Faradaykäfig Feinstruktur-Konstante Fermi-Dirac-Statistik Fermionen Fernfeld Ferrit Flimmerverschmelzungs-Test Flüssigkristall Flussdichte Folgefrequenz Formaldehyd Frequenz Frequenz-Modulation Frühlingspunkt, Widderpunkt Fuzzy-Logik

Faradaykäfig

Von dem englischen Naturforscher Michael Faraday  (1791-1867, Erfinder des Blitzableiters) erstmals benutzte Abschirmbox aus Drahtgitter, um sich gegen Blitze und andere elektrische bzw. elektromagnetische Erscheinungen zu schützen. Normalerweise wird der Drahtkäfig geerdet. Er hält alle elektromagnetischen Wellen weitgehend ab, deren Wellenlänge größer als die Maschenweite des Drahtgitters ist. Auch vollkommen geschlossene Metallbehälter werden als Faraday-Käfig bezeichnet. Schon weniger gut leitfähige Materialien, wie z.B. das Unterhautgewebe des Menschen, haben eine Abschirmwirkung.

Feinstruktur-Konstante

 In der Spektroskopie (s.d.) hängt die Möglichkeit der Trennung dicht nebeneinander liegender Signale von dem Auflösungsvermögen des Messgerätes ab. Sehr dicht liegende Spektrallinien, d.h. Linien mit einer "Feinstruktur" lassen sich nur mit großem Aufwand sauber auflösen (trennen). Manche Spektrallinien erweisen sich als doppelt oder mehrfach (d.h. aufgespalten in zwei oder mehr dicht benachbarte Linien). Dies rührt von Wechselwirkungen derjenigen Atome her, welche diese Linien aussenden. Die Wechselwirkungen lassen sich durch eine konstante Größe ausdrücken, die sich aus Naturkonstanten berechnen lässt in Übereinstimmung mit Messwerten. Die Naturkonstanten sind die Elementarladung e des Elektrons, das Plancksche Wirkungsquantum h und die Lichtgeschwindigkeit c.  

Fermi-Dirac-Statistik

nach dem italienischen Physiker Enrico Fermi (1901-1954, Nobelpreis 1938) und dem englischen Physiker Paul A.M. Dirac (1902-1984, Nobelpreis 1933) benannte Regeln zur statistischen Berechnung einer Gesamtheit vieler Teilchen, die der Quantenphysik und dem Pauliverbot unterliegen.

Fermionen

nach dem italienischen Physiker Enrico Fermi (1901-1954, Nobelpreis 1938) benannte Elementarteilchen mit Ruhemasse. Sie unterliegen der  Fermi-Dirac-Stastistik (s.d.), dem Pauliverbot und haben den Spin 1/2.

Fernfeld

im Abstand einer halben Wellenlänge von einer Sendeantenne schnüren sich elektromagnetische "Wirbel" ab. Im Abstand einer halben Wellenlänge von einer Antenne beginnt das sog. "Fernfeld".

Ferrit

Eisenoxid-Material, das die gleichen magnetischen Eigenschaften wie Eisen hat und sich besonders leicht verarbeiten lässt. Es besteht aus Weißschen Bezirken mit dazwischen liegenden Blochwänden. Die Struktur (Anordnung) dieser Bezirke und Zwischenwände lässt sich verändern, d.h. Ferrite können Information speichern, wie vom Tonband und der Diskette her bekannt. Beim Aufprägen von Information klappen die Bezirke sprungartig um, wie erstmals von dem Elektrophysiker Heinrich Barkhausen (1881-1956) entdeckt wurde ("Barkhausen-Effekt", "Barkhausen-Sprünge"). Die Kristallstruktur lässt sich mit sog. Röngten-Strukturanalyse messen.

Flimmerverschmelzungs-Test

auch Flimmerverschmelzungs-Photometrie genannt. Eine physiologische Methode, um eine Stressbelastung eines Patienten zu bestimmen.

Flüssigkristall

Es gibt Flüssigkeiten (mit ziemlich hoher Viskosität = Zähigkeit, ähnlich wie flüssiger Honig), die im Gegensatz zu normalen Flüssigkeiten eine innere Ordnung aufweisen, d.h. ihre Moleküle sind nicht völlig regellos im Raum verteilt.

Flussdichte

die magnetische Flussdichte, auch magnetische Kraftflussdichte genannt, wurde früher in Gauß (G) und wird heute in Tesla (T) gemessen und hat die Einheit 1 T = 1 Vs/m2 (Voltsekunden pro Quadratmeter). Tesla ist ein Maß für die Stärke eines Magnetfeldes. In der Geophysik wird die kleine Einheit gamma verwendet: 1 gamma = 10-9 Tesla (ein Milliardstel T).

Folgefrequenz

auch Serienfrequenz oder Repetitionsrate genannt: Eine Folge von kurzen Signalen (Impulsen, z.B. Aktionspotentialen im Nervensystem), welche sich X mal in der Sekunde wiederholen, hat die Folgefrequenz X. In Kap. 8 Abb. 22 ist ein Aktions-Potential gezeigt. Solche Impulse lassen sich in eine sog. Fourierreihe zerlegen, d.h. in eine sinusförmige Grundwelle mit der gleichen Frequenz wie die Folgefrequenz und Oberwellen mit höheren Frequenzen. Impulse bestehen also aus vielen Sinusschwingungen. Die Zerlegung impulsförmiger Signale in Sinusreihen wurde von dem französischen Mathematiker und Physiker J.B.J. Baron de Fourier (1768-1830) entwickelt und wird daher Fourier-Analyse genannt.

Formaldehyd

stechend riechendes Gas mit der chemischen Formal HCHO, das in Wasser gelöst Formalin oder Formol genannt wird. Es gilt als krebserregend und wird daher heute nicht mehr für Gegenstände des täglichen Bedarfs verwendet. Früher benutzte man es in der Gerberei, als Desinfektionsmittel usw.

Frequenz

Häufigkeit einer Schwingung pro Sekunde. Eine Schwingung pro Sekunde wird als ein Hertz, abgekürzt Hz, bezeichnet, zu Ehren des Physikers Heinrich Hertz (1857-1894).

Frequenz-Modulation

Vom Rundfunk her sind Amplituden-Modulation (AM) und Frequenzmodulation (FM) bekannt. Sprache und Musik werden senderseitig einer hohen Trägerfrequenz aufmoduliert und empfängerseitig durch Demodulation wieder getrennt. Bei der Frequenz-Modulation bleibt die  Amplitude konstant, die Frequenz wird im Rhythmus von Sprache und Musik in einem der Lautstärke entsprechenden Bereich variiert (sog. Frequenzhub). 

Frühlingspunkt, Widderpunkt

Schnittpunkt zwischen Himmelsäquator (Projektion der Erdäquators auf das Firmament) und der Ekliptik. Die Ekliptik hat einen Winkel von 23,5o gegen den Himmelsäquator.

Fuzzy-Logik

abweichend von der Aristotelischen zweiwertigen Ja-Nein-Logik hat die Quantenphysik erkannt, dass der Kosmos erst mit einer mehrwertigen, "polyvalenten" Logik richtig beschreibbar ist. Ein Sonderfall dieser Entwicklung, die auf B. Heim zurückgeht, ist eine "unscharfe Logik", die der japanische Mathematiker Lotifi A. Zadeh Anfang der 60er Jahre ausarbeitete. Anstelle einer exakten Formel wird ein Sachverhalt in Worte gefasst und über Computer berechnet, wobei das Programm  optimale Lösungen selbsttätig ausarbeitet. Komplizierte Probleme lassen sich so verblüffend einfach lösen.