Jahrgangsstufe 11 Leistungskurs Impulse Physik … · Übertragen der Kenntnisse auf die Quantifizierung ... Klassifikation durch Interpretation von Messreihen grafische Deutung von

Jahrgangsstufe 11 Leistungskurs Impulse Physik Oberstufe

Lernbereich 1: Erhaltungssätze und ihre Anwendungen 20 Ustd. Kapitel: ErhaltungssätzeEinblick gewinnen in die Entwicklung der Mechanikzum grundlegenden Teilgebiet der gesamtenPhysik

klassische Mechanik

Anwenden des Energieerhaltungssatzes aufBewegungsvorgänge

Existenzformen mechanischer Energie

abgeschlossene Systeme Energieumwandlungen

Kennen der physikalischen Größe mechanischeArbeit

EW cos sFW grafische Ermittlung

Übertragen der Kenntnisse auf die Quantifizierungder Existenzformen der mechanischen Energie

Herleitung der Gleichungen: 2

2v

mE kin

hgmE pot ; 2

2

1sDE sp

Kennen der physikalischen Erscheinung Reibung Energieentwertung durch Reibung Reibungsarbeit sFW RR

ReibungszahlenN

R

F

F

Luftreibung 2;

2

1vAcF WLuftR

Kennen des Begriffs Wirkungsgrad einesmechanischen Systems

mechanische Leistung als Geschwindigkeit der

Energieübertragung vFPt

EP

;

historischer Überblick, der die Bedeutung derMechanik als „vorstellbare Physik“ und damit alsGrundlage für Modellvorstellungen hervorhebterste Theorien der BewegungslehreLeistungen und Grenzen

potentielle Energie der Lage, Spannenergie, Bewe-gungsenergie der Translation und der Rotation

innere Energiequalitative Energiebilanzen

Arbeit als die mit Kraft über die Systemgrenzeübertragene Energie

Anwenden des Energieerhaltungssatzes aufmechanische Systeme

Methodenbewusstsein

Zunahme der inneren Energie des Systemshorizontale und geneigte Ebene

Haft- und GleitreibungSicherheit im Straßenverkehr

Werteorientierung

Fahrphysik: Höchstgeschwindigkeit radgetriebenerFahrzeuge

Mechanische Energie S. 44-47 Energie als Erhaltungsgröße Energieterme Energie und freier Fall Energie beim Fadenpendel Energie und senkrechter Wurf Das Energiekonzept Energieumsetzungen - ideal und real

Energieübertragung S. 48-50 Energieübertragung Diagramme zur Energieübertragung Kraft und Weg haben verschiedene

Richtungen

Wdh. Folgerungen aus der Grundgleichung derMechanik S. 28-29, S.32-33

Energieübertragung S. 51-52 Die Leistung Der Wirkungsgrad Physik Und Sport


aufg

nutz

P

P

Anwenden des Impulserhaltungssatzes aufeindimensionale Probleme

vmp

zentrale unelastische und zentrale elastischeStöße

Kraftstoß tFp

Problemlösen durch komplexes Anwenden vonEnergie- und Impulserhaltungssatz

Größenordnungen bei praktischen Sachverhalten

ZweikörperproblemeVorzeichen

Massepunkte auf gleicher Wirkungslinie

Verkehrsphysik, Sport, ballistisches Pendel

Exkurs: Der Weg zum Energieerhaltungs-satz S. 52

Impuls S. 53-55 Wechselwirkung bei Stößen Impulserhaltung Antrieb durch Rückstoß Elastische Stöße Impuls und Kraft

Exkurs: Der Weg zum Impulserhaltungssatz 56Methoden: Raketenflug * 59

Lernbereich 2: Kinematik geradliniger Bewegungen 12 Ustd. Kapitel: Beschreiben von BewegungenAnwenden der experimentellen Verfahren zurkinematischen Untersuchung vielfältigerBewegungen

rechnergestütztes Erfassen und Auswerten vonMesswerten

Klassifikation durch Interpretation von Messreihen

grafische Deutung von DurchschnittsundMomentangeschwindigkeit

Gewinnen der v(t)-und a(t)-Diagramme;

dt

dva

dt

dsv , und die Umkehrung

durch grafische bzw. rechnergestütztenumerische Integration

Übertragen der Kenntnisse auf verschiedeneBewegungsarten

gleichförmige Bewegung 0stvts

verschiedene Messverfahren: z. B. Stoppuhr,Lichtschranke, Ultraschallsonde

Methodenbewusstsein

gleichförmige, gleichmäßig- und ungleichmäßigbeschleunigte BewegungDifferenzen- und Differenzialquotient MA, Gk 11, LB 1 MA, Lk 11, LB 1

Einsatz GTR oder Computer

realitätsnahe Überholvorgänge; Treffpunkte bzw.Trefforte (aufeinander zu bzw. zeitversetzt vomgleichen Ort oder von verschiedenen Orten ausmit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bzw.Bewegungsarten)

Beobachten von Bewegungen S.8-9 Spuren der Bewegung Auf den Standpunkt kommt es an Ereignisse in Raum und Zeit

Geradlinige Bewegungen mit konstanterGeschwindigkeit S.10-11

Darstellungen im Zeit-Ort-Diagramm Die Geschwindigkeit Diagramm und Formel

Methoden: Wie genau dürfen, wie genau müssenMessergebnisse sein? S.13

Geradlinige Bewegungen mit veränderlicherGeschwindigkeit S.14

Die Beschleunigung Beschleunigung und Weg Geschwindigkeit und Beschleunigung für einen

Zeitpunkt Gesetze geradliniger Bewegungen mit

konstanter Beschleunigung

Methoden: Überholen? … Im Zweifel nie! S.12Methoden: Bremswege S.17


gleichmäßig beschleunigte Bewegung

002

02

; stvta

tsvtatv

ungleichmäßig beschleunigte Bewegung verschiedene Lösungsstrategien

Raketenstart; Fallbewegungen in Luft

Nutzung von Gleichungen unter Kenntnis dererGültigkeitsbedingungenNutzung von grafischen Darstellungensystematisches Probieren

Methoden: Was man aus Diagrammen ablesenkann S.18

Bewegung und Richtung S.19 Vektoren beschreiben die Bewegung Die Richtung der Beschleunigung Bezugssysteme und Vektoren

Die Fallbewegung S.32

Methoden: Regeln für den Umgang mit VektorenS.20Methoden: Beschleunigungsvorgänge im Alltag –Anfahren mit dem Fahrrad S.21

Lernbereich 3: Newton’sche Gesetze und deren Anwendungen 6 Ustd. Kapitel: Ursache von BewegungenAnwenden der drei Newton’schen Gesetze aufvielfältige Beispiele aus dem Alltag

