48Trocknen im Kreislauf
Wäschetrockner gelten als Energieschleudern. Mit einem Wärmepumpentrockner hält man die Stromkosten im Zaum.
• 4/2018 • Seite 42Schicker Schutz
Von den jährlich rund 60 000 Fahrradunfällen in Deutschland enden etwa 400 tödlich. Helme reduzieren das Verletzungsrisiko.
• 3/2018 • Seite 60Mit Haitech gegen Reibung
Die Rillenstruktur von Haifischhaut gehört zu den bekanntesten Beispielen, wie Technik von Natur lernen kann.
• 2/2018 • Seite 38Brücke mit Tücke
Bringen marschierende Soldaten Brücken zum Einsturz? Bisher ist kein solcher Fall belegt, dafür aber Ereignisse, bei denen große Menschenmengen gefährliche Schwingungen auslösten.
• 1/2018 • Seite 44Auf‘s Glatteis geführt
Über die Physik des Eislaufens ist viel geschrieben worden – auch in renommierten Lehrbüchern.Vieles davon ist falsch oder zumindest unvollständig.
• 12/2017 • Seite 64Fabelhafter Klang aus der Galerie
Aufwändige Simulationen und Messungen im Labor halfen, den Klang der Staatsoper Unter den Linden in Berlin zu optimieren.
• 11/2017 • Seite 54Mit Volldampf in die Mulde
Dunstabzugshauben transportieren Dampf, Fett und Gerüche vom Kochen aus der Küche. Alternative Konzepte wie Abzugsmulden arbeiten meist effizienter.
• 10/2017 • Seite 58Bitte nicht stören
Auch im Digitalzeitalter ist es wichtig, Kabel gegen elektromagnetische Störungen abzuschirmen.
• 9/2017 • Seite 74Spürnasen für explosive Cocktails
Verschiedene Detektoren erlauben es, auffälliges Handgepäck schnell und zuverlässig zu überprüfen.
• 7/2017 • Seite 58Heilung unter Druck
Reiner Sauerstoff begünstigt die Heilung von Wunden, wenn er unter hohem Druck verabreicht wird. Doch Taucher wissen: Zuviel Sauerstoff kann auch gefährlich sein.
