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Version vom 13. Juli 2006, 17:16 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 von Schwingungen
Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.
- Fadenpendel
- Federschwingung
- elektrischer Schwingkreis
- Amplitude
- Elongation
- Ruhelage
- Periodendauer
- Frequenz
- Energetische Betrachtungen
Mathematische Beschreibung von Schwingungen
Erzwungene Schwingungen (Resonanz)
Mechanische Wellen
Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
- 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