Beschreiben der Wechselwirkungen zwischeneinem mechanischen System und seinerUmgebung durch Kräfte

Trägheitsgesetz

Grundgesetz der Mechanik

n

i

idt

pdamF

1

Wechselwirkungsgesetz BA FF

Zusammenhang zwischen gesellschaftlicher undwissenschaftlicher EntwicklungBeitrag Newtons zur Entstehung eines modernenastronomischen WeltbildesKraft als vektorielle Größe

Beschleunigungssensoren, Airbagsensoren

ortsabhängige Gewichtskraft; gmF

grafische Deutung im p(t )-Diagramm

MA, Gk 11, LB 2System und Umgebung; Unterscheidungzwischen Gleichgewichts- undWechselwirkungskräften

Trägheit S.26 Trägheit und Masse

Kraft bewirkt Beschleunigung S.27 Kraft, Masse, Beschleunigung

Folgerung aus der Grundgleichung der MechanikS.28Exkurs: Die Axiome von Newton S.30Exkurs: Eine Knautschzone hilft Lebenretten S.31


Lernbereich 4: Modellbildung und Simulation 8 Ustd. Kapitel: Ursache von BewegungenKennen der Möglichkeit der Bildung von Modellenzur numerischen Beschreibung und zur Vorhersagedes Verhaltens dynamischer Systeme

Modellbildung

physikalische Beschreibung von eindimensionalenBewegungenUmsetzung in einen Algorithmusgrafische Auswertung

Simulation

Variation von ParameternVergleich mit eigenen Prognosen und demRealexperiment

Grenzen

geradlinige BewegungenKugel fällt in LuftMethodenbewusstsein

Nutzung von programmierbarem Taschenrechner Arbeitsumgebung auf dem Computer –

Modellbildungssystem Tabellenkalkulation

Zustandsgrößen, Änderungsraten, Einflussgrößen

System von Differenzen- und Funktionsgleichungen

Ziele der Simulation: Experimentieren auf derModellebene, Erklärung, Prognose, Entscheidung

Unterscheidung von zufälligen unddeterministischen sowie von diskreten undkontinuierlichen Einflüssen

Methoden: Einführung in die computergestützteModellbildung S.29Methoden: Simulation der Fallbewegung S.33

Lernbereich 5: Krummlinige Bewegungen 10 Ustd. Kapitel: Ursache von BewegungenAnwenden des erworbenen Wissens auf diedynamische Betrachtung von krummlinigenBewegungen

Radialkraft rmr

vmFr

2

2

Kreisbewegung

Kennen der Möglichkeit, Wurfbewegungenanalytisch zu untersuchen

Superposition

Bewegungsgleichungen für a, v und s inParameterform

0,02

0

sin2

1

cos

yy

x

stvtgts

tvts

Kurvenüberhöhungen, Loopingbahn

rvT

;2

Klassifizierung der Wurfarten

Zerlegung des Geschwindigkeitsvektors inKomponentenNutzung des Parametermodus zurUntersuchung

Die Fallbewegung S.32Wurfbewegungen S.34

Der Wurf im Experiment Der senkrechte Wurf Der waagerechte Wurf Der schiefe Wurf

Die Kreisbewegung S.37 Die Winkelgeschwindigkeit Bahnkurve und Kraft

Kräfte bei der Kreisbewegung S.38 Die Zentralkraft

Methoden: Simulation für den schiefen Wurf S.36Exkurs: Weitsprung als Wurfbewegung S.36


Übertragen der Kenntnisse auf die Untersuchungvielfältiger Sachverhalte

Simulation von Wurf- und Kreisbewegungen

Bahnkurven im Sport: Wurfsportarten,Sprungsportarten

RealbedingungenBahnkurven im Sport unter Beachtung desLuftwiderstands (keine Superposition)

Lernbereich 6: Einblick in die Relativitätstheorie 10 Ustd. Kapitel: RelativitätstheorieKennen der Postulate und grundlegenderAussagen der Speziellen Relativitätstheorie

klassisches Relativitätsprinzip Michelson-Experiment Relativitätsprinzip Relativität der Gleichzeitigkeit Zeitdilatation Längenkontraktion Relativität der Masse

Äquivalenz von Masse und Energie 2cmE

Einblick gewinnen in ausgewählte Aussagen derAllgemeinen Relativitätstheorie

Satellitennavigationssysteme

Begriff Inertialsystem; Galilei-Transformation

Prinzip der Konstanz der LichtgeschwindigkeitExperimente mit bewegten Atomuhren

Myonenzerfall, Raumzeitklassische Mechanik als Sonderfall der SpeziellenRelativitätstheorie

Gravitation und gekrümmte Raumzeit; Experimentemit Atomuhren; schwarze Löcher imKosmos; Theorie des Urknalls RE/e, Lk 12, LB 2

Die Einstein’schen Postulate S.348-349 Spezielle Relativitätstheorie Besonderheiten von Lichtsignalen Postulate für Inertialsysteme

Ort, Zeit, Ereignis S.350-351 Bewegte Uhren Minkowski-Diagramme

Messen und Wahrnehmen S.352-353 Zeitdilatation Längenkontraktion Bilder bewegter Körper

Methoden: Geschwindigkeitsaddition S.354

Relativistische Masse, Energie und Impuls S. 356 Relativistische Erhaltungsgrößen Äquivalenz von Masse und Energie

Allgemeine Relativitätstheorie S.358 Das Äquivalenzprinzip

Schwarze Löcher

Lernbereich 7: Elektrisches Feld 14 Ustd. Kapitel: Elektrisches FeldKennen der elektrischen Ladung als wesentlicheEigenschaft der Materie

Eigenschaften ruhender Ladungen,

Coulomb’sches Gesetz2

04

1

r

QqF

elektrischer Strom als gerichtete Bewegung von

Die elektrische Ladung S.98-99 Alle Körper enthalten elektrische Ladung Elektrische Ladung geht nicht verloren Influenz und Polarisation Nachweis und Messung von Ladung

Das elektrische Feld S.100-103


Ladungen, Stromstärkedt

dQI

Kennen der Faraday´schen Nahwirkungstheoriezur Beschreibung der Umgebung elektrischerLadungen

Darstellung und Eigenschaften elektrischer Felder

elektrische FeldstärkeQ

FE

Einblick gewinnen in Energieumwandlungen imhomogenen elektrischen Feld

Arbeit an geladenen Körpern im FeldsEQWWE el ;

Anwenden der Kenntnisse auf die Untersuchungspezieller Felder

homogenes Feldd

UE

Radialfeld

Kennen der Möglichkeit, durch KondensatorenLadungen und Energie zu speichern

KapazitätU

QC

SE: Entladen eines Kondensators

Modellbildung und Simulation derKondensatorentladung

Isolatoren im elektrischen Feld Kapazität des Plattenkondensators

d

AC r 0

Energiezufuhr während des Aufladevorgangs

Herleitung der Gleichung 2

2

1UCE el

Faradays Feldidee

Feldlinienbilder, Influenz, PolarisationFaraday’scher Käfig; Gewitter

Die Änderung der potentiellen Energie desSystems Körper-Feld ist nur von Anfangs- undEndpunkt abhängig.

