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Version vom 11. Juli 2006, 09:32 Uhr
Inhaltsverzeichnis
- 1 Was ist Physik?
- 2 Energie, Energieträger und Potential - Ein zentrales Modell
- 3 Grundlagen über Felder
- 4 Elektrisches Feld
- 5 Magnetisches Feld
- 6 Elektromagnetische Induktion
- 7 Schwingungen
- 8 Mechanische Wellen
- 9 Elektromagnetische Wellen
- 10 Licht
- 11 Spezielle Relativitätstheorie
- 12 Quanten- und Atomphysik
Was ist Physik?
In diesem Kapitel wird die Physik selbst thematisiert. Es geht um:
- Erkenntnisgewinn
- Vorgehensweise
- induktiv
- deduktiv
- Abbildung der Realität mit Modellen
- Einschränkungen der Modelle
- Experimente und Fehler
Energie, Energieträger und Potential - Ein zentrales Modell
Wiederholung und Zusammenfassung des Wissens aus Klasse 8-11.
Das Wasserbehältermodell
- Wassermenge und Stromstärke (Durchsatz)
- Wasserhöhe und Druck
- Widerstandskonzept:
- Druckunterschied als Antrieb
- Stömungswiderstand
- Energietransportkonzept:
- Druck als Energiebeladungsmaß
- Druckunterschied als Potentialdifferenz
- Energiestromgleichung (Leistung) [math]P=I_W * \triangle p[/math]
Anwendungen des Wasserbehältermodells
- zusammengedrückte Körper: Stoffvolumen und Druck
- erwärmte Körper: Entropie und Temperatur
- Körper im Schwerefeld: Masse und „Höhe“ (Schwerepotential)
- Stromkreis: Ladungsmenge und el. Potential
- bewegte Körper: Impuls und Geschwindigkeit
- chemische Reaktion: Stoffmenge und „freie molare Standardenthalpie“
Grundlagen über Felder
Felder und Kräfte
- Fern- und Nahwirkungstheorie
Ursachen von Feldern
- elektrische Ladung und elektrisches Feld
(Grundlagen Elektrostatik)
- Massen und Gravitationsfeld
- magnetische Ladung und Magnetfeld
(Grundlagen Magnetostatik hier)
Graphische Darstellung von Feldern
- Feldlinien
- Feldflächen
Abschirmung von Feldern
Das Potential von Feldern
Messung der Feldstärke
Felderzeugende Ladung/Masse und Feldstärke
Elektrisches Feld
Wiederholung elektrischer Grundbegriffe
- Ladung
- Potential
- Spannung
- Stromstärke
- Widerstand
Kondensatoren
- Plattenkondensator
- Kapazität eines Kondensators
- Energie elektrischer Felder
- Materie im elektrischen Feld
Milikanversuch
- Quantisierung der Ladung
Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
- Oszilloskop
Magnetisches Feld
Ströme erzeugen Magnetfelder
Uni München, Elektromagnetismus
- Magnetfeld um einen Leiter
- Stromdurchflossenene Spule
- Feldstärke
Geladene Teilchen in magnetischen Feldern
- e/m-Bestimmung eines Elektrons
- Fernsehröhre
- Lorentzkraft (Kraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld)
Elektromotor
Halleffekt
- Hallsonde
Geschwindigkeitsfilter für bewegte Teilchen
Elektromagnetische Induktion
Das Induktionsgesetz
Energieerhaltung und Lenzsche Regel
Selbstinduktion
Induktivität einer Spule
Energie des magnetischen Feldes
Dynamo (Wechselstromgenerator)
Schwingungen
Grundbegriffe und Beispiele
- Pendel
- Federschwingung
- elektrischer Schwingkreis)
Mathematische Beschreibung von Schwingungen
Erzwungene Schwingungen (Resonanz)
Mechanische Wellen
Grundbegriffe und Beispiele
- Wellenlänge
- Ausbreitungsgeschwindigkeit
- Amplitude
- Energie
Dopplereffekt
Überlagerung (Interferenz) von Wellen
- wikipedia: Interferenz
- Einfache Überlagerung
- Videos von Wassertropfen und Wasserwellen
- Applet mit Interferenz zweier Kreis- oder Kugelwellen
- Zwei Quellen Interferenz
- Phasenzeiger: Interferenz zweier Wellen
Stehende Wellen
- Orgelpfeifen, Blasinstrumente
- Applet mit Erklärung durch Überlagerung mit der reflektierten Welle
- Applet mit stehenden Längswellen in Musikinstrumenten
Elektromagnetische Wellen
Radio: Sender-Empfänger
Hertzscher Dipol
Verknüpfung elektrischer und magnetischer Wechselfelder
Mikrowellen
Licht
Übersicht und Sammlung bisherigen Wissens
- Wellen- kontra Teilchenmodell
- Farben
- Lichtgeschwindigkeit
- geometrische Optik
Welleneigenschaften des Lichts
- Hygensches Prinzip
- Beugungs- und Interferenzerscheinungen
Teilcheneigenschaften des Lichts
- Fotoeffekt
Erzeugung von Licht (Lampen)
- Glühlampen (heiße Körper)
- leuchtende Gase
- LASER
Spezielle Relativitätstheorie
Quanten- und Atomphysik
Doppelspaltexperiment
Beschreibung von Teilchen mit Wellenfunktionen
- Aufenthaltswahrscheinlichkeit
- Superposition
Elektronenbeugung
Das Unschärfeprinzip
- Heisenbergsche Unschärferelation
Atommodelle
- Energiesprünge
- Elektronium/Orbitale
- 3D-Animation eines Atommodells
- Der Quantensprung
- Programme zur Simulation des Wasserstoffatoms herunterladen
