Alexander Fufaev

Videos

Wenn du jemand bist, der nicht so gerne liest, dann sind die Lernvideos zu Physik und Mathematik, genau das Richtige für dich, denn in den Videos wird viel veranschaulicht und das Wesentliche akustisch betont, um selbst das komplizierteste Wissen zu erklären.

Die kostenlosen Lernvideos eignen sich auch zum Einsatz im Schulunterricht und in der Uni.

Video Level 4
Schrödinger-Gleichung

Hier lernst du innerhalb von 45 Minuten die Schrödinger-Gleichung kennen (1d und 3d, zeitunabhängig und zeitabhängig), wie sie hergeleitet wird und was die Wellenfunktion ist.

Inhalt des Videos
  1. [00:11] Was ist eine partielle DGL zweiter Ordnung?
  2. [01:11] Klassische Mechanik vs Quantenmechanik
  3. [04:12] Anwendungen
  4. [04:53] Herleitung der zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung (1d)
  5. [15:41] Betragsquadrat, Wahrscheinlichkeit und Normierung
  6. [23:04] Verhalten der Wellenfunktion & Energiequantisierung
  7. [32:46] Zeitunabhängige SGL in 3d & Hamilton-Operator
  8. [35:30] „Herleitung“ der zeitabhängigen Schrödinger-Gleichung
  9. [38:20] Variablenseparation und stationäre Zustände
Video Level 1
Elektrischer Strom

Hier wird elektrischer Strom einfach erklärt - wie der Strom entsteht und wie dieser mit der elektrischen Ladung zusammehängt (+ Einheit, Formelzeichen, Beispiel).

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:25] Elektrische Ladungen
  2. ⏲ [02:11] Ursache des elektrischen Stroms
  3. ⏲ [03:47] Formel + Einheit des elektrischen Stroms
  4. ⏲ [05:47] Ist ein Ampere ein großer Strom?
  5. ⏲ [06:41] Zusammenfassung
Video Level 3
Maxwell-Gleichungen

Hier werden die Maxwell-Gleichungen einfach erklärt. Dazu werden zuerst elektrische und magnetische Felder, sowie der Gauß-Integralsatz und Stokes-Integralsatz erläutert.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:15] Anwendungen der Maxwell-Gleichungen – zur Einstimmung.
  2. ⏲ [02:04] Elektrisches Feld
  3. ⏲ [04:57] Magnetisches Feld
  4. ⏲ [10:00] Gauß-Integralsatz – dieses mathematische Theorem verknüpft das Volumenintegral über die Divergenz eines Vektorfeldes mit dem Flächenintegral dieses Vektorfeldes.
  5. ⏲ [18:00] Stokes-Integralsatz – dieses mathematische Theorem verknüpft das Flächenintegral über die Rotation eines Vektorfeldes mit dem Linienintegral dieses Vektorfeldes.
  6. ⏲ [24:17] Erste Maxwell-Gleichung - sagt aus, dass die Ladungen Quellen und Senken des elektrischen Feldes sind.
  7. ⏲ [27:54] Zweite Maxwell-Gleichung – sagt aus, dass magnetische Ladungen stets als Dipole vorkommen. Es gibt keine magnetischen Monopole.
  8. ⏲ [30:59] Dritte Maxwell-Gleichung (Induktionsgesetz) – sagt aus, dass zeitlich veränderliche Magnetfelder elektrische Wirbelfelder erzeugen und andersherum. Hier steckt auch die Lenz-Regel.
  9. ⏲ [35:33] Vierte Maxwell-Gleichung – sagt aus, dass das Magnetfeld durch elektrische Ströme und zeitlich veränderliche elektrische Felder (Verschiebungsstrom) erzeugt werden kann.
Video Level 2
Plattenkondensator