Plattenkondensator

verschiedene Bauformen

rechnergestütztes Experimentieren

Vergleich von Realexperiment und Modell

Dielektrikum 0 ; qualitative Diskussion

Nachweis elektrischer Felder Beschreibung elektrischer Felder Die elektrische Feldstärke Abschirmung elektrischer Felder Die elektrische Feldkonstante Das Coulomb’sche Gesetz

Energie und Spannung im elektrischen FeldS.104-105

Energie im elektrischen Feld Wegunabhängigkeit der Energiedifferenz Die Energie im radial-symmetrischen Feld Die elektrische Spannung

Exkurs: Die elektrische Spannung in Biologie undMedizin S.106Der Kondensator, ein Ladungsspeicher S.107-108

Die Kapazität eines Kondensators Isolatoren erhöhen die Kapazität

Der Kondensator im Stromkreis S.109

Methoden: Der Kondensator in der ModellbildungS.110Exkurs: Blitze und Gewitter S.111


Lernbereich 8: Magnetisches Feld 10 Ustd. Kapitel: Magnetisches FeldEinblick gewinnen in die Entwicklung desWissens über Magnetismus und dessen Anwendung

Eigenschaften der Permanentmagnete

Magnetismus in der Umgebung bewegterLadungen

Übertragen der Kenntnisse über physikalischeFelder auf die Beschreibung der Umgebung vonPermanentmagneten und stromdurchflossenenLeitern

magnetisches Feld Darstellung und Eigenschaften magnetischer Felder

magnetische FlussdichteB

;

I

FB

Flussdichte im Innenraum einer langen schlanken

Spule

INB

0

Materie im Magnetfeld r ;

magnetische Feldstärke; Hysterese

Erdmagnetfeld, Magnetisierung, Elementarmagnete,Kräftegerader Leiter, Spule, Elektronenstrahl

Beispiele für Flussdichten ist die effektive LeiterlängeWinkelabhängigkeit MA, Gk 12, LB 3 MA, Lk 12, LB 3experimentelle Bestimmung von 0

Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen

r und r ; Klassifizierung von Stoffgruppen

Prinzip der Datenspeicherung auf Festplatten

Das magnetische Feld S.124-125 Die Wechselwirkung zwischen Magneten Feldlinien beschreiben Magnetfelder

Magnetfeld elektrischer Ströme

Quantitative Beschreibung des MagnetfeldesS.126-127

Magnetfelder lenken Ströme ab Die magnetsiche Flussdichte Die Lorentzkraft

Magnetische Felder spezieller LeiteranordnungenS.131-132

Das Magnetfeld langer Spulen Materie im magnetischen Feld

Exkurs: Supraleitung S.133

Lernbereich 9: Geladene Teilchen in Feldern 12 Ustd. Kapitel: Elektrisches FeldKapitel: Magnetisches Feld

Einblick gewinnen in die Geschichte derexperimentellen Bestimmung fundamentalerNaturkonstanten

Millikan-VersuchÜbertragen der Kenntnisse zur kinematisch-dynamischen Betrachtung von Bewegungsvorgängenbzw. deren Untersuchung mit Hilfe vonErhaltungssätzen

geladene Teilchen im homogenen MagnetfeldLorentzkraft auf freie Ladungen

Elementarladung ePolarlichtermagnetische LinseElektronenmikroskop

Fokussierung von Elektronenstrahlen

Ladungsträger im elektrischen Feld S.112-114 Elektronen und Protonen als Ladungsträger Ladungsträger im elektrischen Feld Ablenkung in einer Elektronenstrahlröhre

Quantitative Beschreibung des MagnetfeldesS.126-127

Magnetfelder lenken Ströme ab Die magnetsiche Flussdichte Die Lorentzkraft


sin BvQFL

Kreisbahnen

m

QB

vr s

geladene Teilchen im homogenen elektrischenFeld

Beschleunigung im Längsfeld 2

2

1vmUQ

Ablenkung im Querfeld geladene Teilchen im Einfluss beider Felder

spezifische Ladung des Elektronsm

e

Hall-Effekt HUI

denB

Geschwindigkeitsfilter

Sich positionieren zum Verhältnis von Aufwand undNutzen technischer Anwendungen

Prinzip eines Linear- oder Zirkularbeschleunigers Massenspektrometer

Lorentzkraft als Radialkraftvs ... senkrechte Komponente der Geschwindigkeit

qualitative Diskussionen zu inhomogenen Feldern

Braun’sche RöhreEinheit 1eVAnalogie zu Wurfbewegungen

Linearmotor, Transrapid, Zyklotron DESYHerstellung von Radiopharmaka

Elektrizitätsleitung in festen Stoffen S.128-130 Der Hall-Effekt Das Vorzeichen der Ladungsträger Die Anzahl der Ladungsträger Elektrizitästleitung in Metallen Die Hall-Sonde

Elektronen haben eine Masse S.134-137

Die Bestimmung der Masse eines Elektrons

Die magnetische Flasche

Freie Elektronen sind sehr schnell

Massenspektroskopie

Elektronen decken feinste Strukturen auf

Lernbereich 10: Elektromagnetische Induktion 15 Ustd. Kapitel: InduktionKennen des Induktionsgesetzes

Betrag der Induktionsspannung durch zeitlicheÄnderung der wirksamen Fläche

cos; 0 AAdt

dABNU ind

Betrag der Induktionsspannung durch zeitlicheÄnderung der magnetischen Flussdichte

dt

dBANU ind

Induktionsgesetzdt

dNU ind

magnetischer Fluss AB

Anwenden des Energieerhaltungssatzes auf

Kl. 9, LB 2Generatorprinzip

Transformatorprinzip

vereinfachte Betrachtung ohne Vorzeichen

Unmöglichkeit eines Perpetuum mobile

Elektrische Spannung durch MagnetfelderS.142-144

Induktionsspannung Induktionsspannung und Bewegung Induktionsspannung und Änderung des Feldes Induktionsspannung und Änderung der Fläche Der magnetische Fluss

Methoden: Induktionsspannung undDifferenzialrechnung S.144Induktion und Energie S.145-146

Lenz’sche Regel Lorentzkraft und Lenz’sche Regel Induktionsgesetz und Lenz’sche Regel

