Plancksches Strahlungsgesetz B_λ(T) = (2hc²/λ⁵)/(e^(hc/λkT) − 1): Geben Sie eine Temperatur (Standard: die Sonnenphotosphäre mit 5778 K) und optional eine Wellenlänge ein — ausgegeben werden das Wien-Maximum λ_max = b/T mit spektraler Strahldichte/Exitanz am Peak, der Wert an der gewünschten Wellenlänge (als Prozentsatz des Peaks) und die Gesamtexitanz nach Stefan-Boltzmann M = σT⁴. Das Beispiel des menschlichen Körpers bei 310 K liefert ein Infrarotmaximum von 9.35 µm — das Arbeitsband thermischer Kameras.

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Malussches-Gesetz-Rechner

Malussches Gesetz I = I₀·cos²θ: Ein Polarisator lässt nur die Projektion des elektrischen Feldes auf seine Achse durch, daher fällt die Intensität mit cos²θ. Das Werkzeug liefert die durchgelassene Intensität und den Prozentsatz, mit den drei Leitwinkeln in den Anmerkungen — 0° alles, 45° die Hälfte, 90° nichts (gekreuzte Polarisatoren).

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Quantenharmonischer-Oszillator-Rechner

Niveaus des quantenharmonischen Oszillators, E_n = (n + ½)ℏω: Eingabe von Masse und Federkonstante (ω = √(k/m)), Kreisfrequenz oder Frequenz. Ausgegeben werden die Nullpunktsenergie E_0 = ½ℏω (der Oszillator kann nie ruhen), der exakt gleichmäßige Abstand ħω, die Photonenwellenlänge benachbarter Übergänge, die klassischen Umkehrpunkte und optional die Niveauleiter. Die typischen ~0.1–0.4 eV molekularer Schwingungen stammen genau aus diesem ħω.

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Photoeffekt-Rechner

Berechnet den Photoeffekt E_k(max) = hν − φ: Das Photon wird durch Wellenlänge oder Frequenz angegeben, die Kathode durch die Austrittsarbeit von Cäsium/Natrium/Kalium/Calcium/Zink/Kupfer/Platin oder ein eigenes φ (eV). Ausgegeben werden Photonenenergie, Grenzfrequenz ν₀ = φ/h, Grenzwellenlänge λ₀ = hc/φ, maximale kinetische Energie mit Emissionsurteil, Gegenspannung V_s = E_k/e und maximale Photoelektronengeschwindigkeit — und warum Intensität eine zu geringe Frequenz nicht ausgleicht.

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Primitivwurzel-Suche modulo n

Sucht Primitivwurzeln modulo n: prüft, ob n ∈ {2, 4, p^k, 2p^k} (zyklische multiplikative Gruppe), findet die kleinste Primitivwurzel mit Zertifikat g^(φ/q) ≠ 1 für jede Primzahl q | φ(n), zählt die Wurzeln als φ(φ(n)), listet bis zu 50 davon auf oder prüft, ob die Ordnung eines Kandidaten g gleich φ(n) ist. Bis 10¹².

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Primzahlfunktion π(n)

Berechnet die Primzahlfunktion π(n) — wie viele Primzahlen ≤ n liegen. Ein ein Durchlauf Sieb des Eratosthenes (Grenze 10⁷) liefert die exakte Anzahl zusammen mit der Näherung n/ln n, der Primzahldichte, dem durchschnittlichen Abstand und der größten Primzahl ≤ n; optional bis zu 20 nahe Primzahlen. Klassische Richtwerte: π(100) = 25, π(1000) = 168, π(10⁶) = 78498, π(10⁷) = 664579.

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Quadratrest-Prüfer (Legendre-/Jacobi-Symbole)

Berechnet das Jacobi-Symbol (a/n) (ungerades n bis 10¹⁸; Legendre-Symbol bei primem n): Modulo einer Primzahl bedeutet a^((n−1)/2) ≡ 1 einen Quadratrest, und Tonelli–Shanks (oder die direkte Formel für p ≡ 3 (mod 4)) liefert die Wurzeln ±√a; das Symbol −1 bescheinigt, dass a KEIN Quadratrest ist. Bei zusammengesetztem Modul ist das Symbol nur notwendig: −1 beweist Nicht-Rest, +1 bleibt unbestimmt (bei n ≤ 10⁵ klärt Brute force die Frage). Klassiker: 10 ist Quadratrest mod 13 mit Wurzeln ±6.