Hier wird der Plattenkondensator einfach erklärt. Dabei lernst du anhand des Kondensator die elektrische Spannung, elektrisches Feld und elektrische Kapazität kennen und, wie du sie bei einem Plattenkondensator berechnen kannst.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:14] Aufbau und Anwendungen
  2. ⏲ [02:10] Spannung
  3. ⏲ [04:04] Kapazität
  4. ⏲ [05:23] Kraft auf eine Probeladung & Elektrisches Feld
Video Level 2
Klassisches Doppelspaltexperiment

In diesem Video lernst Du alles über den klassischen Doppelspalt der Physik kennen. Angefangen vom Aufbau, über Beobachtung bis zur Herleitung der Formel.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:13] Ein bisschen Geschichte
  2. ⏲ [02:11] Aufbau + Beobachtung
  3. ⏲ [03:50] Interferenz und Gangunterschied
  4. ⏲ [05:15] Wie entsteht das Interferenzmuster?
  5. ⏲ [11:31] Herleitung zum Doppelspalt
Video Level 2
Huygens-Prinzip

In diesem Video lernst Du, wie sich die Ausbreitung von Wellen (z.B. Licht, Wasser etc.) mit dem Huygens-Prinzip erklärt werden kann. Dies wird wichtig sein, um das Interferenzmuster beim klassischen Doppelspaltexperiment zu verstehen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [01:50] Was besagt das Huygenssche Prinzip?
  2. ⏲ [02:33] Beugung am Doppelspalt
  3. ⏲ [03:31] Reflexion
  4. ⏲ [04:43] Brechung
Video Level 2
Interferenz

Hier wird die Interferenz von Wellen erklärt; wie z.B. Wellen richtig addiert werden und welche Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz gelten.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:10] Allgemeines zur Interferenz
  2. ⏲ [01:29] Konstruktive Interferenz
  3. ⏲ [04:11] Destruktive Interferenz
  4. ⏲ [05:29] Partielle Interferenz & Anwendungen
Video Level 2
Massenspektrometer

In diesem Video lernst Du den Aufbau und die Funktionsweise eines Massenspektrometers, mit dem Du die Masse von geladenen Teilchen bestimmen kannst.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:33] Geschwindigkeitsfilter (Elektrische & magnetische Kraft)
  2. ⏲ [03:11] Geschwindigkeit des geladenen Teilchens
  3. ⏲ [04:17] Masse des geladenen Teilchens
  4. ⏲ [06:09] Wissenswertes
Video Level 3
Minkowski-Diagramm

In diesem Video lernst Du den Aufbau des Minkowski-Diagramms und wie Du die Zeitdilatation, Längenkontraktion aus der SRT veranschaulichen kannst.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:13] Grundlegender Aufbau - also was sind Weltlinien, Ereignisse, etc.
  2. ⏲ [01:19] Weltlinien von Photonen - die eine Winkelhalbierende im Minkowski-Diagramm darstellen
  3. ⏲ [02:43] Geschwindigkeitsaddition in der SRT - an einem Beispiel lernst Du, dass in der speziellen Relativitätstheorie Geschwindigkeiten nicht einfach addiert werden...
  4. ⏲ [03:40] Gebogene & gerade Weltlinien - hier lernst Du, was beschleunigte Teilchen im Minkowski-Diagramm darstellen und über die Lichtweltlinien
  5. ⏲ [04:25] Weltlinien der Gleichortigkeit & Gleichzeitigkeit
  6. ⏲ [05:15] Weltflächen - für ausgedehnte Objekte
  7. ⏲ [06:08] Ausrichtung der Achsen eines bewegten Systems - denn sie unterscheidet sich von den Achsen des Ruhebeobachters!
  8. ⏲ [08:55] Relativität der Gleichzeitigkeit & Gleichortigkeit - jeder Beobachter nimmt sie unterschiedlich wahr.
  9. ⏲ [09:45] Winkel zwischen Orts-und Zeitachsen
  10. ⏲ [10:37] Hyperbel für die Skalierung der bewegten Zeitachse - mit einer Einheitshyperbel wird "1 Zeiteinheit" für den bewegten Beobachter konstruiert.
  11. ⏲ [12:21] Hyperbel für die Skalierung der bewegten Ortsachse - mit einer Einheitshyperbel wird "1 Längeneinheit" für den bewegten Beobachter konstruiert.
  12. ⏲ [13:17] Zeitdilatation aus Sicht des ruhenden Systems
  13. ⏲ [14:57] Zeitdilatation aus Sicht des bewegten Systems
  14. ⏲ [16:07] Längenkontraktion aus Sicht des bewegten Systems
  15. ⏲ [17:55] Längenkontraktion aus Sicht des ruhenden Systems
  16. ⏲ [18:33] Lorentztransformation graphisch
  17. ⏲ [18:58] Zweidimensionale Bewegung
  18. ⏲ [19:30] Lichtkegel
  19. ⏲ [21:02] Raumartige Ereignisse
  20. ⏲ [21:56] Zeitartige Ereignisse
  21. ⏲ [22:40] Lichtartige Ereignisse
  22. ⏲ [23:40] Zeitliche Reihenfolge der Ereignisse
Video Level 2
Geschwindigkeitsfilter