Wirbelströme S.147


Induktionsvorgänge

Lenz’sches Gesetz;dt

dNU ind

Induktionsspannung und Lorentzkraft sind vBU

Selbstinduktion als induktive Rückwirkung auf deneigenen Stromkreisexperimentelle Befunde, rechnergestütztesExperimentieren

Herleitung

ANL

dt

dILU r

2

0;

Modellbildung und Simulation des Einschalt-vorgangs einer Spule im Gleichstromkreis

Energiespeicherung im Magnetfeld

lange, stromdurchflossene Spule 2

2

1ILE

Wirbelströme: Induktionsherd, Hometrainer,Free-Fall-TowerInduktion durch LeiterbewegungDrei-Finger-Regel

I(t )-und U(t)-Diagramme

Ausschaltvorgang einer Spule im Gleichstromkreis

Selbstinduktion S.148-149 Ein- und Ausschalten Die Induktivität von Spulen Spulen beeinflussen die Stromstärke Energie im magnetischen Feld

Der Transformator S.156-157

Methoden: Der Wechselstromkreis mit Widerstandund Spule in der Modellbildung S.162

Lernbereich 11: Physikalisches Praktikum 13 Ustd.Problemlösen durch Experimentieren

Aufgaben aus Mechanik und Elektrizitätslehre

rechnergestütztes Auswerten von Messwerten Entwickeln von Versuchsanordnungen und

Planen von Versuchsabläufen

Kennen des Einflusses von Messunsicherheiten Unterscheiden von systematischen und zufälligen

Fehlern qualitative und quantitative Diskussion

Problemlösestrategien

Experimente zu beschleunigter Bewegung,Wurfbewegungen, Stoßvorgängen; Entladungeines Kondensators; Verhalten von Spulen beimEin- und Ausschalten bzw. im Wechselstromkreis;Kennlinie von Bauelementen (je nachWahlthema)

Addition der absoluten Messunsicherheiten beiSummen und Differenzen bzw.Addition der relativen Messunsicherheiten beiProdukten und Quotienten

Material: siehe entsprechende Abschnitte imBuch, insbesondere:

Exkurs: Eine Knautschzone hilft Lebenretten S.31Wechselstromkreis mit Kondensator oder SpuleS.152-153Methoden: Wie genau dürfen, wie genau müssenMessergebnisse sein? S.13


Wahlpflicht 1: Physik des Fahrens 10 Ustd.Einblick gewinnen in Probleme des Straßenverkehrssowie in die Hauptursachen für Unfälle

Anwenden der Kenntnisse zu Modellbildung undSimulation auf Bewegungsprobleme bei Beteiligungvon mindestens drei Fahrzeugen

Kennen der Probleme bei der Übertragung derAntriebskraft des Motors auf die Unterlage

Anfahren und Bremsen Kurvenfahrten

Vergleich des Fahrverhaltens von heck- undfrontgetriebenen FahrzeugenSchienenfahrzeuge

Kennen der Wirkprinzipien elektronischerFahrsicherheitssystemeund Beurteilen ihrer Möglichkeiten

Recherche bzw. Diskussion mit Fahrschule oderVerkehrspolizei; FaustformelnWerteorientierung

Überholvorgänge mit Gegenverkehr undBeschleunigungsphasen

Autos und Eisenbahn

ga max

Kurvenüberhöhung, Kurvenradius

Airbag, Antiblockiersystem (ABS)Antischlupfregelung (ASR)elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP)


Methoden: Überholen? … Im Zweifel nie! S.12Methoden: Bremswege S.17Methoden: Beschleunigungsvorgänge im Alltag –Anfahren mit dem Fahrrad S.21

Wahlpflicht 2: Leitungsvorgänge in Halbleitern 10 Ustd.Einblick gewinnen in die Grundlagen derLeitungsvorgänge in Halbleitern

Erklärung der elektrischen LeitungsvorgängeBandaufspaltung im FestkörperEigenleitung, n- und p-Leitung

Vorgänge im pn-Übergang im Bändermodell

SE: Halbleiterdiode

Beurteilen der Möglichkeiten des Einsatzes vonBipolar- und Unipolartransistor

npn-Bipolartransistor und MOSFETWirkprinzipienKennlinien

Schaltungsbeispiele

Energiebänder, Bandlückenreine und dotierte Halbleiter

Sperr- und Durchlasspolung

Prinzip des Addierers mit FETReglungsschaltungen mit FET


Diode und Transistor S.116Exkurs: Feldeffekttransistoren S.118Vom Atom zur Materie S.274Halbleiter S.276p-n-Übergang und Leuchtdioden S.278


Wahlpflicht 3: Wechselstromkreis 10 Ustd.Anwenden der Kenntnisse im selbstständigenExperimentieren auf Untersuchungen anOhm’schem Bauelement, Spule und Kondensatorim Wechselstromkreis

frequenzabhängige Widerstände

LXC

X LC

;1

Reihenschaltungen von R, L, C (Siebkette)

eff

effCL

I

UZXXRZ ;222

Reihenresonanz und deren Anwendung beiFrequenzfiltern

Phasenverschiebung , Zeigerdiagramme

vom Experiment zur Gleichung

;; effeff IU Blackbox; Erklärungen

Ohm’scher Widerstand, Blindwiderstand,Scheinwiderstand

Lautsprechermehrwegesysteme

MA, Kl. 10, LBW 1


Wechselspannung und Wechselstrom S.150Methoden: Mathematische Beschreibung derWechselspannung S.151Wechselstromkreis mit Kondensator oder SpuleS.152Methoden: Mathematische Betrachtung vonKondensator und Spule im WechselstromkreisS.153Exkurs: Reale Spulen S.154Exkurs: Ein Frequenzbereich wird bevorzugtdurchgelassen oder ausgeschlossen S.155Methoden: Der Wechselstromkreis mit Widerstandund Spule in der Modellbildung S.162

-


Lernbereich 1: Mechanische und elektromagnetische Schwingungen 15 Ustd. Kapitel: SchwingungenKapitel: Induktion

Kennen der Merkmale zur Beschreibungharmonischer, mechanischer Schwingungen

lineares Kraftgesetz yDF

tyty sinmax

Energieerhaltung

Anwenden der Kenntnisse zur Modellbildung aufdie Untersuchung gedämpfter Schwingungen

Simulation von Reibungseffektenunterschiedliches Abklingverhalten

Vergleich mit Realexperiment

Kennen der Voraussetzungen für das Entstehenvon Resonanz

erzwungene Schwingung Eff ,0

Phasenverschiebung2

Übertragen der Kenntnisse auf die Vorgänge imelektromagnetischen Schwingkreis

EigenfrequenzCL

f

2

10

Energieerhaltung Rückkopplungsprinzip

ungedämpfte Schwingungen

Richtgröße D für verschiedene Schwinger

dt

ydta

dt

dytv

2

;

