Feld (Physik)
In der Physik bedeutet ein Feld, dass jedem Punkt im Raum (oder allgemeiner in der Raumzeit) eine physikalische Größe zugeordnet ist. Ein Feld wird als sich über eine große Raumregion erstreckend betrachtet, so dass es alles beeinflusst. Die Stärke eines Feldes variiert normalerweise über eine Region. Michael Faraday prägte 1849 als erster den Begriff "Feld".
Bei einigen Feldern gibt es für jeden Punkt im Raum eine Nummer. Sie werden skalare Felder genannt. Bei komplizierteren Feldern gibt es mehr als eine Zahl für jeden Punkt im Raum. Sie werden als Vektorfelder oder Tensorfelder bezeichnet. Zum Beispiel kann man ein Gravitationsfeld durch ein Vektorfeld modellieren, wobei ein Vektor die Beschleunigung angibt, die eine Masse an jedem Punkt im Raum erfahren würde. Andere Beispiele sind Temperaturfelder oder Luftdruckfelder, die in Wetterberichten oft durch Isothermen und Isobaren dargestellt werden, indem die Punkte gleicher Temperatur bzw. gleichen Drucks miteinander verbunden werden.
Die Größe eines elektrischen Feldes, das zwei gleich geladene (abstoßende) Teilchen umgibt. Hellere Bereiche haben eine größere Stärke. Die Richtung des Feldes ist nicht sichtbar.
Entgegengesetzt geladene (anziehende) Teilchen
Arten von Feldern
Klassische Felder
- Newtonsche Gravitation: beschreibt die Gravitationskraft als eine gegenseitige Wechselwirkung zwischen zwei Massen.
- Elektromagnetismus: Elektrische und magnetische Felder sind nicht nur Kraftfelder, die die Bewegung von Teilchen diktieren, sondern haben auch eine eigenständige physikalische Realität, weil sie Energie tragen.
- Gravitation in der Allgemeinen Relativitätstheorie: Dies ist Einsteins Gravitationstheorie.
- Wellen als Felder
Quantenfelder
Man geht heute davon aus, dass die Quantenmechanik allen physikalischen Phänomenen zugrunde liegen sollte.
Feldtheorie
Eine Feldtheorie ist eine physikalische Theorie, die beschreibt, wie ein oder mehrere physikalische Felder mit Materie wechselwirken.
Verwandte Seiten
- Elastizität
- Strömungsdynamik
- Allgemeine Relativitätstheorie
- Maxwell'sche Gleichungen
- Teilchenphysik
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Feld in der Physik?
A: Ein Feld bedeutet in der Physik, dass jedem Punkt im Raum eine physikalische Größe zugeordnet ist.
F: Welche Person hat als erste den Begriff "Feld" geprägt?
A: Michael Faraday war der erste, der 1849 den Begriff "Feld" prägte.
F: Wie sind skalare Felder definiert?
A: Skalarfelder sind definiert als Felder, bei denen es für jeden Punkt im Raum eine Zahl gibt.
F: Was sind Vektorfelder oder Tensorfelder?
A: Vektorfelder oder Tensorfelder sind kompliziertere Felder, bei denen es mehr als eine Zahl für jeden Punkt im Raum gibt.
F: Kann ein Gravitationsfeld durch ein Vektorfeld modelliert werden?
A: Ja, ein Gravitationsfeld kann durch ein Vektorfeld modelliert werden, wobei ein Vektor die Beschleunigung angibt, die eine Masse an jedem Punkt im Raum erfahren würde.
Q: Was sind Temperaturfelder und Luftdruckfelder?
A: Temperaturfelder und Luftdruckfelder sind Beispiele für Felder, die in Wetterberichten oft durch Isothermen und Isobaren dargestellt werden, indem die Punkte gleicher Temperatur bzw. gleichen Drucks miteinander verbunden werden.
F: Variiert die Stärke eines Feldes über eine Region?
A: Ja, die Stärke eines Feldes variiert normalerweise über eine Region.
