Kurzes Lehrbuch der Physik: mit 22 Tabellen, 235 Aufgaben und ausführlichen Lösungen
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Fourier
2003
|
| Ausgabe: | 16., aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Physics and astronomy online library
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Lizenzausg. des Springer-Verl., Berlin |
| Beschreibung: | XIII, 322 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3932412206 |
Internformat
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
.
1
1.1
ABGRENZUNG
UND
AUFGABEN
DER
PHYSIK
.
1
1.2
DIE
METHODIK
DER
PHYSIK
.
1
1.3
BEDEUTUNG
DES
MESSENS
IN
DER
PHYSIK
.
2
1.4
FEHLERANGABEN,
FEHLERRECHNUNG
.
3
AUFGABEN
.
4
2.
ALLGEMEINE
MECHANIK
.
5
2.1
MESSEN
UND
MASSEINHEITEN
.
5
2.1.1
BASISGROESSEN
.
5
2.1.2
LAENGEN
UND
WINKELMESSUNG
.
5
2.1.3
BASISEINHEIT
VON
ZEIT
UND
MASSE
.
7
AUFGABEN
.
7
2.2
BEWEGUNGSLEHRE
(KINEMATIK)
.
7
2.2.1
GESCHWINDIGKEIT
.
8
2.2.2
BESCHLEUNIGUNG
.
9
AUFGABEN
.
11
2.3
BEWEGUNG
UNTER
DEM
EINFLUSS
VON
KRAEFTEN
(DYNAMIK)
.
11
2.3.1
TYAEGE
MASSE
UND
KRAFT
.
12
2.3.2
SCHWERE
MASSE
UND
GEWICHT
.
12
2.3.3
WECHSELWIRKUNGSSATZ,
IMPULS
.
13
2.3.4
TTAEGHEITSKRAEFTE
.
15
2.3.5
ARBEIT
UND
LEISTUNG
.
16
2.3.6
MECHANISCHE
ENERGIE
.
17
AUFGABEN
.
18
2.4
EINIGE
BESONDERE
BEWEGUNGSFORMEN
.
19
2.4.1
WURFBEWEGUNG
.
19
2.4.2
GLEICHFOERMIGE
BEWEGUNG
AUF
DER
KREISBAHN
.
19
2.4.3
STOSSVORGAENGE
.
21
AUFGABEN
.
22
2.5
KRAEFTE
AM
STARREN
KOERPER
(STATIK)
.
23
2.5.1
ZUSAMMENSETZUNG
UND
ZERLEGUNG
VON
KRAEFTEN
.
23
2.5.2
HEBEL,
DREHMOMENT
.
23
2.5.3
PARALLELE
KRAEFTE,
KRAEFTEPAAR
.
24
2.5.4
SCHWERPUNKT
.
25
2.5.5
GLEICHGEWICHTSLAGEN
.
25
2.5.6
DIE
WAAGE
.
26
AUFGABEN
.
26
2.6
DREHBEWEGUNG
EINES
STARREN
KOERPERS
.
27
2.6.1
WINKELBESCHLEUNIGUNG,
TRAEGHEITSMOMENT
.
27
2.6.2
DYNAMISCHES
GRUNDGESETZ
DER
DREHBEWEGUNG
.
28
2.6.3
SATZ
VON
DER
ERHALTUNG
DES
DREHIMPULSES
.
29
2.6.4
FREIE
DREHACHSEN
.
29
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.6.5
DER
KREISEL
.
30
AUFGABEN
.
31
2.7
ALLGEMEINE
GRAVITATION
.
31
2.7.1
GRAVITATIONSGESETZ
.
31
2.7.2
PLANETENBEWEGUNG
.
32
AUFGABE
.
33
3.
DIE
MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN
DER
STOFFE
UND
IHRE
MOLEKULARE
STRUKTUR
.
35
3.1
DER
MOLEKULARE
AUFBAU
DER
STOFFE
UND
DIE
MOLEKULAREN
KRAEFTE
.
35
3.1.1
VORBEMERKUNG
.
35
3.1.2
ALLGEMEINES
UEBER
MOLEKUELE,
STOFFMENGEN
.