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M/M/1-Warteschlangenrechner

Berechnet die Kennzahlen des M/M/1-Warteschlangensystems im stationären Zustand: Poisson-Ankünfte (Rate λ), exponentielle Bedienung (Rate μ), FCFS. Setzt λ < μ voraus, sonst ist das System instabil und die Eingabe wird abgelehnt. Ausgegeben werden Auslastung ρ, Leerlaufwahrscheinlichkeit P0, die mittleren Anzahlen L (im System) und Lq (in der Warteschlange), die mittleren Zeiten W und Wq, die Wartewahrscheinlichkeit ρ sowie die Zustandswahrscheinlichkeiten P(n) = (1−ρ)ρⁿ (n = 0…5), kreuzgeprüft mit Littles Gesetz L = λW, Lq = λWq. Klassiker: λ = 4/h, μ = 6/h → ρ = 0.6667, L = 2, Lq = 1.3333, W = 0.5, Wq = 0.3333.

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M/M/c-Warteschlangenrechner (mehrere Server)

Berechnet die Kennzahlen des Multiserver-Warteschlangensystems M/M/c (Poisson-Ankünfte mit Rate λ, c identische exponentielle Server mit Rate μ, eine gemeinsame FCFS-Warteschlange): angebotene Last a = λ/μ, Auslastung pro Server ρ, Leerlaufwahrscheinlichkeit P0, Erlang-C-Wartewahrscheinlichkeit Pw, mittlere Anzahlen Lq und L, mittlere Zeiten W und Wq, kreuzgeprüft mit Littles Gesetz und der Beziehung Pw→Lq. Setzt λ < cμ voraus (sonst Ablehnung als instabil); mit c = 1 reduzieren sich die Formeln auf M/M/1. Klassiker: λ = 6/h, μ = 3/h, c = 3 → P0 = 0.1111, Pw = 0.4444, Lq = 0.8889, L = 2.8889.

Health

Verdopplungszeit von Population/Ressourcen (70er-Regel)

Berechnet die Verdopplungszeit (oder Halbwertszeit) von Populationen, Kapital oder Ressourcen und eicht die Regel: Geben Sie den periodischen Zinssatz g% ein (negativ → Halbwertszeit) — Sie erhalten die Schätzung T̂ = Zähler/g (70 ökologischer Standard, 72 finanzielles Kopfrechnen, 69.3 kontinuierlich), den exakten diskreten Wert T = ln2/ln(1+g%), den kontinuierlichen T = ln2/(g/100) und den prozentualen Schätzfehler. Tabelle der ×2/×4/×8/×16-Momente (oder ÷2/÷4/÷8/÷16) mit Projektionen — bei periodischem Satz sind n×-Zeiten nicht exakt linear. Die Regel ist um g ≈ 2–8% am genauesten, der Fehler wächst mit |g| (≈ −8% bei 20%). Ergänzt exponential-growth-population, das N(t) vorwärts rechnet; dieses beantwortet „wie lange bis ×2 oder ÷2?“.

Health

Plaque-bildende Einheiten Rechner (PFU/mL)

Berechnet den Titer aus einem Plaque-Test mit Doppelagar: PFU/mL = mittlere Plaquezahl × Verdünnungsfaktor ÷ ausplattiertes Volumen (mL). Unterstützt mehrere Platten und liefert Mittelwert, Standardabweichung und CV%, mit Prüfung des zählbaren Bereichs (~30–300 Plaques: unter 30 geringer verdünnen; über 300 verschmelzen Plaques). Beispiel: 10⁻⁶-Verdünnung, 100 µL, Mittel 108 → 1.08×10⁹ PFU/mL.

Media

Podcast-Kapitelmarken-Generator (ID3 / Podcasting 2.0)

Füge eine zeitcodierte Kapitelliste ein und erzeuge alle Auslieferungsformate auf einmal: Podcasting-2.0-Kapitel-JSON (v1.2.0) und RSS-Tag podcast:chapters, optionales Einbrennen der ID3v2.4-CHAP+CTOC-Frames in eine hochgeladene MP3 (Millisekunden als normaler Big-Endian-uint32, Offsets 0xFFFFFFFF, TIT2-Subframe pro Kapitel, bestehende Frames bleiben erhalten), Vorbis-Kommentarpaare CHAPTER001 (OGG/Opus), mp4chaps-Text, Zeitstempelblock für die YouTube-Beschreibung und SRT-Sidecar, plus die echte Player-Supportmatrix (Apple nimmt RSS-JSON seit 2025; Pocket Casts/Overcast lesen nur eingebettetes ID3; Spotify ignoriert beide).