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Inhaltsverzeichnis

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

[1]


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

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