35
3.1.3
GROESSE,
FORM
UND
KERNGERUEST
DER
MOLEKUELE
.
36
3.1.4
EINIGES
UEBER
DIE
ZWISCHENMOLEKULAREN
KRAEFTE
.
38
3.1.5
VOLUMENBEZOGENE
MATERIEMENGEN
.
38
AUFGABEN
.
40
3.2
FESTKOERPER
.
40
3.2.1
MOLEKULARER
BAU,
KRISTALLGITTER
.
40
3.2.2
ELASTISCHE
UND
PLASTISCHE
KOERPER
.
41
3.2.3
HOOKESCHES
GESETZ
.
41
3.2.4
UEBERELASTISCHE
BEANSPRUCHUNG
.
43
AUFGABEN
.
44
3.3
RUHENDE
FLUESSIGKEITEN
(HYDROSTATIK)
.
44
3.3.1
ALLGEMEINES,
ORDNUNGSZUSTAND
DER
MOLEKUELE
IN
FLUESSIGKEITEN
.
44
3.3.2
EINSTELLUNG
DER
FLUESSIGKEITSOBERFLAECHE
.
45
3.3.3
DER
DRUCK
IN
FLUESSIGKEITEN
.
45
3.3.4
AUFTRIEB,
SCHWIMMEN
.
47
3.3.5
OBERFLAECHENSPANNUNG
.
49
3.3.6
BENETZUNG,
KAPILLARITAET
.
50
AUFGABEN
.
51
3.4
RUHENDE
GASE
.
52
3.4.1
DICHTE,
DRUCK
UND
VOLUMEN
.
52
3.4.2
DIE
LUFTHUELLE
DER
ERDE
UND
DER
LUFTDRUCK
.
53
AUFGABEN
.
54
3.5
BEWEGUNGEN
IN
FLUESSIGKEITEN
UND
GASEN
(HYDRO
UND
AERODYNAMIK)
.
55
3.5.1
STROMFAEDEN,
LAMINARE
STROEMUNG
.
55
3.5.2
ZAEHE
FLUESSIGKEIT,
INNERE
REIBUNG
.
56
3.5.3
STROEMUNG
VON
ZAEHEN
FLUESSIGKEITEN
DURCH
ROHRE,
KUGELFALL
.
57
3.5.4
GESCHWINDIGKEIT
UND
DRUCK
IN
IDEALEN
FLUESSIGKEITEN
.
59
3.5.5
REALE
FLUESSIGKEITEN,
TURBULENTE
STROEMUNG
.
61
AUFGABEN
.
62
4.
SCHWINGUNGS
UND
WELLENLEHRE,
AKUSTIK
.
63
4.1
MECHANISCHE
SCHWINGUNGEN
.
63
4.1.1
FREIE
HARMONISCHE
SCHWINGUNG,
PENDEL
.
63
4.1.2
UEBERLAGERUNG
VON
SCHWINGUNGEN
.
65
4.1.3
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN,
RESONANZ
.
67
AUFGABEN
.
68
4.2
MECHANISCHE
WELLEN
.
68
INHALTSVERZEICHNIS IX
4.2.1
FORTSCHREITENDE
WELLEN
.
68
4.2.2
INTERFERENZ
VON
WELLEN
.
70
4.2.3
STEHENDE
WELLEN,
EIGENSCHWINGUNGEN
VON
SEILEN
UND
LUFTSAEULEN
.
71
4.2.4
INTERFERENZ
UND
BEUGUNG
VON
OBERFLAECHENWELLEN
.
73
4.2.5
KUGELWELLEN
IM
RAUM
.
76
AUFGABEN
.
76
4.3
AKUSTIK
.
76
4.3.1
SCHALLSTAERKE,
SCHALLDRUCK
.
77
4.3.2
GEHOEREMPFINDUNGEN
.
78
4.3.3
AUSBREITUNG
VON
SCHALLWELLEN
.
79
4.3.4
ULTRASCHALL
.
82
AUFGABEN
.
82
5.
WAERMELEHRE
.
83
5.1
THERMOMETRIE,
WAERMEAUSDEHNUNG,
IDEALES
GAS
.
