Inhalt Kursstufe: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | =Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung= | + | ==Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung== |
*[[Experimentelle Untersuchung einer Schaukel]] | *[[Experimentelle Untersuchung einer Schaukel]] | ||
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| − | =Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie= | + | ==Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie== |
Wiederholung und Vertiefung des Wissens aus Klasse 8-11. | Wiederholung und Vertiefung des Wissens aus Klasse 8-11. | ||
| − | * [[Energie | + | * [[Das Konzept der Energie (Energieträger und Potential)|Das Konzept der Energie]] |
| − | * [[ | + | * [[Praktikum: "Wärme": Messung von Entropie- und Energiemengen bei Wasser]] |
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| − | =Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung= | + | |
| + | * [[Aufgaben zum Konzept der Energie]] ([[Lösungen der Aufgaben zum Konzept der Energie|Lösungen]]) | ||
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| + | ==Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung== | ||
* [[Numerische Simulation eines Fadenpendels mit einer Tabellenkalkulation]] | * [[Numerische Simulation eines Fadenpendels mit einer Tabellenkalkulation]] | ||
* [[Bewegungsanalyse mit einem Stroboskop]] | * [[Bewegungsanalyse mit einem Stroboskop]] | ||
| − | * [[Bewegungsanalyse mit einem Video]] | + | * [[Bewegungsanalyse mit einem Video (VIANA)]] |
| + | * [[Bewegungsanalyse mit einem Video (Tracker)]] | ||
| + | ==Mechanik== | ||
| + | Hier findet man eine kurze Wiederholung der Mittelstufe in Stichworten. Ausführlicher ist die [[Inhalt Klasse 10|Darstellung der 10. Klasse]]. | ||
| − | + | *[[Zusammenfassung Kinematik|Kinematik]] | |
| − | + | :Beschreiben von Bewegungen in einem gewählten Koordinatensystem. | |
| + | :*[[Aufgaben zur Kinematik (Bewegungslehre)]] ([[Aufgaben zur Kinematik (Bewegungslehre) - Lösungen|Lösungen]]) | ||
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*Dynamik | *Dynamik | ||
:Bewegungszustände und deren Veränderungen (Newtonsche Axiome). Die Erhaltungsgrößen Impuls und Energie. | :Bewegungszustände und deren Veränderungen (Newtonsche Axiome). Die Erhaltungsgrößen Impuls und Energie. | ||
| − | :* [[Die Kraft]] | + | :*[[Die Kraft]] |
| − | :* [[Kraft und Impuls]] | + | :*[[Kraft und Impuls]] |
| − | :* [[Kraft und Energie]] | + | :*[[Kraft und Energie]] |
| − | :* [[ | + | :*[[Aufgaben zu Kräften]] ([[Aufgaben zu Kräften - Lösungen|Lösungen]]) |
| + | :*[[Aufgaben zu Massenträgheit, Impuls und Kraft; qualitativ]] ([[Aufgaben zu Massenträgheit, Impuls und Kraft; qualitativ (Lösungen)|Lösungen]]) | ||
| + | :*[[Aufgaben zur Newtonschen Mechanik (Dynamik)]] ([[Aufgaben zur Dynamik - Lösungen|Lösungen]]) | ||
| − | =Mechanische Schwingungen= | + | ==Mechanische Schwingungen== |
[[Bild:Schaukel.jpg|thumb|right|Kinder beim Schaukeln]] | [[Bild:Schaukel.jpg|thumb|right|Kinder beim Schaukeln]] | ||
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* [[Grundbegriffe und Beispiele von Schwingungen]] | * [[Grundbegriffe und Beispiele von Schwingungen]] | ||
:Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert. | :Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert. | ||
| − | + | ===Experimentelle Untersuchung einer Schwingung=== | |
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* [[Experimentelle Untersuchung einer Schaukel]] | * [[Experimentelle Untersuchung einer Schaukel]] | ||
| − | * [[ | + | **[[Praktikum: Untersuchung eines Fadenpendels]] |
| − | * [[Die | + | **[[Praktikum: Untersuchung einer schwingenden Stange (physikalisches Pendel)]] |
| − | * [[Überlagerung von harmonischen Schwingungen]] | + | **[[Praktikum: Untersuchung einer Schaukel]] |
| − | * [[ | + | * [[Untersuchung einer harmonischen Federschwingung]] |
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| + | ===Kinematik einer harmonischen Schwingung=== | ||
| + | * [[Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung]] | ||
