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Inhaltsverzeichnis

Was ist Physik?

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 Modells

  • 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

Kondensator

  • Plattenkondensator
  • Kapazität des Kondensators
  • Energie elektrischer Felder
  • Materie im elektrischen Feld

Quantisierung der Ladung

  • (Milikanversuch)

Oszilloskop

  • (geladene Teilchen in elektrischen Feldern)


Magnetisches Feld

Ströme erzeugen Magnetfelder

Uni München, Elektromagnetismus

  • Magnetfeld um einen Leiter
  • Stromdurchflossenene Spule
  • Feldstärke

Materie im Magnetfeld

  • Fernsehröhre

(Kraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld)

Elektromotor (Lorentzkraft)

[1]

Ladung und Masse eines Elektrons

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

Stehende Wellen

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