83
5.1.1
TEMPERATURSKALA
.
83
5.1.2
PRAKTISCHE
TEMPERATURMESSUNG
.
84
5.1.3
WAERMEAUSDEHNUNG
.
85
5.1.4
THERMISCHE
ZUSTANDSGLEICHUNG
DES
IDEALEN
GASES
.
86
AUFGABEN
.
87
5.2
WAERME
UND
ARBEIT
.
88
5.2.1
WAERMEMENGE,
ERSTER
HAUPTSATZ
DER
WAERMELEHRE
.
88
5.2.2
WAERMEKAPAZITAET,
KALORIMETRIE
.
89
52.3
SPEZIFISCHE
WAERMEKAPAZITAETEN
UND
ENERGIEINHALT
VON
GASEN
.
91
5.2.4
ISOTHERME
UND
ADIABATISCHE
KOMPRESSION
VON
GASEN
.
91
5.2.5
CARNOTSCHER
KREISPROZESS
.
92
5.2.6
ZWEITER
HAUPTSATZ
DER
WAERMELEHRE,
ENTROPIE
.
94
AUFGABEN
.
95
5.3
WAERME
ALS
UNGEORDNETE
MOLEKULARBEWEGUNG
.
95
5.3.1
IDEALE
GASE,
DRUCKFORMEL,
BOLTZMANN-BEZIEHUNG
.
95
5.3.2
KINETISCHE
WAERMETHEORIE
.
96
5.3.3
BROWNSCHE
BEWEGUNG
.
98
5.3.4
MAXWELLSCHE
GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG
.
99
5.3.5
DIFFUSION
.
100
5.3.6
OSMOTISCHER
DRUCK
.
101
AUFGABEN
.
102
5.4
AENDERUNGEN
DES
AGGREGATZUSTANDES
.
102
5.4.1
SCHMELZEN,
SCHMELZPUNKT,
SCHMELZWAERME
.
102
5.4.2
FLUESSIGE
MISCHUNGEN
UND
LOESUNGEN
.
104
5.4.3
VERDAMPFUNG,
SAETTIGUNGSDRUCK,
SIEDEN
.
105
5.4.4
SUBLIMATION,
THPELPUNKT
.
107
5.4.5
FEUCHTIGKEIT
DER
LUFT,
ABSORPTION
VON
LUFT
IN
WASSER
.
108
5.4.6
ISOTHERME
VERFLUESSIGUNG
VON
REALEN
GASEN
.
108
5.4.7
TIEFE
IBMPERATUREN
.
110
AUFGABEN
.
111
5.5
WAERMEUEBERTRAGUNG
.
112
5.5.1
WAERMELEITUNG
.
112
5.5.2
KONVEKTION
.
113
X
INHALTSVERZEICHNIS
5.5.3
WAERMESTRAHLUNG
.
113
AUFGABEN
.
114
6.
ELEKTRIZITAETSLEHRE
.
115
6.1
ELEKTRISCHE
GLEICHSTROEME
.
115
6.1.1
ELEKTRISCHE
SPANNUNG
UND
STROMSTAERKE
.
115
6.1.2
OHMSCHES
GESETZ
.
117
6.1.3
STROMVERZWEIGUNG
.
118
6.1.4
SCHALTUNGEN
UND
MESSMETHODEN
.
119
AUFGABEN
.
121
6.2
DAS
ELEKTRISCHE
FELD
.
121
6.2.1
ELEKTROMETER
.
121
6.2.2
LADUNG
UND
SPANNUNG,
INFLUENZ
.
122
6.2.3
ELEKTRISCHE
FELDSTAERKE
.
124
6.2.4
ELEKTRISCHE
VERSCHIEBUNG
.
126
6.2.5
KAPAZITAET
EINES
KONDENSATORS
.
127
6.2.6
KUGELKONDENSATOR,
COULOMBSCHES
GESETZ
.
129
6.2.7
ELEKTRISCHE
LADUNGEN
IN
DER
MATERIE
.
130
6.2.8
MATERIE
IM
ELEKTRISCHEN
FELDE,
DIELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
MOLEKUELE
.
131
AUFGABEN
.
