Inhalt Kursstufe: Unterschied zwischen den Versionen
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Magnetisches Feld | Magnetisches Feld | ||
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Elektromagnetische Schwingungen und Wellen | Elektromagnetische Schwingungen und Wellen | ||
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Die Welleneigenschaften des Lichts | Die Welleneigenschaften des Lichts | ||
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Licht als Teilchen | Licht als Teilchen | ||
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Welleneigenschaften von Teilchen | Welleneigenschaften von Teilchen | ||
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Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale) | Quantentheorie nach Schrödinger (Wellenfunktion) und Feynman (Pfadintegrale) | ||
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Messungen in der Quantenmechanik | Messungen in der Quantenmechanik | ||
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Aufgaben zur Quantenphysik | Aufgaben zur Quantenphysik | ||
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Atomphysik und die Schrödingergleichung | Atomphysik und die Schrödingergleichung | ||
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Version vom 3. August 2010, 19:01 Uhr
Inhaltsverzeichnis
- 1 Was ist Physik?
- 2 Messunsicherheit und Fehlerrechnung
- 3 Übersicht der physikalischen Größen, Einheiten und Konstanten
- 4 Energie, Energieträger und Potential - Ein zentrales Modell
- 5 Mechanik
- 6 Grundlagen über Felder
- 7 Das Gravitationsfeld
- 8 Elektrisches Feld
- 9 Magnetisches Feld
- 10 Elektromagnetische Induktion
- 11 Energie des magnetischen Feldes
- 12 Mechanische Schwingungen
- 13 Mechanische Wellen
- 14 Elektromagnetische Wellen
- 15 Licht
- 16 Spezielle Relativitätstheorie
- 17 Quanten- und Atomphysik
- 18 ALTER INHALT!!
- 19 Einführung
- 20 Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung
- 21 Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
- 22 Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung
- 23 Mechanik
- 24 Mechanische Schwingungen
- 25 Mechanische Wellen
- 26 Grundlagen über Felder
- 27 Das Gravitationsfeld
- 28 Das elektrische Feld
Was ist Physik?
In diesem Kapitel wird die Physik selbst thematisiert. Es geht um:
- Grenzen und Möglichkeiten
- Erkenntnisgewinn
- Vorgehensweise
- induktiv
- deduktiv
- Abbildung der Realität mit Modellen
- Einschränkungen der Modelle
- Experimente und Fehler
Messunsicherheit und Fehlerrechnung
Übersicht der physikalischen Größen, Einheiten und Konstanten
Energie, Energieträger und Potential - Ein zentrales Modell
Wiederholung und Zusammenfassung des Wissens aus Klasse 8-11.
- Energie
- Energie- und Energieträgerströme
- Aufgaben
- Praktikum: Bestimmung von Energie- und Entropiekapazität von Wasser und Wasserdampf
Mechanik
Wiederholung in Stichworten von Klasse 8 bis 11
- Beschreiben von Bewegungen in einem Koordinatensystem, das man gewählt hat
Grundlagen über Felder
- Kraftübertragung
- Fern- und Nahwirkungstheorie
- Massen und Gravitationsfeld Wikipedia: Gravitation
- elektrische Ladung und elektrisches Feld
- magnetische Pole und magnetisches Feld
- Wikipedia: magnetische Monopole
- Stromfluss und Magnetfeld ???
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
- Newtonsches Gravitationsgesetz
- Cavendish-Experiment (Gravitations-Drehwaage)
- Gravitationskonstante
- Das Zentralfeld
- Wiederholung elektrischer Grundbegriffe
- Energietransport
- Ladung
- Potential
- Spannung
- Stromstärke
- Widerstand
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 Potential des elektrischen Feldes
- Felderzeugende Ladung und Feldstärke
- Flächenladungsdichte
- Das Coulombsche Gesetz Wikipedia: Coulombsches Gesetz
- Das Zentralfeld
- Kondensatoren
- Plattenkondensator
- Kapazität eines Kondensators
- Energie elektrischer Felder
- Materie im elektrischen Feld
- Milikanversuch
- Quantisierung der Ladung
- Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
- Oszilloskop
Magnetisches Feld
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)
- Halleffekt
- Hallsonde
- Geschwindigkeitsfilter für bewegte Teilchen
- Wienfilter
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.
