Inhalt Kurs 2018
Aus Schulphysikwiki
Inhaltsverzeichnis
Einführung
Mechanische Schwingungen
- Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.
Experimentelle Untersuchung einer Schwingung
Kinematik einer harmonischen Schwingung
- Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung
- Die Bewegungsgesetze einer harmonischen Schwingung
Dynamik einer harmonischen Schwingung
- Energie und Impuls einer mechanischen Schwingung
- Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer Differentialgleichung
- Praktikum: Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung
Energiezufuhr und Energie"verlust" von Schwingungen
- Energiezufuhr bei Schwingungen
- Lernzirkel: Schwingungen in Natur und Technik (Haben wir nicht gemacht, es gibt aber interessante Links und Videos.)
- Gedämpfte Schwingungen (Kommt später mit der GFS von Felix und Dennis)
Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen
Mechanische Wellen
- Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
- Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle
- Energietransport einer Welle (Intensität)
- Zeigermodell und Wellengleichung
- Interferenz
- Beugung an Öffnungen und Hindernissen
- Das Huygenssche Prinzip
- Brechung
- Eigenschwingungen von ausgedehnten Gegenständen ("Stehende Wellen")
Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder
- Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)
- Lernzirkel: Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)
- Fern- und Nahwirkungstheorie
- Feldenergie (qualitativ)
- Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
- Graphische Darstellung von Feldern
- Dipole im elektrischen und magnetischen Feld
- Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor
- Ladung als Quellenstärke und der Fluß eines Feldes
- Das Potential eines Feldes
Spezielles zum elektrischen Feld
- Der Kondensator
- Praktikum: Einen Kondensator laden und entladen
- Die Energie des elektrischen Feldes
- Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
- Das Oszilloskop
Elektro-Magnetismus
- Magnetfelderzeugung durch elektrische Ströme
- Die magnetische Feldstärke
- Praktikum: Messung der magnetischen Ladung und der magnetischen Polarisation eines Stabmagneten
- Kraftwirkung auf elektrische Ströme im Magnetfeld - die Lorentzkraft
- Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte
- Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelströme
- Der Transformator
- Selbstinduktion
- Die Spule
Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
- Versuche mit Mikrowellen
- Absorption von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Reflexion von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Beugung und Interferenz von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Brechung von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in Medien
- Polarisation einer elektromagnetischen Welle
- Versuche mit dem Mikrowellenherd
Licht
Mind map zum Licht. (freeplane-Datei) vergrößern Mind map zum Licht. (freeplane-Datei)
Die Welleneigenschaften des Lichts
- Der Doppelspaltversuch mit Licht
- Optische Gitter
- Der Einfachspaltversuch
- Praktikum: Messen mit Interferenz von Licht
- Berechnung von Intensitäten von Einfachspalt, Doppelspalt und Mehrfachspalt mit Zeigern
- Polarisation von Licht
- Das Michelson Interferometer
- Die Kohärenz von Licht
- Interferenz an einer Seifenhaut (dünne Schicht)
Grundlagen der Quantentheorie
Licht als Teilchen
- Der Photoeffekt
- Umkehrung des Photoeffekts in einer Leuchtdiode (LED)
- Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt
Welleneigenschaften von Teilchen
Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale)
- Der Doppelspaltversuch mit Wellen und Teilchen
- Ein-Teilchen-Experimente
- Zustandsfunktion, Superpositionsprinzip und Wahrscheinlichkeitsinterpretation beim Doppelspalt (Zeigermodell)
- Der Quantenradierer
- Der Knaller Test