133
6.3
ELEKTRISCHE
LEITUNGSVORGAENGE
IN
FLUESSIGKEITEN
UND
FESTKOERPERN
.
134
6.3.1
ELEKTRISCHE
ENERGIE
UND
STROMWAERME
.
134
6.3.2
ELEKTROLYTISCHE
DISSOZIATION,
LONENLEITUNG
.
135
6.3.3
FARADAYSCHE
GESETZE
DER
ELEKTROLYSE
.
136
6.3.4
LONENWANDERUNG
UND
OHMSCHES
GESETZ
.
137
6.3.5
ELEKTRONENLEITUNG
DER
METALLE
.
138
6.3.6
HALBLEITER
.
139
6.3.7
TYANSISTOR
.
140
AUFGABEN
.
141
6.4
HERSTELLUNG
ELEKTRISCHER
SPANNUNGEN
DURCH
LADUNGSTRENNUNG
.
142
6.4.1
PRINZIPIELLES
.
142
6.4.2
LOESUNGSDRUCK,
GALVANISCHE
ELEMENTE
.
142
6.4.3
ELEKTROLYTISCHE
POLARISATION,
AKKUMULATOR
.
144
6.4.4
DIFFUSIONS
UND
MEMBRANSPANNUNGEN
.
145
6.4.5
KONTAKTSPANNUNGEN
.
146
6.4.6
ELEKTROKINETISCHE
VORGAENGE
.
147
6.4.7
THERMOSPANNUNGEN
.
147
AUFGABEN
.
148
6.5
ELEKTRIZITAETSLEITUNG
IN
GASEN
UND
IM
VAKUUM
.
149
6.5.1
UNSELBSTAENDIGE
LEITUNG
.
149
6.5.2
ELEKTRONENAUSTRITT
AUS
METALLEN
.
150
6.5.3
TRIODE
.
150
6.5.4
ELEKTRONENSTRAHLEN,
BRAUNSCHE
ROEHRE,
OSZILLOGRAPH
.
152
6.5.5
GLIMMENTLADUNG
.
154
6.5.6
ELEKTRIZITAETSLEITUNG
BEI
HOEHEREN
DRUECKEN
.
156
AUFGABEN
.
157
6.6
DAS
MAGNETISCHE
FELD
.
157
6.6.1
MAGNETISCHE
GRUNDEIGENSCHAFTEN
.
157
6.6.2
MAGNETFELD
EINES
STROMES
.
159
6.6.3
KRAFTWIRKUNGEN
AUF
STROEME
IM
MAGNETFELD
.
161
INHALTSVERZEICHNIS
XI
6.6.4
ANWENDUNG
DER
MAGNETISCHEN
KRAFT
BEI
MESSINSTRUMENTEN
.
163
6.6.5
GRUNDTATSACHEN
DER
ELEKTROMAGNETISCHEN
INDUKTION
.
164
6.6.6
DAS
INDUKTIONSGESETZ
.
165
6.6.7
INDUKTIONSSTROEME,
WIRBELSTROEME
.
167
6.6.8
GEGENSEITIGE
INDUKTION
UND
SELBSTINDUKTION
.
168
6.6.9
MAGNETISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
STOFFE
.
169
AUFGABEN
.
172
6.7
WECHSELSPANNUNGEN
UND
WECHSELSTROEME
.
172
6.7.1
WECHSELSTROMKREIS
MIT
OHMSCHEM
WIDERSTAND
.
172
6.7.2
INDUKTIVER
UND
KAPAZITIVER
WIDERSTAND
.
174
6.7.3
TRANSFORMATOR
.
176
6.7.4
STARKSTROMMASCHINEN
.
177
6.7.5
ELEKTROAKUSTISCHE
GERAETE
.
179
AUFGABEN
.
180
6.8
HOCHFREQUENTE
SCHWINGUNGEN
UND
WELLEN
.
181
6.8.1
ELEKTRISCHER
SCHWINGKREIS
.
181
6.8.2
ERZEUGUNG
VON
HOCHFREQUENTEN
SCHWINGUNGEN
.
182
6.8.3
WELLEN
AUF
LEITUNGEN
.