MA, Lk 12, LBW 3

Dämpfung durch konstante bzw. durchgeschwindigkeitsabhängigeKräfteEinsatz GTR oder Computer zum Untersuchenmechanischer Schwingungen

Rückkopplungsprinzip

Visualisierung durch Simulationen

rechnergestütztes Messen

Rückkopplungsschaltung

Schwingungen S.76-79 Die Beschreibung von Schwingungen Periodische Bewegung Die harmonische Schwingung Kräfte bei der harmonischen Schwingung

Methoden: Modellbildung zum linearenKraftgesetz S.78

Vergleich der Schwingung mit derKreisbewegung

Methoden: Lösung der Grundgleichung derMechanik für den harmonischen Oszillator S.79

Energie und harmonischer OszillatorDas Fadenpendel S.81Überlagerung von Schwingungen S.82-84Exkurs: Prinzip der digitalen Tonwiedergabe S.84Erzwungene Schwingungen S.85-87Exkurs: Schwingungen in der Musik S.88

Der elektrische Schwingkreis S.158-160Methoden: Herleitung und Lösung derThomson‘schen Schwingungsgleichung S.159Methoden: Analogie zwischen mechanischen undelektromagnetischen Schwingungen S.160Exkurs: Rückkopplung S.161Methoden: Der Wechselstromkreis mit Widerstandund Spule in der Modellbildung S.162


Lernbereich 2: Wellen als vielschichtige Naturerscheinung 15 Ustd. Kapitel: WellenKapitel: Wellenmodell des Lichtes

Beurteilen von Wellen mit Hilfe charakteristischerMerkmale

Beschreiben einer linear fortschreitenden

Welle

x

T

tytxy 2sin, max

Transversal- und Longitudinalwellen

Anwenden des Huygens’schen Prinzips auf dieReflexion, Brechung und Beugung von Wellen

Wellenfront und Wellennormale,Phasengeschwindigkeit fv

Herleitung des Reflexions- und des

Brechungsgesetzes2

1

sin

sin

v

v

Anwenden der Interferenz auf stehende Wellen

festes und loses Ende Bäuche und Knoten

Übertragen der Kenntnisse über Welleneigen-schaften auf Licht

Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts Lichtstrahl als Wellennormale

Nachweis des Reflexions- und Brechungs-gesetzes für Licht

1

20

sin

sin;

n

n

c

cn

Beugung und Interferenz von LichtInterferenz am Doppelspalt und am Gitter

b

k

e

sk

kk

sin;tan

Kl. 10, LB 1 Kl. 10, LB 3 Kl. 10, LB 4 GEO, Gk 11, LB 1Interpretation y(x)-und y(t )-Diagramm

Wasserwellen, SchallwellenAbsorption, Streuung

geometrische Herleitung

Ableitung aus der Wellengleichungschwingende Saite, BlasinstrumenteNachweis bei Hertz’schen Wellen undMikrowellen

Methoden zur Bestimmung der Lichtgeschwindigkeit Kl. 10, LB 3

Die Ausbreitung von Störungen S.168-170 Störungen Ausbreitung einer Welle

Methoden: Mathematische Beschreibung vonWellen S.169

Die Ausbreitung von Schallwellen Die Reflexion von Wellen

Exkurs: Erdbeben S.171

Harmonische Wellen 172-174 Periodische Wellen Harmonische Wellen Energie einer harmonischen Welle

Methoden: Die Wellengleichung S.174Der Dopplereffekt S.175Überlagerung von Wellen S.176-177Stehende Wellen S.178-179

Das Huygens’sche Prinzip S.180-181 Wellenphänomene Elementarwellen Reflexion von Wellen Brechung von Wellen

Strahlen und Wellen S.198-199 Das Strahlemodell des Lichtes zeigt Grenzen

Modelle des Lichtes S.200-201 Reflexion und Brechung Die Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit Optische Linsen

Die Geschwindigkeit des Lichtes S.202-203

Interferenzen am Gitter S.204-205

Das optische Gitter

Bestimmung der Wellenlänge


Interferenz durch Reflexion an dünnen SchichtenBestimmung der Wellenlänge von Licht

Kohärenz des Lichts Licht als transversale Wellenerscheinung,

PolarisationAnwenden der Kenntnisse über Strahlen- undWellenoptik zum Erklären optischer Geräte

Seifenhaut, Ölfilm

Spaltblende; Laser

Brewster’sches Gesetz

Strahlengänge an optischen GerätenEntspiegeln von Linsen, LCD-Anzeige

Beugung von Licht S.208-209 Licht dringt in Schattenräume Die Beugung am Einzelspalt

Farberscheinungen dünner Schichten S.212-213 Interferenz reflektierter Wellen Die Entspiegelung von Glas Newton’sche Ringe

Polarisation des Lichtes S.214-215

Die Lichtausbreitung wird durch Querwellenbeschrieben

Lernbereich 3: Praktikum Optik 5 Ustd.Problemlösen durch Experimentieren

Aufgaben aus Strahlen- und Wellenoptik

Beherrschen der Analyse von Messunsicherheiten Unterscheidung: systematische und zufällige Messunsicherheiten qualitative und quantitative Diskussion

Entwickeln von Versuchsanordnungen undPlanung von VersuchsabläufenNachweis des Brechungsgesetzes;Dispersionskurveeines Prismas; Bestimmen der Wellenlängemonochromatischen LichtsMethodenbewusstsein: Messen

Addition der absoluten Messunsicherheiten beiSummen und Differenzen bzw.Addition der relativen Messunsicherheiten beiProdukten und Quotienten

Material: Kapitel Wellenmodell des Lichtes

Lernbereich 4: Grundlagen der Quantenphysik 15 Ustd. Kapitel: QuantenobjekteKennen der Photonen als Quantenobjekte

äußerer lichtelektrischer EffektGegenfeldmethode

Einstein’sche Gleichung und ihre Interpretation

Akin WfhE

Grenzfrequenz

Einsteins Lichtquantenhypothese fhE

Umkehrung des lichtelektrischen Effektes beiLeuchtdioden

Gewinnen der Gleichung aus empirischen Befunden

Widersprüche zur Wellentheorie des Lichtsaufzeigen

Interferenz mit Elektronen S.226-227

Neue Vorstellungen über Elektronen

Elektronen im Zweifachspalt

Licht löst Elektronen aus S.228-231 Der Fotoeffekt und Lumineszens Die Energiebilanz beim Fotoeffekt Licht und die Planck’sche Konstante Photonen Anwendung der Einstein’schen Hypothese Impuls von Photonen


Masse und Impuls des Photons

hp

c

fhm

;

