Inhalt Kursstufe

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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


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

Kinder beim Schaukeln
Mind map zu Schwingungen. (freeplane-Datei)
Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.


Mechanische Wellen

Mind map zu Wellen. (freeplane-Datei)


Grundlagen über Felder

Mind map zu Feldern. (freeplane-Datei)

Das Gravitationsfeld

Das elektrische Feld

Magnetisches Feld

Mind map zum Magnetfeld. (freeplane-Datei) vergrößern Mind map zum Magnetfeld. (freeplane-Datei)

Elektro-Magnetismus

Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

Licht

Mind map zum Licht. (freeplane-Datei) vergrößern Mind map zum Licht. (freeplane-Datei)

Die Welleneigenschaften des Lichts

Grundlagen der Quantentheorie

Licht als Teilchen

Welleneigenschaften von Teilchen

Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale)

Messungen in der Quantenmechanik

Aufgaben zur Quantenphysik

Etwas Philosophie und Geschichte

Links

Atomphysik und die Schrödingergleichung

Spezielle Relativitätstheorie

Chaostheorie





ALTES INHALTSVERZEICHNIS

Übersicht der physikalischen Größen, Einheiten und Konstanten

Grundlagen über Felder

Das Gravitationsfeld

  • Graphische Darstellung
    • Feldlinien unter Zugspannung
    • Feldflächen
  • Messung der Feldstärke
    • Konzept des Probekörpers
    • Stetige Verkleinerung des Probekörpers
    • Unabhängigkeit von der Größe des Probekörpers
  • Das Potential
    • Berechnung der Energie durch Wegintegrale
    • Veranschaulichung durch Potentialgebirge
    • Script Uni-Tübingen
  • Felderzeugende Masse und Feldstärke
  • Das Zentralfeld

Elektrisches Feld

  • Einführung in die Elektrostatik
    • Anziehung und Abstoßung
    • Graphische Darstellung von elektrischen Feldern
    • Grieskörnchenversuche
    • Feldlinien / Zugspannung
    • Feldflächen / Druckspannung
    • Influenz
    • Abschirmung (Faradayscher Käfig)
  • Messung der Feldstärke
    • Konzept des Probekörpers
    • Stetige Verkleinerung des Probekörpers
    • Unabhängigkeit von der Größe des Probekörpers
  • Das Zentralfeld
  • Kondensatoren
    • Plattenkondensator
    • Kapazität eines Kondensators
    • Energie elektrischer Felder
    • Materie im elektrischen Feld

Magnetisches Feld

Uni München, Elektromagnetismus

    • Magnetfeld um einen Leiter
    • Stromdurchflossenene Spule
    • Feldstärke

[1]

Elektromagnetische Induktion

  • Das Induktionsgesetz
  • Energieerhaltung und Lenzsche Regel
  • Selbstinduktion
  • Induktivität einer Spule

Energie des magnetischen Feldes

  • Dynamo (Wechselstromgenerator)


Mechanische Schwingungen

Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.
Kinder beim Schaukeln

Mechanische Wellen

  • Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
    • Wellenlänge
    • Ausbreitungsgeschwindigkeit
    • Amplitude
    • Energie


Elektromagnetische Wellen

  • Radio: Sender-Empfänger
    • Signalumwandlung im Radio(AM-Methode)

Wie wird das ankommende Signal im Radio in einen Ton umgewandelt?

    • Die AM-Methode:
      • Ankommendes Signal, bestehend aus elektro-magnetischen Wellen (Schwingungen) Schwingungen werden auf die Teilchen (Elektronen) in der Antenne übertragen
      • Ausbreitung der Teilchenbewegungen über ein Kabel in die Spule
      • Erzeugung eines elektro-magnetischen Feldes
      • Anregung eines Schwingkreises durch die Spule + Induktion einer Spannung

==> Wechselstrom im Schwingkreis

      • Wechselstrom hat zu hohe Frequenz für Lautsprecher

==> Einbau einer Diode (Diode lässt Strom nur in eine Richtung durch; dadurch verringert sich die Frequenz, die Elektronen schwingen langsamer)

      • Tonausgabe am Lautsprecher nun möglich


    • Verschiedene Töne:
      • AM = Amplitudenmodulation
      • Veränderung der Amplitude des Signals (Schwingungen) bewirkt Ausgabe unterschiedlicher Töne (Musik, Stimme…)
        • = Veränderung der Signalstärke
        • Unterschiedliche Signalstärken bewirken unterschiedliche Spannungen im Schwingkreis  verschiedene Tonausgaben am Lautsprecher
    • Verschiedene Frequenzen (Sender):
      • Eingebauter regelbarer Kondensator „filtert“ nichtgewollte Spannungen heraus

==> nur gewünschte Spannung wird im Schwingkreis erzeugt


  • Verknüpfung elektrischer und magnetischer Wechselfelder

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

  • Beschreibung von Teilchen mit Wellenfunktionen
    • Aufenthaltswahrscheinlichkeit
    • Superposition
  • Elektronenbeugung
  • Das Unschärfeprinzip
    • Heisenbergsche Unschärferelation

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