Virtuelles Physiklabor

Prof. Dr. René Matzdorf

Das Virtuelle Physiklabor ist eine Sammlung von Computerprogrammen zur Visualisierung von physikalischen Phänomenen. Es ist so konzipiert, dass Studenten und Schüler selbst mit den Programmen arbeiten können und beim spielerischen Umgang mit einzelnen Phänomenen die verschiedenen Effekte entdecken, untersuchen und quantitativ erfassen können. Das Angebot ist kostenlos, so dass jeder die Programme auf seinem eigenen Rechner nutzen kann. 

Die Computersimulation kann und soll nicht echte Experimente ersetzen, bietet aber die Möglichkeit sich in Ruhe ohne experimentellen Aufwand mit verschiedenen Phänomenen zu beschäftigen und vieles auszuprobieren, was über die üblichen einfachen Beispiele hinausgeht. In Computersimulationen können prinzipiell alle physikalischen Größen angezeigt werden, was im Experiment oft nur mit sehr großem Aufwand realisierbar ist.

Die Programme basieren großteils auf der numerischen Lösung von gewöhnlichen und partiellen Differenzialgleichungen. Sie lassen sich auch auf komplexere Probleme anwenden und kommen damit Anwendungen und Alltagsbeispielen näher, als man mit dem analytischen Lösen stark vereinfachter Beispiele erreichen kann.

Alle Programme sind für Windows (98/2000/ME/XP/Vista/Windows7) programmiert und bestehen aus einem einzelnen exe-File. Die Programme sind ausführlich getestet und sollten problemlos laufen. Es kann keine Haftung übernommen werden, falls dennoch Schaden durch den Einsatz eines Programmes entstehen sollte.  

Mechanik

• Schiefer Wurf
• Sonnensystem
• Arbeitsintegral
• Luftkissenbahn
• Rotierende Bezugssysteme
• Federpendel
• Fadenpendel
• Pendel mit Fourieranalyse
• Deterministisches Chaos
• Elastizität
• Schallwellen

Wärmelehre

• Kinetische Gastheorie
• Boltzmann-Verteilung
• Entropie
• Carnot'scher Kreisprozess
• Wärmeleitung

Elektrostatik und Elektrodynamik

• Elektrische Felder von Punktladungen
• Elektrische Felder zwischen Metallelektroden
• Stromdichte in Metallen
• Magnetfeld um elektrische Leiter
• Para- und Ferromagnetismus
• Induktion
• Elektromagnetische Welle
• Abstrahlung vom Dipol

Optik

• Reflexion und Brechung an einer Grenzfläche, Fresnelsche Formeln
• Strahlengang in Linsensystemen

Quantenmechanik

• Propagation eines Wellenpaketes
• Eigenzustände im Potentialtopf
• Anregung eines Atoms mit Licht
• Kugelflächenfunktionen
• Molekülorbitale

Das Virtuelle Physiklabor befindet sich momentan im Aufbau. Items, die noch nicht anklickbar sind, werden in den nächsten Tagen und Wochen aktiviert.

Das Virtuelle Physiklabor ist online seit 26. August 2008.  Letzte Änderung: 16. Juni 2009