- Mathematische Beschreibung von Schwingungen
- Harmonische Schwingung als Projektion einer Kreisbewegung
- Differentialgleichungen
- Überlagerung von harmonischen Schwingungen
- Gedämpfte Schwingungen
- Erzwungene Schwingungen
- Links
Mechanische Wellen
- Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
- Wellenlänge
- Ausbreitungsgeschwindigkeit
- Amplitude
- Energie
- Überlagerung (Interferenz) von Wellen
- Stehende Wellen
Elektromagnetische Wellen
- Radio: Sender-Empfänger
- Hertzscher Dipol
- 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
- 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
Links
ALTER INHALT!!
Einführung
Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung
Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
Wiederholung und Vertiefung des Wissens aus Klasse 8-11.
- Energie
- Energie- und Energieträgerströme
- Energie, Energieträger und Potential - Ein zentrales Modell#Aufgaben
- Energie, Energieträger und Potential - Ein zentrales Modell#Praktikum: Bestimmung von Energie- und Entropiekapazität von Wasser und Wasserdampf
Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung
- Numerische Simulation eines Fadenpendels mit einer Tabellenkalkulation
- Bewegungsanalyse mit einem Stroboskop
- Bewegungsanalyse mit einem Video
Mechanik
Wiederholung in Stichworten von Klasse 8 bis 11
Beschreiben von Bewegungen in einem gewählten Koordinatensystem.
Bewegungszustände und deren Veränderungen (Newtonsche Axiome). Die Erhaltungsgrößen Impuls und Energie.
Mechanische Schwingungen
Mind map zu mechanischen Schwingungen. (freemind-Datei) vergrößern Mind map zu mechanischen Schwingungen. (freemind-Datei)
Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.
- Die harmonische Schwingung
- Energie und Impuls einer Schwingung
- Experimentelle Untersuchung einer Schaukel
- Beschreiben der Bewegung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung
- Die Differentialgleichung einer (un)harmonischen Schwingung
- Überlagerung von harmonischen Schwingungen
- Gedämpfte Schwingungen
- Energiezufuhr bei Schwingungen
- Aufgaben zu Schwingungen
- Links zu mechanischen Schwingungen
- Klausur Nr1 2st Nr2 st
Mechanische Wellen
Mind map zu Wellen. (freemind-Datei) vergrößern Mind map zu Wellen. (freemind-Datei)
- Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
- Zeigermodell und Wellengleichung
- Interferenz
- Das Huygenssche Prinzip
- Reflektion und Brechung
- Beugung an Öffnungen und Hindernissen
- Dopplereffekt
- Stehende Wellen
- Aufgaben zu Wellen
- Links zu Wellen
Grundlagen über Felder
Mind map zu Feldern. (freemind-Datei) vergrößern Mind map zu Feldern. (freemind-Datei)
- Ziele der Feldtheorien
- Fern- und Nahwirkungstheorie
- Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
- Graphische Darstellung von Feldern
- Dipole im Feld
Das Gravitationsfeld
* Feldstärke des Gravitationsfeldes * Potential des Gravitationsfeldes * Das Zentrale Gravitationsfeld * Messung der Gravitationskonstanten mit der Drehwaage nach Cavendish * Links zum Gravitationsfeld
Das elektrische Feld
* Elektrostatik Grundlagen * Wiederholung elektrischer Grundbegriffe * Der elektrische Stromkreis * Untersuchung des elektrischen Feldes mit Dipolen (Grieskörnchenversuche) * Feldstärke des elektrischen Feldes * Potential des elektrischen Feldes * Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung * Das zentrale elektrische Feld * Geladene Teilchen in elektrischen Feldern * Das Oszilloskop * Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung * Der Kondensator * Die Energie des elektrischen Feldes * Messen der Elementarladung (Millikanversuch) * Aufgaben zum elektrischen Feld