183
6.8.4
ELEKTROMAGNETISCHE
WELLEN
IM
FREIEN
RAUM
.
184
6.8.5
ELEKTRISCHER
STRAHLUNGSDIPOL
.
186
6.8.6
ANWENDUNG
ELEKTROMAGNETISCHER
SCHWINGUNGEN
UND
WELLEN
187
AUFGABEN
.
188
7.
OPTIK
UND
ALLGEMEINE
STRAHLUNGSLEHRE
.
191
7.1
DIE
NATUR
DES
LICHTES
UND
DIE
GRUNDGESETZE
DER
LICHTAUSBREITUNG
.
191
7.1.1
DIE
NATUR
DES
LICHTES
.
191
7.1.2
GRUNDLAGEN
DER
GEOMETRISCHEN
OPTIK
.
191
7.1.3
LICHTGESCHWINDIGKEIT
.
193
7.1.4
REFLEXION
DES
LICHTES
.
194
7.1.5
BRECHUNG
DES
LICHTES
.
195
7.1.6
TOTALREFLEXION
.
196
7.1.7
DISPERSION
.
197
7.1.8
FARBEN
.
198
AUFGABEN
.
199
7.2
OPTISCHE
ABBILDUNGEN
.
199
7.2.1
SPHAERISCHE
SPIEGEL
.
199
7.2.2
ABBILDUNG
DURCH
DUENNE
LINSEN
.
201
7.2.3
BRECHKRAFT
VON
LINSEN
UND
LINSENSYSTEMEN
.
204
7.2.4
DICKE
LINSEN
.
205
7.2.5
ABBILDUNG
DURCH
EINE
EINZIGE
KUGELFLAECHE
.
206
7.2.6
ABBILDUNGSFEHLER
.
207
AUFGABEN
.
208
7.3
OPTISCHE
INSTRUMENTE
.
209
7.3.1
VORBEMERKUNG
UEBER
DEN
EINFLUSS
DER
BEUGUNG
UND
UEBER
DIE
BUENDELBEGRENZUNG
DURCH
BLENDEN
.
209
7.3.2
PHOTOAPPARAT
.
210
7.3.3
PROJEKTOR
.
211
7.3.4
DAS
AUGE
ALS
OPTISCHES
SYSTEM
.
211
7.3.5
DIE
LUPE
.
213
7.3.6
DAS
MIKROSKOP
.
214
XII
INHALTSVERZEICHNIS
7.3.7
DAS
FERNROHR
.
218
7.3.8
SPEKTROMETER
.
219
AUFGABEN
.
220
7.4
WELLENOPTIK
.
220
7.4.1
INTERFERENZVERSUCHE
MIT
KOHAERENTEM
LICHT
.
220
7.4.2
FARBEN
DUENNER
BLAETTCHEN,
NEWTONSCHE
RINGE
.
221
7.4.3
BEUGUNG
AM
GITTER
.
222
7.4.4
BEUGUNG
AN
KLEINEN
OEFFNUNGEN
UND
HINDERNISSEN
.
225
7.4.5
LINEAR
POLARISIERTES
LICHT
.
228
7.4.6
POLARISATION
DURCH
REFLEXION
UND
STREUUNG
.
230
7.4.7
DOPPELBRECHUNG
.
231
7.4.8
DREHUNG
DER
POLARISATIONSEBENE,
OPTISCHE
AKTIVITAET
.
233
7.4.9
ELLIPTISCH
POLARISIERTES
LICHT
.
234
AUFGABEN
.
235
7.5
ELEKTROMAGNETISCHES
SPEKTRUM
.
235
7.5.1
UEBERSICHT
UEBER
DAS
GESAMTE
SPEKTRUM
.
235
7.5.2
INFRAROTES
LICHT
(IR)
.
236
7.5.3
GESETZE
DER
TEMPERATURSTRAHLUNG
.
237
7.5.4
STRAHLUNGSLEISTUNG,
PHOTOMETRIE
.
239
7.5.5
FLUORESZENZ
UND
PHOSPHORESZENZ
.
241
7.5.6
ULTRAVIOLETTES
LICHT
(UV)
.