2

Kennen der Elektronen als Quantenobjekte

Elektronenbeugung

De-Broglie-Wellenlängep

h

Unterschiede zwischen Elektronen und Photonen

Kennen des Zusammenhangs von Wellen- undTeilcheneigenschaften

Doppelspaltexperiment bei geringer IntensitätInterferenz einzelner PhotonenInterferenz einzelner Elektronen

Einblick gewinnen in Interpretationsprobleme derQuantenphysik

Besonderheiten des quantenphysikalischenMessprozesses

Heisenberg’sche Unschärferelation

Kometenschweif

Interferenzerscheinungen bei Neutronen undAtomen

Richard Feynman: „Quantenobjekte sind wederWelle noch Teilchen, sondern etwas Drittes!“Wahrscheinlichkeitsinterpretation,Computersimulation

Nichtlokalität der Quantenobjekte; KopenhagenerDeutung; Quantenphysik und Philosophie

das Taylor’sche Experiment

Zwei-Wege-Experimente S.232-233 Photonen und Elektronen Alltagserfahrungen Das Doppelspaltexperiment mit Neutronen

Quantenobjekte S.234-235 Eigenschaften von Quantenobjekten Entstsehung von Interferenz Große Quantenobjekte

Messungen an Quantenobjekten S.239-240 Möglichkeit und Unbestimmtheit Die Heisenberg’sche Unbestimmtheitsrelation

Exkurs: Auswirkungen der Heisenberg‘schenUnbestimmtheitsrelation S.241

Photonen im Interferometer S.242-243 Das Interferometer Markierung von Photonen Komplementarität Klassische Eigenschaften

Verschränkung S.244 Spukhafte Fernwirkung

Exkurs: Deutungen S.245

Lernbereich 5: Grundlagen der Atomphysik 18 Ustd. Kapitel: AtomphysikEinblick gewinnen in die Entwicklung derAtomvorstellung

Entdeckung des Elektrons Entdeckung des Atomkerns

Kennen experimenteller Befunde zum Energie-austausch mit Atomen

quantenhafte Emission von LichtLinienspektrenWasserstoff-Spektrum,

Ölfleckversuch

Thomson’sches Atommodell,Rutherford’sches Atommodell,

Balmer-Serie

Atome S.254-255 Masse und Größe von Atomen Thomson’sches Atommodell Der Streuversuch von Rutherford

Der Franck-Hertz-Versuch S.256-257 Ionisation und Anregung von Atomen mit

Elektronen

Spektraluntersuchungen S.258-259 Emission und Absorption Energieniveaus im Atom


Serien-Formel

22

11

nmRf y

Resonanzabsorption Franck-Hertz-Versuch

Beurteilen der Leistungsfähigkeit und Grenzendes Bohr’schen Atommodells

Energie auf Bohr’schen Bahnen

220

2

41

8 nh

emE e

n

Notwendigkeit des Übergangs zumquantenmechanischen Atommodell

Einblick gewinnen in Grundannahmen desquantenphysikalischen Atommodells

Elektronen im Potentialtopf

Energie im Potentialtopf Coulomb-Potential Orbitale

Anwenden der Kenntnisse auf Lumineszenzvorgänge

Fluoreszenz Phosphoreszenz

Kennen des Prinzips der Entstehung, derEigenschaften und der Nutzung der Laserstrahlung

mit Neon und Quecksilber

Bohr’sche Postulate

Energietermschema

natürliche Breite der Spektrallinien

Methodenbewusstsein: Arbeit mit Modellen

Hauptquantenzahl n

2

2

2

8n

am

hE

e

n

Nachweis von UV-Licht, Sicherheitsmerkmalevon Banknoten, nachleuchtende WarnschilderChemo- und Elektrolumineszenz, Lumineszenzenim Tierreich

optische Speichermedien

Untersuchung von Wasserstoff S.260

Das WasserstoffspektrumExkurs: Leistungen und Grenzen des Bohr‘schenAtommodells S.261

Das Modell des Potenzialtopfs S.262-263 Elektronen in Atomen Potenzialtopf Eigenschaften gebundener Elektronen Dreidimensionaler Potenzialtopf Elektronenorbitale

Schrödingergleichung und WasserstoffatomS.264-265

Verbessertes Wasserstoff-AtommodellMethoden: Schrödingergleichung undModellbildung S.265

Orbitale und QuantenzahlenExkurs: Atome mit mehreren Elektronen S.266Exkurs: Ordnung im Periodensystem S.267

Farbstoffe S.271 Absorption und Emmission von Licht

Laser S.272

Eigenschaften des Laserlichtes

Das LaserprinzipExkurs: Laser in Umwelt und Technik S.273


Lernbereich 6: Eigenschaften der Atomkerne 17 Ustd. Kapitel: KernphysikBeurteilen der Radioaktivität als Erscheinung derNatur

Nachweis und Eigenschaften, Strahlungsarten

, ,

Geiger-Müller-ZählrohrNebelkammer

Quellen natürlicher Radioaktivität, Nulleffekt

Anwenden der Kenntnisse zu Eigenschaften vonAtomkernen auf Kernumwandlungen

Vergleich von Kern- und Atomradius, Kernund Atommasse Kernmodelle Deuten der Instabilität von Kernen A, Z, N von Isotopen in der Nuklidkarte Kernumwandlungsgleichungen

Alpha-ZerfallBeta-Zerfall, Neutrino

Übertragen energetischer Betrachtungen aufKernprozesse

Massedefekt und Bindungsenergie 2cmE B

Bindungsenergie pro Nukleon in Abhängigkeit vonder Massenzahl

Anwenden der Kenntnisse bei der Nutzungradioaktiver Strahlung

Altersbestimmung von Gesteinen undarchäologischen Befunden

Zerfallsgesetz, Halbwertszeit teNtN 0

Aktivitätdt

dNA

Wechselwirkung von Strahlung und Materie

Henri Becquerel und Marie Curie

ionisierende Wirkung, Durchdringungsfähigkeit,Ablenkung in elektrischen und magnetischenFeldern

SzintillationszählerBlasenkammer

Höhenstrahlung, Bodenstrahlung, Eigenstrahlung

Nutzung des Tröpfchenmodells Lk 11, LB 9ausgewählte Zerfallsreihen; Tunneleffekt

Kernspaltung, Kernfusion, künstliche Isotope

C-14-Methode, Uran-Blei-Methode

N als Erwartungswert, statistisches Gesetz

Alpha-Peek, Ionisation

Atomkerne S.286 Eigenschaften des Atomkerns

Nachweis der Radioaktivität S.287-290 Radioaktive Strahlung Ionisationskammer Das Geiger-Müller-Zählrohr Nebelkammer Halbleiter-Detektoren und Szintilationszähler Zählstatistik