| + | * [[Die Bewegungsgesetze einer harmonischen Schwingung]] | ||
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| + | ===Dynamik einer harmonischen Schwingung=== | ||
| + | * [[Energie und Impuls einer mechanischen Schwingung]] | ||
| + | * [[Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer Differentialgleichung]] | ||
| + | * [[Praktikum: Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung]] | ||
| + | **[[Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung]] | ||
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| + | * [[Woran man eine harmonische Schwingung erkennt (Vier gleichwertige Kriterien)]] | ||
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| + | ===Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen=== | ||
| + | * [[Überlagerung von harmonischen Schwingungen (Fouriersyntese)]] | ||
| + | * [[Zerlegung in harmonische Schwingungen (Fourieranalyse)]] | ||
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| + | ===Energiezufuhr und Energie"verlust" von Schwingungen=== | ||
* [[Energiezufuhr bei Schwingungen]] | * [[Energiezufuhr bei Schwingungen]] | ||
| − | * [[ | + | * [[Lernzirkel: Schwingungen in Natur und Technik]] |
| − | * [[ | + | * [[Gedämpfte Schwingungen]] |
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| − | + | * [[Aufgaben zu Schwingungen]] ([[Aufgaben zu Schwingungen (Lösungen)|Lösungen]]) | |
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| + | * [[Links zu mechanischen Schwingungen]] | ||
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| + | ==Mechanische Wellen== | ||
| + | [[Bild:Wellen.png|thumb|Mind map zu Wellen. ([[Media:Wellen.mm|freeplane-Datei)]]]] | ||
* [[Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen]] | * [[Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen]] | ||
| + | * [[Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle]] | ||
| + | * [[Energietransport einer Welle (Intensität)]] | ||
* [[Zeigermodell und Wellengleichung]] | * [[Zeigermodell und Wellengleichung]] | ||
* [[Interferenz]] | * [[Interferenz]] | ||
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* [[Beugung an Öffnungen und Hindernissen]] | * [[Beugung an Öffnungen und Hindernissen]] | ||
| + | * [[Das Huygenssche Prinzip]] | ||
| + | * [[Streuung und Reflektion]] | ||
| + | * [[Brechung]] | ||
* [[Dopplereffekt]] | * [[Dopplereffekt]] | ||
| − | * [[Stehende Wellen]] | + | * [[Eigenschwingungen von ausgedehnten Gegenständen ("Stehende Wellen")]] |
| − | * [[Aufgaben zu Wellen]] | + | **[[Praktikum: Bau einer Panflöte aus Reagenzgläsern]] |
| + | * [[Aufgaben zu Wellen]] ([[Aufgaben zu Wellen (Lösungen)|Lösungen]]) | ||
* [[Links zu Wellen]] | * [[Links zu Wellen]] | ||
| + | ==Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder== | ||
| + | [[Bild:Felder.png|thumb|Mind map zu Feldern. ([[Media:Felder.mm|freeplane-Datei)]]]] | ||
| − | + | * [[Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)]] | |
| − | + | ** [[Felderzeugung durch Magnetisierung (4st)]] | |
| − | + | ** [[Lernzirkel: Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)]] | |
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| − | * [[ | + | * [[Fern- und Nahwirkungstheorie oder "Was ist ein Feld?"]] |
| − | * [[ | + | * [[Feldenergie (qualitativ)]] |
* [[Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)]] | * [[Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)]] | ||
* [[Graphische Darstellung von Feldern]] | * [[Graphische Darstellung von Feldern]] | ||
| − | * [[Dipole im Feld]] | + | * [[Dipole im elektrischen und magnetischen Feld]] |
| + | * [[Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor]] | ||
| + | * [[Material im magnetischen Feld (4st)]] | ||
| + | * [[Das Potential eines Feldes]] | ||
| + | ** [[Praktikum: Äquipotentialflächen messen]] | ||
| + | * [[Das Zentralfeld und die Abstandsgesetze (Gravitationsgesetz, Coulomb-Gesetz, magnetisches Coulomb-Gesetz)]] | ||
| + | * [[Ladung als Quellenstärke und der Fluss eines Feldes]] | ||
| + | * [[Feldenergie (quantitativ)]] | ||