[bearbeiten] Magnetisches Feld
* Grundlagen des magnetischen Feldes
Mind map zum Magnetfeld. (freemind-Datei) vergrößern Mind map zum Magnetfeld. (freemind-Datei)
* [[Untersuchen des magnetischen Feldes * [[Felderzeugung durch Magnetisierung (4st) * [[Material im magnetischen Feld (4st) * [[Felderzeugung durch elektrische Ströme * [[Die magnetische Feldstärke * [[Messung der magnetischen Ladung (4st) * [[Lorentzkraft * [[Der Halleffekt * [[Ladungen im magnetischen Feld * [[Fragen zur Klausur über Kondensator und Magnetfeld * [[Links zum Magnetfeld
[bearbeiten] Elektro-Magnetismus
* [[Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte * [[Praktikum: Induktion * [[Selbstinduktion * [[Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelstrombremse * [[Die Energie des magnetischen Feldes * [[Praktikum: Drahtlose Energieübertragung * [[Die Maxwellschen Gleichungen * [[Aufgaben zum Elektro-Magnetismus
[bearbeiten] Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
* [[Der elektrische Schwingkreis * [[Mathematische Beschreibung von Schwingkreisen * [[Energiezufuhr bei Schwingkreisen * [[Der Tesla-Transformator * [[Elektromagnetische Wellen * [[Versuche mit Mikrowellen * [[Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in Medien * [[Polarisation einer elektro-magnetischen Welle * [[Versuche mit dem Mikrowellenherd
[bearbeiten] Licht Mind map zum Licht. (freemind-Datei) vergrößern Mind map zum Licht. (freemind-Datei) [bearbeiten] Die Welleneigenschaften des Lichts
* [[Messung der Lichtgeschwindigkeit * [[Doppelspaltversuch (Schatten eines Haares) * [[der Einfachspaltversuch * [[Optische Gitter * [[Die CD als Reflektionsgitter * [[Interferenz an einer Seifenhaut (dünne Schicht) * [[Berechnung von Intensitäten der Interferenzmuster mit Zeigern (Cornu-Spirale) * [[Die Kohärenz von Licht * [[Polarisation von Licht * [[Brechung von Licht * [[Das Auflösungsvermögen von optischen Geräten * [[Das Michelson Interferometer
* [[Aufgaben zur Klausur (Maxwell, el-magn Wellen, Mikrowellen, Licht) * [[Klausur zu elektromagnetischen Wellen und Licht
[bearbeiten] Spezielle Relativitätstheorie [bearbeiten] Grundlagen der Quantentheorie [bearbeiten] Licht als Teilchen
* [[Der Photoeffekt * [[Umkehrung des Photoeffekts in einer Leuchtdiode (LED) * [[Masse & Impuls von Photonen - Der Compton-Effekt
[bearbeiten] Welleneigenschaften von Teilchen
* [[Materiewellen nach de Broglie
[bearbeiten] 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 * [[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
[bearbeiten] Messungen in der Quantenmechanik
* [[Die Heisenbergsche Unschärferelation * [[Verwendung von Wellenpaketen und Fouriertransformation
[bearbeiten] Aufgaben zur Quantenphysik
* [[Aufgaben zur Quantentheorie * [[Klausur zur Quantentheorie * [[Fragen zur Wellen- Teilchen- und Quantentheorie
[bearbeiten] Etwas Philosophie und Geschichte
* [[Philosophie der Wahrscheinlichkeit * [[Tabellarische Übersicht der Experimente der Atom- und Quantenphysik * [[Atommodelle * [[Der Potentialtopf
[bearbeiten] Links
* [[Links zur Quantentheorie
[bearbeiten] Atomphysik und die Schrödingergleichung
* [[Kurzer geschichticher Abriss der Atommodelle * [[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
* [[Die Schrödingergleichung des Wasserstoffatoms (Orbitale) * [[Das Hybrid-Orbital
* [[Der Franck-Hertz-Versuch
* [[Aufgaben zur Atomphysik und der Schrödingergleichung
[bearbeiten] Chaostheorie
* [[Einführung in die Chaostheorie * [[Das chaotische Drehpendel * [[Das chaotische Magnetpendel * [[Das chaotische Doppelpendel * [[Diskrete dynamische Systeme