242
7.5.7
ROENTGENSTRAHLUNG
.
242
7.5.8
ROENTGENINTERFERENZEN
AN
KRISTALLEN
.
245
AUFGABEN
.
247
7.6
KORPUSKULAREIGENSCHAFTEN
DES
LICHTES
.
248
7.6.1
DER
LICHTELEKTRISCHE
EFFEKT,
PHOTOEFFEKT
.
248
7.6.2
DAS
PHOTON
.
249
7.6.3
IONISATION
DURCH
ROENTGENSTRAHLEN,
STRAHLUNGSDOSIS
.
250
7.6.4
LASER
.
252
7.6.5
DUALISMUS
VON
KORPUSKEL
UND
WELLE
.
253
AUFGABEN
.
254
8.
GRUNDZUEGE
DER
ATOM
UND
MOLEKUELPHYSIK
.
255
8.1
DIE
SPEKTREN
UND
DIE
ELEKTRONENHUELLE
DER
ATOME
.
255
8.1.1
EMISSIONS
UND
ABSORPTIONSSPEKTREN
.
255
8.1.2
LINIENSPEKTREN
DER
ATOME
.
256
8.1.3
ATOMBAU
UND
PERIODISCHES
SYSTEM
DER
ELEMENTE
.
258
8.1.4
ROENTGENSPEKTREN
.
259
8.1.5
DAS
ATOM
IN
WELLENMECHANISCHER
DARSTELLUNG
.
261
AUFGABEN
.
262
8.2
MOLEKUELSPEKTREN
.
262
8.2.1
ROTATIONSSPEKTREN
.
263
8.2.2
MOLEKUELSCHWINGUNGEN
.
265
8.2.3
ROTATIONSSCHWINGUNGSSPEKTREN
.
268
8.2.4
ELEKTRONENUEBERGAENGE,
BANDENSPEKTREN
.
269
8.2.5
RAMAN-STREUUNG
.
270
AUFGABEN
.
272
8.3
DER
ATOMKERN
UND
SEINE
UMWANDLUNGEN
.
272
8.3.1
AUFBAU
DER
ATOMKERNE
.
272
8.3.2
NATUERLICHE
RADIOAKTIVITAET,
NEBELKAMMER,
ZAEHLROHR
.
273
8.3.3
DER
RADIOAKTIVE
ZERFALL
.
276
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
8.3.4
PAARBILDUNG,
MASSENDEFEKT
DER
KERNE
.
279
8.3.5
KERNREAKTIONEN
UND
KUENSTLICHE
RADIOAKTIVITAET
.
280
8.3.6
KERNSPALTUNG,
TRANSURANE
.
283
8.3.7
KERNREAKTOR,
NEUTRONEN
.
284
8.3.8
TBILCHENBESCHLEUNIGER
.
286
8.3.9
ELEMENTARTEILCHEN
.
287
AUFGABEN
.
290
8.4
EINIGES
ZUR
RELATIVITAETSTHEORIE
.
291
8.4.1
DAS
RELATIVITAETSPRINZIP
.
291
8.4.2
RAUM
UND
ZEIT
.
292
8.4.3
MASSE
UND
ENERGIE
.
294
8.4.4
PHOTON
IM
HOMOGENEN
SCHWEREFELD
.
296
8.4.5
ZUR
ALLGEMEINEN
RELATIVITAETSTHEORIE
.
297
AUFGABEN
.
299
ANHANG
.
301
WICHTIGE
KONSTANTEN
DER
PHYSIK
.
301
BASISGROESSEN
UND
-EINHEITEN
DES
INTERNATIONALEN
EINHEITENSYSTEMS
(SI:
SYSTEME
INTERNATIONAL
D
'
UNITDS)
.
302
ERGAENZENDE
SI-EINHEITEN
.
302
ABGELEITETE
SI-EINHEITEN,
FUER
DIE
BESONDERE
BEZEICHNUNGEN
EINGEFUEHRT
WORDEN
SIND
.
302
PERIODISCHES
SYSTEM
DER
ELEMENTE
.
303
LOESUNGEN
DER
AUFGABEN
.
304
SACHVERZEICHNIS
.
313 |
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