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| + | * [[Das Wichtigste über Felder (Zusammenfassung)]] | ||
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* [[Elektrostatik Grundlagen]] | * [[Elektrostatik Grundlagen]] | ||
* [[Wiederholung elektrischer Grundbegriffe]] | * [[Wiederholung elektrischer Grundbegriffe]] | ||
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* [[Untersuchung des elektrischen Feldes mit Dipolen (Grieskörnchenversuche)]] | * [[Untersuchung des elektrischen Feldes mit Dipolen (Grieskörnchenversuche)]] | ||
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* [[Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung]] | * [[Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung]] | ||
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* [[Geladene Teilchen in elektrischen Feldern]] | * [[Geladene Teilchen in elektrischen Feldern]] | ||
* [[Das Oszilloskop]] | * [[Das Oszilloskop]] | ||
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* [[Der Kondensator]] | * [[Der Kondensator]] | ||
| + | * [[Praktikum: Einen Kondensator laden und entladen]] | ||
* [[Die Energie des elektrischen Feldes]] | * [[Die Energie des elektrischen Feldes]] | ||
| − | * [[ | + | * [[Materie im elektrischen Feld]] |
| − | * [[ | + | * [[Messen der Elementarladung (Millikan-Versuch mit Öltröpfchen)]] |
| − | + | * [[Aufgaben zum elektrischen Feld]] ([[Aufgaben zum elektrischen Feld (Lösungen)|Lösungen]]) | |
| − | * [[ | + | * [[Zusammenfassung: Das elektrische Feld]] |
| + | * [[Links zur Elektrizitätslehre]] | ||
| − | + | ==Elektro-Magnetismus== | |
| − | + | * [[Magnetfelderzeugung durch elektrische Ströme]] | |
| − | + | **Praktikum: Magnetfelder durch elektrische Ströme | |
| − | + | ::[[(W2a) Wirkung: Magnetfeld (Spule)|Felder in Spule und um Leiter]] | |
| − | * [[ | + | ::[[(W2b) Wirkung: Magnetfeld (Elektromagnet/Elektromotor)|Elektro-Magnet und Elektro-Motor]] |
| − | * [[ | + | ::Veraltet: [[Praktikum: Magnetfelder durch elektrische Ströme]] |
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* [[Die magnetische Feldstärke]] | * [[Die magnetische Feldstärke]] | ||
| − | * [[Messung der magnetischen Ladung | + | * [[Praktikum: Messung der magnetischen Ladung und der magnetischen Polarisation eines Stabmagneten]] |
| − | * [[Lorentzkraft]] | + | * [[Kraftwirkung auf elektrische Ströme im Magnetfeld - die Lorentzkraft]] |
| − | * [[ | + | ** [[Ladungen im magnetischen Feld (Lorentzkraft)]] |
| − | * [[ | + | ** [[Untersuchung eines Elektromagneten]] |
| − | * [[ | + | ** [[Der Halleffekt]] |
| − | * [[ | + | **[[Praktikum: Der Halleffekt bei Halbleitern]] |
| − | + | *[[Aufgaben zum magnetischen Feld]] ([[Lösungen der Aufgaben zum magnetischen Feld|Lösungen]]) | |
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* [[Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte]] | * [[Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte]] | ||
| − | * [[ | + | * [[Messen des magnetischen Flusses - das Fluxmeter]] |
| + | * [[Technische Anwendungen der Induktion bei Geräten]] | ||
| + | * [[Lernzirkel: Induktion]] | ||
| + | * [[Der Transformator]] | ||
* [[Selbstinduktion]] | * [[Selbstinduktion]] | ||
| − | * [[Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und | + | * [[Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelströme]] |
| − | * [[Die | + | * [[Die Spule]] |
* [[Praktikum: Drahtlose Energieübertragung]] | * [[Praktikum: Drahtlose Energieübertragung]] | ||
* [[Die Maxwellschen Gleichungen]] | * [[Die Maxwellschen Gleichungen]] | ||
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| − | ==Elektromagnetische Schwingungen und Wellen== | + | |
| + | * [[Aufgaben zum Elektro-Magnetismus]] ([[Aufgaben zum Elektro-Magnetismus (Lösungen)|Lösungen]]) | ||
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| + | ===Elektromagnetische Schwingungen und Wellen=== | ||
* [[Der elektrische Schwingkreis]] | * [[Der elektrische Schwingkreis]] | ||
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* [[Energiezufuhr bei Schwingkreisen]] | * [[Energiezufuhr bei Schwingkreisen]] | ||