In diesem Video lernst Du, wie man mit einem Geschwindigkeitsfilter (Wienfilter) die Geschwindigkeiten geladener Teilchen ausfiltern kann.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [0:15] Versuchsaufbau - Wienfilter besteht im Prinzip aus einem Plattenkondensator mit Abschirmung, einer Teilchenkanone und einem Magnetfeld.
  2. ⏲ [0:45] Lorentzkraft - sie wirkt entgegen der elektrischen Kraft und lenkt Ladungen auf eine Kreisbahn.
  3. ⏲ [01:35] Drei-Finger-Regel - damit bestimmst Du die Richtung der Lorentzkraft.
  4. ⏲ [03:42] Elektrische Kraft - wird durch den Plattenkondensator erzeugt und wird so eingestellt, dass sie der Lorentzkraft entgegen wirkt.
  5. ⏲ [04:36] Funktionsweise des Geschwindigkeitfilters - anhand der Lorentzkraft, Drei-Finger-Regel und der elektrischen Kraft, lernst Du wie ein Wienfilter funktioniert.
Video Level 2
Millikan-Experiment

Hier lernst Du Millikan-Versuch mit coolen Animationen! Vom Versuchsaufbau, über Schwebemethode und Gleichfeldmethode, bis zur Auswertung.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [0:15] Versuchsaufbau - alles, was Du für den Millikan-Versuch brauchst. Vom Plattenkondensator bis zum Zerstäuber.
  2. ⏲ [1:33] Grundlagen - damit Du Millikan-Versuch besser verstehst! Dazu werde beispielsweise alle 4 wirkenden Kräfte vorgestellt: Schwerkraft, Elektrische Kraft, Stokessche Reibungskraft und Auftriebskraft.
  3. ⏲ [6:15] Schwebemethode - hier ermittelst Du die Steiggeschwindigkeit und die Fallgeschwindigkeit bei ausgeschaltetem Plattenkondensator.
  4. ⏲ [11:30] Gleichfeldmethode - hier ermittelst Du ebenfalls die Steig- und Fallgeschwindigkeit; jedoch bei konstant gehaltener Spannung.
  5. ⏲ [14:37] Elementarladung & Weiterführendes - nachdem der Millikan-Versuch durchgeführt wurde, ergibt sich ein Diagramm, welches diskrete Verteilung der Ladungen von Öltröpfchen zeigt. Hier wirst Du auch die Elementarladung ablesen können. Außerdem wird Cunningham-Korrektur, sowie Fadenstrahlrohr und Hall-Effekt erwähnt.
Video Level 2
Hall-Effekt