Exkurs: Biologische Folgen ionisierender StrahlungS.290

Eigenschaften der Strahlung eines radioaktivenPräparates S.291-292

Unterscheidung verschiedener Strahlungsarten Eigenschaften von -Strahlung

Eigenschaften von -Strahlung

Eigenschaften von -Strahlung

Wechselwirkung der -Strahlung mit MaterieS.293-294

Schwächung von -Strahlung

Die Energie der -StrahlungMethoden: Theorie führt zu Gesetzen S.294Exkurs: Dosimetrische Größen S.295

Die Struktur der Atomkerne S.296-298 Eingesperrte Nukleonen

Der Energiesatz beim -Zerfall

-Strahlung durch TunneleffektExkurs: Die Entdeckung des Neutrons S.298

Radioaktiver Zerfall S.299-300 Zerfallsgesetz und Radioaktivität Aktivität Natürlicher Kernzerfall

Exkurs: Altersbestimmung mit radioaktiven StoffenS.301

Energie aus dem Atomkern S.302-303


AbklingverhaltenAbsorptionsvorgänge

Strahlenschutz, Äquivalentdosis qm

EDq

Sich positionieren zu Chancen und Risiken derNutzung der Radioaktivität

Einblick gewinnen in Eigenschaften vonElementarteilchen

Sich positionieren zu Aufwand und Nutzen fürdas Erreichen wissenschaftlicher Fortschritte

Kernspaltung und Kernfusion Forschung zur Wechselwirkung zwischen

Elementarteilchen

Qualitätsfaktor q

zivile und militärische Anwendungen

Quark-Modell

Reflexions- und DiskursfähigkeitWerteorientierung

Ausblick auf den Stand der Wissenschaft zu denGrundkräften der Natur

Massendefekt und Bindungsenergie Kernspaltung und Kettenreaktion

Exkurs: Leichtwasser-Kernreaktoren 304Exkurs: Wissenschaft und Gesellschaft 305

Die Sonne S.306-307 Energie der Sonne Künstliche Kernfusion

Elementarteilchen S. 308-310 Ergebnisse der Atom- und Kernphysik Materie und Antimaterie Austauschteilchen Teilchenvielfalt Teilchenreaktionen, Teilchenfamilien Das Standardmodell Ausblick

Methoden: Zerfallsreihen in der ModellbildungS.313

Lernbereich 7: Thermodynamik 20 Ustd. Kapitel: ThermodynamikKennen des allgemeinen Gasgesetzes

Zustandsgleichung für das ideale Gas

.konstT

Vp

isochore, isobare und isothermeZustandsänderung

TRnVp 0

Anwenden der Kenntnisse der kinetischenGastheorie auf makrophysikalisch beobachtbareErscheinungen

Grundannahmen des Modells „ideales Gas“

Grundaussagen der kinetischen Gastheorie

kinetisch-statistische Deutung der Größe Druck

Normzustand eines Gases

TVV 0

CH, Kl. 9, LB 2Avogadro’sche Zahl, spezifische Gaskonstante

TRmVp S

Grad der Übereinstimmung des Modells mitrealen Gasen

Teilchenmodell; qualitative DeutungNutzen von Simulationsprogrammen

Das thermische Verhalten von Gasen S.320-321 Zustandsgrößen und Gasgesetze Absolute Temperatur Die universelle Gasgleichung

Druck und Temperatur im Teilchenmodell S.322-323

Die Brown’sche Molekularbewegung Temperatur und Teilchenbewegung

Methoden: Berechnung des Gasdrucks imTeilchenmodell S.323

Innere Energie S.324 Die spezifische Wärmekapazität Schmelzen und Verdampfen Molare Wärmekapazitäten

Entropie S.326-328 Die Richtung von Vorgängen Entropie und Wahrscheinlichkeit


Gleichverteilung der Teilchen eines idealen Gases

Energieverteilung der Teilchen im idealen Gas

Herleitung der Grundgleichung der kinetischen Gastheorie

2

3

1;

3

2vmNVpENVp Tkin

Zusammenhang: Teilchengeschwindigkeit und Gasdruck

mittlere kinetische Energie der Teilcheneinatomiger Gase und Temperatur

TkE kin 2

3; Boltzmann-Konstante k

Diffusion

Anwenden des ersten Hauptsatzes derThermodynamik

erster Hauptsatz WQU

Volumenarbeit 2

1

V

V

dVVpW

Wärme TcmQ

pc und Vc

innere Energie

Stirling’scher Kreisprozess

p(V)-Diagramm

Wirkungsgrad von Kreisprozessen

statistischer Charakter des Teilchenverhaltens

2

3

1vp

Versuch von SternCrookes’sches RadiometerOsmose, Brown’sche Bewegung

spezielle Zustandsänderungen

MA, Gk 12, LB 1 MA, Lk 12, LB 1Ausblick: Flüssigkeiten und Festkörper

TcmU V

Berechnung

reale Wirkungsgrade

Zustände Entropie und Wahrscheinlichkeit

Methoden: Berechnung der Arbeit bei isothermerExpansion S.328

Kühlschrank und Wärmepumpe S.329Die Umsetzung von Energie durch Motoren S.330-331

Der Stirlingmotor

Erster und zweiter Hauptsatz der ThermodynamikS.332-333

Die Theorie zeigt Grenzen auf Thermodynamischer Wirkungsgrad

Methoden: Wirkungsgrad des idealen Heißluft-motors S.333

Energieversorgung S.334-335Strahlungsgesetze S.336-339Methoden: Linearisierung – ein Verfahren zumAufdecken funktionaler Zusammenhänge S.337Nutzung der Sonnenenergie S.340Exkurs: Thermische Nutzung der SonnenenergieS.341Exkurs: Elektrische Energie aus der Sonne S.341Methoden: Das Abkühlen von Kaffee S.342


maximaler Wirkungsgrad einer

Wärmekraftmaschine1

21T

T

Betrachtung eines technischen Kreisprozesses imp(V)-Diagramm

Kennen des zweiten Hauptsatzes derThermodynamik

reversible und irreversible Prozesse

Sich positionieren zur Verwendung und Bedeutungvon Wärmekraftmaschinen und zur gegenwärtigenEnergienutzung

Carnot’scher und Stirling’scher Kreisprozess

idealisierte und reale KreisprozesseWärmepumpe, Otto-Motor, Diesel-Motor

historische Bedeutung der Dampfmaschine,Trends in der Entwicklung vonVerbrennungsmotoren GE, Lk 11, LB 2