* [[Der Tesla-Transformator]] | * [[Der Tesla-Transformator]] | ||
| − | * [[ | + | * [[Grundbegriffe und Beispiele zu elektromagnetischen Wellen]] |
| − | * | + | *Versuche mit Mikrowellen |
| − | * [[Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in Medien]] | + | ** [[Absorption von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)]] |
| − | * [[Polarisation einer | + | ** [[Reflexion von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)]] |
| − | * [[Versuche mit dem Mikrowellenherd]] | + | ** [[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]] | ||
| + | ** Lehramtspraktikum: [https://www.physi.uni-heidelberg.de/Einrichtungen/AP/Elearning/anleitungen/apl/E4Mikrowellenn09.pdf Mikrowellen Erzeugung und Ausbreitung Elektromagnetischer Wellen] (Physik Uni Heidelberg) | ||
| + | * [[Das elektromagnetische Spektrum]] | ||
| − | =Licht= | + | |
| − | Mind map zum Licht. ( | + | *[[Aufgaben zu elektromagnetischen Schwingungen und Wellen]] ([[Aufgaben zu elektromagnetischen Schwingungen und Wellen (Lösungen)|Lösungen]]) |
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| + | ==Licht== | ||
| + | Mind map zum Licht. (freeplane-Datei) | ||
vergrößern | vergrößern | ||
| − | Mind map zum Licht. ( | + | Mind map zum Licht. (freeplane-Datei) |
| + | * [[Geschichte des Lichts]] | ||
| + | * [[Messung der Lichtgeschwindigkeit]] | ||
| − | ==Die Welleneigenschaften des Lichts== | + | |
| − | * [[ | + | ===Die Welleneigenschaften des Lichts=== |
| − | + | * [[Der Doppelspaltversuch mit Licht]] | |
* [[der Einfachspaltversuch]] | * [[der Einfachspaltversuch]] | ||
* [[Optische Gitter]] | * [[Optische Gitter]] | ||
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* [[Interferenz an einer Seifenhaut (dünne Schicht)]] | * [[Interferenz an einer Seifenhaut (dünne Schicht)]] | ||
| − | * [[Berechnung von Intensitäten | + | * [[Berechnung von Intensitäten von Einfachspalt, Doppelspalt und Mehrfachspalt mit Zeigern]] |
* [[Die Kohärenz von Licht]] | * [[Die Kohärenz von Licht]] | ||
* [[Polarisation von Licht]] | * [[Polarisation von Licht]] | ||
* [[Brechung von Licht]] | * [[Brechung von Licht]] | ||
* [[Das Auflösungsvermögen von optischen Geräten]] | * [[Das Auflösungsvermögen von optischen Geräten]] | ||
| + | * [[Der Laser]] | ||
* [[Das Michelson Interferometer]] | * [[Das Michelson Interferometer]] | ||
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| − | =Grundlagen der Quantentheorie= | + | * [[Praktikum: Messen mit Interferenz von Licht]] |
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| + | * [[Aufgaben zum Licht als Welle]] ([[Aufgaben zum Licht als Welle (Lösungen)|Lösungen]]) | ||
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| + | *[[Links zum Thema Licht]] | ||
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| + | ==Grundlagen der Quantentheorie== | ||
| − | ==Licht als Teilchen== | + | ===Licht als Teilchen=== |
* [[Der Photoeffekt]] | * [[Der Photoeffekt]] | ||
* [[Umkehrung des Photoeffekts in einer Leuchtdiode (LED)]] | * [[Umkehrung des Photoeffekts in einer Leuchtdiode (LED)]] | ||
* [[Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt]] | * [[Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt]] | ||
| − | ==Welleneigenschaften von | + | |
| + | * [[Aufgaben zum Licht als Teilchen]] ([[Lösungen der Aufgaben zum Licht als Teilchen|Lösungen]]) | ||
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| + | ===Welleneigenschaften von Materie=== | ||
* [[Materiewellen nach de Broglie]] | * [[Materiewellen nach de Broglie]] | ||
| − | ==Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale)== | + | ===Welle-Teilchen-Dualismus=== |
| − | + | *[[Der Welle-Teilchen-Dualismus - Vorstufe zur Quantentheorie]] | |
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| + | ===Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale)=== | ||
* [[Zustandsfunktion, Superpositionsprinzip und Wahrscheinlichkeitsinterpretation beim Doppelspalt (Zeigermodell)]] | * [[Zustandsfunktion, Superpositionsprinzip und Wahrscheinlichkeitsinterpretation beim Doppelspalt (Zeigermodell)]] | ||