Erklärung des physikalischen Hall-Effekts: wie Hall-Spannung durch Lorentzkraft verursacht wird und wie eine Hall-Sonde funktioniert.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [0:11] Grundlegende zum Hall-Effekt.
  2. ⏲ [02:09] Herleitung - hier wird Dir die mathematische Herleitung der Hallspannung & Hall-Konstante gezeigt.
  3. ⏲ [06:41] Hallsonde - hier gibts eine Erklärung der Hallsonde und kurze Info zur Hall-Konstante.
Video Level 2
Lorentzkraft

Hier lernst Du Lorentzkraft kennen - magnetische Kraft und elektrische Kraft. Erklärung der Formel, sowie veranschaulichende Beispiele.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:16] Was ist Lorentzkraft?
  2. ⏲ [01:55] Elektrische Kraft
  3. ⏲ [03:17] Magnetische Kraft - Eintritt der Ladung parallel, schräg und senkrecht zum Magnetfeld.
  4. ⏲ [10:44] Beispiele zur Lorentzkraft - Leiterschaukelversuch, Bewegung einer Metallstange im Magnetfeld und zwei stromdurchflossene Leiter.
  5. ⏲ [13:54] Anwendungen & Relativitätstheorie - hier erkläre ich dir qualitativ Lorentzkraft relativistisch.
Video Level 2
Laplace-Entwicklung

Hier lernst Du den Laplace-Entwicklungssatz kennen und wie Du damit unter anderem eine 4x4-Determinante einer Matrix berechnest.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:12] Allgemeines zu Laplace & Determinante
  2. ⏲ [01:12] Beispiel: 2x2 Determinante berechnen
  3. ⏲ [03:00] Beispiel: 3x3 Determinante berechnen
  4. ⏲ [04:45] Beispiel: 4x4 Determinante berechnen
  5. ⏲ [07:55] Erklärung der Formel für Laplace-Entwicklungssatz
Video Level 3
Massenmittelpunkt

Hier lernst Du, den Schwerpunkt (Massenmittelpunkt) eines ausgedehnten Körpers experimentell und rechnerisch zu berechnen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:20] Grundlagen + Beispiele
  2. ⏲ [03:36] Massenmittelpunkt bestimmen
  3. ⏲ [06:29] Rechenbeispiel
Video Level 3
Divergenz

Hier lernst Du, was "Divergenz" angewendet auf ein Vektorfeld macht. Am Ende folgt kurze Betrachtung der Divergenz am Satz von Gauß.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:29] Was ist die Divergenz eines Vektorfeldes?
  2. ⏲ [03:10] Beispiel
Video Level 3
Gradient

Hier lernst du, wie man Gradient berechnen kann. Außerdem, warum Gradient den größten Anstieg darstellt und, wie Richtungsableitung funktioniert.

Inhalt des Videos
  1. Nabla-Operator
  2. Skalar- und Vektorfelder
  3. Gradient + Beispiel
  4. Richtung des steilsten Anstiegs
Video Level 3
Lenz-Regel

Hier lernst du, was Lenzsche Regel ist und wie man zum Beispiel Induktionsstrom-Richtung bestimmt, die durch Lenzsche Regel festgelegt ist.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:04] Was besagt die Lenz-Regel?
  2. ⏲ [1:34] Leiterschaukel
  3. ⏲ [5:00] Energieerhaltung
  4. ⏲ [6:00] Beispiele
  5. ⏲ [9:42] Anwendungen
Video Level 2
Drei-Finger-Regel

Mit der drei-Finger-Regel (auch UVW-Regel genannt) kannst Du beispielsweise mit der linken Hand die Richtung der Lorentzkraft bestimmen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:15] Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld
  2. ⏲ [04:41] Übungen zur Drei-Finger-Regel
Video Level 3
Foucault-Pendel

Hier lernst Du, wie Foucaultsches Pendel mit Corioliskraft erklärt und wie damit Erddrehung nachgewiesen werden kann.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:00] Kurze Geschichte der Erdrotation
  2. ⏲ [02:23] Erklärung des Foucaultschen Pendels