Lernbereich 8: Deterministisches Chaos 5 Ustd. Kapitel: SchwingungenEinblick gewinnen in das Verhalten nichtlinearerSysteme

lineare und nichtlineare Systeme deterministisches Chaos

nichtlineare Rückkopplung

Chaos und Ordnung

Übergang ins ChaosAttraktoren

eingeschränkte Vorhersagbarkeit

Sensitivität bezüglich der AnfangsbedingungenMöglichkeit von KurzzeitvorhersagenErkennen der Chaosfähigkeit

Kausalitätsprinzip, Determinismus unddeterministisches Chaosmechanische und elektromagnetische Systeme

Einsatz GTR oder ComputerSimulation zur Reflexion am Billardtisch mitkreisförmigem Hinderniserzwungene Schwingung in nichtlinearen Systemen:Schwingkreis mit nichtlinearen Bauelementen,Drehpendel mit Unwuchtlogistische Gleichung und Verhulst-DynamikZeitreihenanalyse und HerzrhythmusRäuber-Beute-ModelleBifurkationsdiagramm

Wettervorhersage; Nichtlinearität bei Doppelpendelund getriebenem EinfachpendelMagnetpendel

Schwingungen S.76-80 Nicht-harmonische Schwingungen

Eingeschränkte Vorhersagbarkeit S.89-92 Kausalität und Chaos Der Weg ins Chaos Schwingungen und Chaos Ordnung im Chaos

Exkurs: Der Lorenzattraktor S.92Methoden: Anharmonische Schwingungen S.93Exkurs: Der chaotische Schwingkreis S.161


Wahlpflicht 1: Optische Phänomene 10 Ustd.Kennen von optischen Phänomenen der Atmosphäre

Regenbogen

Halos, Höfe und Glorien

Abend- und Morgenrot

Anwenden der Eigenschaften der Lichtausbreitungauf Täuschungen

Spiegelung und Brechung

Beugung

geometrisch optische Täuschungen

Einblick gewinnen in Probleme der optischenWahrnehmung der Umwelt sowie in dieHauptursachen für Täuschungen

Veranschaulichung der Entstehung mitComputerprogramm

Entstehung

Rayleigh-Streuung

Anknüpfen an Strahlenoptik und WellenoptikEigenschaften der SpiegelbilderFata Morgana, Tiefentäuschung im Wasser

Lupeneffekt an kleiner Lochblende

Darstellungen von Täuschungen nach Escher,Ponzo, Zöllner, Müller-Lyer, Poggendorff,Delboeuf u. a.; Anamorphosen, Ames-Raum

Recherche und eigene Erfahrungen beiTäuschungenDarstellung von 3-D-Bildern z. B. durchFarbkontraste, Pulfrich-Effekt, Perspektive

Wiederholung und Material:Strahlenoptik aus der MittelstufeKapitel Wellenmodell des LichtesInsbesondere:Streuung S.210-21

Wahlpflicht 2: Anwendungen der Physik 10 Ustd.Übertragen der Kenntnisse über Wellen aufAnwendungen in Technik und Medizin

Wellenlänge von Schallwellen, Doppler-Effekt fürSchallwellen

Sichtbarmachen von Gewebe durch Ultraschall

LaufzeitunterschiedeFrequenzverschiebung

Erzeugung und Eigenschaften der Röntgen-strahlenUntersuchung von SchweißnähtenComputertomographie

Erkunden und Vertiefen der Phänomene alsGrundlage für das Übertragen auf Anwendungen

Darstellung der Informationen durchrechnergestützte AuswertungImpuls-Echo-VerfahrenDopplereffekt-Verfahren

Material: Kapitel Wellen, Wellenmodell des LichtesInsbesondere:

Harmonische Wellen S.172-174Methoden: Die Wellengleichung S.174

Der Dopplereffekt S.175Ultraschall S.182-183

Eigenschaften von Ultraschall Interferenz bei Ultraschall

Elektromagnetische Wellen S.184-185Die Entstehung elektromagnetischer WellenS.186-188Exkurs: Wellen im Alltag S.188-189


Einblick gewinnen in weitere Verfahren selbstständiger WissenserwerbVorträge mit BildschirmpräsentationOrtung und Entfernungsmessung, Radar undSatellitennavigation; Prüfung und Bearbeitungvon Werkstoffen durch Ultraschall; Röntgen-diagnostik, radiologische Diagnoseverfahren in dernuklearmedizinischen Diagnostik

Exkurs: Informationsübertragung mitelektromagnetischen Wellen S.190-192

Röntgenstrahlung S.216-217Charakteristisches Röntgenspektrum S.268-269Exkurs: Röntgen in der Medizin S.270

Wahlpflicht 3: Stochastik in der Physik 10 Ustd.Einblick gewinnen in den Zusammenhang zwischenDeterminismus und Stochastik naturwissen-schaftlicher Erkenntnisse

Kennen des stochastischen Charaktersphysikalischer Erscheinungen

Kerne und Teilchen Radioaktiver Zerfall als spontaner stochastischer

Prozess tN

Nw

stochastischer Charakter des -Zerfalls, Erklärungmit dem Tunneleffekt

Absorption von -Strahlung

stochastische Strahlenwirkungen undstochastisches Strahlenrisiko

Thermodynamik

zweiter Hauptsatz

N

V

Vw

1

Zusammenhang zwischen Irreversibilität undWahrscheinlichkeit

Entropie S

Zerfall und Entstehung von Strukturen

Kosmos und Mikrokosmos

an ausgewählten Beispielen

w ... Wahrscheinlichkeit des Zerfalls von einemKern im Zeitintervall

Wahrscheinlichkeitswelle, Quantenphänomen

w ... Wahrscheinlichkeit alle Teilchen in V1

anzutreffenSimulationen, Verteilungen

Prinzip von Boltzmann

Entropiezunahme im abgeschlossenen SystemEnergieentwertung

Entropieabnahme in offenen SystemenFließgleichgewicht

Material: Kapitel Kernphysik, KapitelThermodynamikInsbesondere:

Nachweis der Radioaktivität S.287-290 Zählstatistik

Wechselwirkung der -Strahlung mit MaterieS.293-294

Schwächung von -Strahlung

Die Energie der -Strahlung

Die Struktur der Atomkerne S.296-298

-Strahlung durch Tunneleffekt

Radioaktiver Zerfall S.299-300 Zerfallsgesetz und Radioaktivität Aktivität Natürlicher Kernzerfall

Exkurs: Altersbestimmung mit radioaktiven StoffenS.301

Entropie S.326-328 Die Richtung von Vorgängen Entropie und Wahrscheinlichkeit Zustände Entropie und Wahrscheinlichkeit

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Jahrgangsstufe 11 Leistungskurs Impulse Physik … · Übertragen der Kenntnisse auf die Quantifizierung ... Klassifikation durch Interpretation von Messreihen grafische Deutung von