* [[Der Quantenradierer]] | * [[Der Quantenradierer]] | ||
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* [[Ein Vergleich von klassischer Physik mit Quantenphysik]] | * [[Ein Vergleich von klassischer Physik mit Quantenphysik]] | ||
* [[Philosophie Fragen und Interpretationen der Quantentheorie]] | * [[Philosophie Fragen und Interpretationen der Quantentheorie]] | ||
| − | * [[Der Knaller Test]] | + | * [[Der Knaller Test]] |
| − | ==Messungen in der Quantenmechanik== | + | ===Messungen in der Quantenmechanik=== |
* [[Die Heisenbergsche Unschärferelation]] | * [[Die Heisenbergsche Unschärferelation]] | ||
* [[Verwendung von Wellenpaketen und Fouriertransformation]] | * [[Verwendung von Wellenpaketen und Fouriertransformation]] | ||
| − | = | + | ===Etwas Philosophie und Geschichte=== |
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* [[Philosophie der Wahrscheinlichkeit]] | * [[Philosophie der Wahrscheinlichkeit]] | ||
* [[Tabellarische Übersicht der Experimente der Atom- und Quantenphysik]] | * [[Tabellarische Übersicht der Experimente der Atom- und Quantenphysik]] | ||
* [[Atommodelle]] | * [[Atommodelle]] | ||
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| − | =Atomphysik und die Schrödingergleichung= | + | * [[Links zur Quantentheorie]] |
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| + | ==Atomphysik und die Schrödingergleichung== | ||
* [[Kurzer geschichticher Abriss der Atommodelle]] | * [[Kurzer geschichticher Abriss der Atommodelle]] | ||
| + | * [[Lichtquellen und Spektrallinien]] | ||
* [[Das Bohrsche Atommodell]] | * [[Das Bohrsche Atommodell]] | ||
* [[Eingesperrte Quanten; der Potentialtopf]] | * [[Eingesperrte Quanten; der Potentialtopf]] | ||
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* [[Heuristische Herleitung der eindimensionalen zeitunabhängigen Schrödingergleichung]] | * [[Heuristische Herleitung der eindimensionalen zeitunabhängigen Schrödingergleichung]] | ||
* [[Heuristische Lösungen der eindimensionalen zeitunabhängigen Schrödingergleichung]] | * [[Heuristische Lösungen der eindimensionalen zeitunabhängigen Schrödingergleichung]] | ||
| Zeile 464: | Zeile 277: | ||
* [[Der Franck-Hertz-Versuch]] | * [[Der Franck-Hertz-Versuch]] | ||
| − | * [[Aufgaben zur Atomphysik und der Schrödingergleichung]] | + | * [[Aufgaben zur Atomphysik und der Schrödingergleichung]] |
| + | |||
| + | ==Spezielle Relativitätstheorie== | ||
| − | + | *[[Wechsel des Bezugssystems (Inertialsysteme)]] | |
| + | *[[Die spezielle Relativitätstheorie]] | ||
| − | =Chaostheorie= | + | ==Chaostheorie== |
* [[Einführung in die Chaostheorie]] | * [[Einführung in die Chaostheorie]] | ||
* [[Das chaotische Drehpendel]] | * [[Das chaotische Drehpendel]] | ||
Aktuelle Version vom 23. Februar 2023, 10:23 Uhr
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 2 Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung
- 3 Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
- 4 Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung
- 5 Mechanik
- 6 Mechanische Schwingungen
- 7 Mechanische Wellen
- 8 Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder
- 9 Das elektrische Feld
- 10 Elektro-Magnetismus
- 11 Licht
- 12 Grundlagen der Quantentheorie
- 13 Atomphysik und die Schrödingergleichung
- 14 Spezielle Relativitätstheorie
- 15 Chaostheorie
Einführung
Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung
Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
Wiederholung und Vertiefung des Wissens aus Klasse 8-11.
Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung
- Numerische Simulation eines Fadenpendels mit einer Tabellenkalkulation
- Bewegungsanalyse mit einem Stroboskop
- Bewegungsanalyse mit einem Video (VIANA)
- Bewegungsanalyse mit einem Video (Tracker)
Mechanik
Hier findet man eine kurze Wiederholung der Mittelstufe in Stichworten. Ausführlicher ist die Darstellung der 10. Klasse.
- Beschreiben von Bewegungen in einem gewählten Koordinatensystem.
- Dynamik
- Bewegungszustände und deren Veränderungen (Newtonsche Axiome). Die Erhaltungsgrößen Impuls und Energie.
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
Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen
- Überlagerung von harmonischen Schwingungen (Fouriersyntese)
- Zerlegung in harmonische Schwingungen (Fourieranalyse)
Energiezufuhr und Energie"verlust" 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
- Streuung und Reflektion
- Brechung
- Dopplereffekt
- Eigenschwingungen von ausgedehnten Gegenständen ("Stehende Wellen")
- Aufgaben zu Wellen (Lösungen)
- Links zu Wellen
Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder
- Fern- und Nahwirkungstheorie oder "Was ist ein Feld?"
- Feldenergie (qualitativ)
- Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
- Graphische Darstellung von Feldern
- Dipole im elektrischen und magnetischen Feld
- Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor
- Material im magnetischen Feld (4st)
- Das Potential eines Feldes
- Das Zentralfeld und die Abstandsgesetze (Gravitationsgesetz, Coulomb-Gesetz, magnetisches Coulomb-Gesetz)
- Ladung als Quellenstärke und der Fluss eines Feldes
- Feldenergie (quantitativ)
Das elektrische Feld
- Elektrostatik Grundlagen
- Wiederholung elektrischer Grundbegriffe
- Untersuchung des elektrischen Feldes mit Dipolen (Grieskörnchenversuche)
- Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung
- Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
- Das Oszilloskop
- Der Kondensator
- Praktikum: Einen Kondensator laden und entladen
- Die Energie des elektrischen Feldes
- Materie im elektrischen Feld
- Messen der Elementarladung (Millikan-Versuch mit Öltröpfchen)
- Aufgaben zum elektrischen Feld (Lösungen)
- Zusammenfassung: Das elektrische Feld
- Links zur Elektrizitätslehre
Elektro-Magnetismus
- Magnetfelderzeugung durch elektrische Ströme
- Praktikum: Magnetfelder 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
- Messen des magnetischen Flusses - das Fluxmeter
- Technische Anwendungen der Induktion bei Geräten
- Lernzirkel: Induktion
- Der Transformator
- Selbstinduktion
- Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelströme
- Die Spule
- Praktikum: Drahtlose Energieübertragung
- Die Maxwellschen Gleichungen
Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
- Der elektrische Schwingkreis
- Energiezufuhr bei Schwingkreisen
- Der Tesla-Transformator
- Grundbegriffe und Beispiele zu elektromagnetischen 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
- Lehramtspraktikum: Mikrowellen Erzeugung und Ausbreitung Elektromagnetischer Wellen (Physik Uni Heidelberg)
- Das elektromagnetische Spektrum
Licht
Mind map zum Licht. (freeplane-Datei) vergrößern Mind map zum Licht. (freeplane-Datei)
Die Welleneigenschaften des Lichts
- Der Doppelspaltversuch mit Licht
- der Einfachspaltversuch
- Optische Gitter
- Interferenz an einer Seifenhaut (dünne Schicht)
- Berechnung von Intensitäten von Einfachspalt, Doppelspalt und Mehrfachspalt mit Zeigern
- Die Kohärenz von Licht
- Polarisation von Licht
- Brechung von Licht
- Das Auflösungsvermögen von optischen Geräten
- Der Laser
- Das Michelson Interferometer
Grundlagen der Quantentheorie
Licht als Teilchen
- Der Photoeffekt
- Umkehrung des Photoeffekts in einer Leuchtdiode (LED)
- Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt
Welleneigenschaften von Materie
Welle-Teilchen-Dualismus
Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale)
- Zustandsfunktion, Superpositionsprinzip und Wahrscheinlichkeitsinterpretation beim Doppelspalt (Zeigermodell)
- Der Quantenradierer
- Reflektion von Lichtquanten an einem Spiegel
- Quantentheoretische Untersuchung der geradlinigen Lichtausbreitung
- Ein Vergleich von klassischer Physik mit Quantenphysik
- Philosophie Fragen und Interpretationen der Quantentheorie
- Der Knaller Test
Messungen in der Quantenmechanik
Etwas Philosophie und Geschichte
- Philosophie der Wahrscheinlichkeit
- Tabellarische Übersicht der Experimente der Atom- und Quantenphysik
- Atommodelle
Atomphysik und die Schrödingergleichung
- Kurzer geschichticher Abriss der Atommodelle
- Lichtquellen und Spektrallinien
- Das Bohrsche Atommodell
- Eingesperrte Quanten; der Potentialtopf
- Heuristische Herleitung der eindimensionalen zeitunabhängigen Schrödingergleichung
- Heuristische Lösungen der eindimensionalen zeitunabhängigen Schrödingergleichung
- Numerisches Lösungsverfahren für die eindimensionale zeitunabhängige Schrödingergleichung
- Links zur Atomphysik
