Quantenphysik (Q3)
Ladungsträger in elektrischen und magnetischen Feldern
Eigenschaften von Quantenobjekten
Röntgenstrahlung
Atom- und Kernphysik (Q4)
Atomhülle
Atomkern, auch: einfache Termschemen für Kernumwandlungen
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Gravitation
1) Keplersche Gesetze
Erstes Keplersches Gesetz (Ellipsensatz)
Zweites Keplersches Gesetz (Flächensatz)
Drittes Keplersches Gesetz
2) Gravitationsgesetz von Newton3) Gravitationsfeld
Beschreibung des Gravitationsfeld
Gravitationsfeldstärke / -potenzial
Bewegungen von Körpern im Gravitationsfeld, Arbeit im Gravitationsfeld
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Elektrische Felder
1) Beschreibung elektrischer Felder
elektrische Ladungen, Coulomb'sches Gesetz
Feldlinienmodell; homogene und inhomogene Felder
elektrische Feldstärke
Arbeit im elektrischen Feld, Potenzial, Potenzialdifferenz (Spannung)
2) der Kondensator
die Kapazität (als Ladungsspeicher)
die Feldenergie (eines Kondensators als Energiespeicher)
Parallel- und Reihenschaltungen (Anwendung: Füllstandsmessungen)
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Magnetische Felder
1) Beschreibung magnetischer Felder
Permanent- und Elektromagnetismus
Feldlinienmodell, homogene und inhomogene Felder
die magnetische Flussdichte
2) Magnetfeld eines langen, geraden Leiters3) Magnetfeld in einer langen Spulegespeicherte Energie
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Ladungsträger in E- und B- Feldern
1) Ladungsträger in elektrischen Feldern
Bewegungen in elektrischen Felder (homogenes Längs- und Querfeld)
Energiebetrachtungen
Millikan-Versuch (Schwebemethode, sinkende/ steigende Öltröpfchen), Bestimmung der Elementarladung
2) Ladungsträger in magnetischen Feldern
die Lorentzkraft
Bestimmung der spezifischen Ladung von Elektronen
Hall-Effekt (Hall-Sonde, Bestimmung der magnetischen Flussdichte)
1) Grundlagen
Induktion in einem Leiter, Generatorprinzip
Induktion bei zeitlich konstanten/ zeitlich veränderlichen Magnetfeld
2) Das Induktionsgesetz
Herleitung
Erzeugung sinusförmiger Wechselspannung (theoretisch und experimentell)
Lenzsches Gesetz (Energieerhaltung bei der Induktion)
3) Selbstinduktion
EIn- und Ausschlatvorgang einer Spule
Induktivität und Selbstinduktionsspannung
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Wechselstrom(widerstände)
1) Wechselstrom
Effektivwerte für Spannung und Stromstärke
Verhalten von Kondensator und Spule
Phasenverschiebung
2) Widerstände im Wechselstrom
ohmscher, kapazitiver, induktiver Widerstand (in Reihenschaltungen)
Impedanz (Gesamtwiderstand)
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Elektromagnetische Schwingungen
1) Elektromagnetische Schwingungen
elektromagnetischer Schwingkreis (Aufbau, Betrachtung von Spannung, Stromstärke und Frequenz)
Thomsonsche Schwingungsgleichung (und Herleitung)
gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen, Rückkopplung
2) Elektromagnetische Wellen
Entstehung elektromagnetischer Wellen am Dipol
Eigenschaften Hertz'scher Wellen: Reflexion, Beugung, Interferenz, Polarisation, Position im elektromagnetischen Spektrum
Frequenzmodulation und -demodulation
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Eigenschaften von Quantenobjekten
1) Betrachtung von Photonen
das Photonenmodell (Lichtquantenhypothese von Einstein)
äußerer photoelektrischer Effekt
2) Betrachtung von Elektronen (und anderen Quantenobjekten)
deBroglie-Wellenlänge
Elektronenbeugung
Doppelspaltexperiment von Jönsson
Wichtig:; Unterschiede zwischen Quantenphysik und klassischer MechanikNicht relevant: Compton-Effekt
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Röntgenstrahlung
1) Entstehung
Aufbau der Röntgenröhre
Röntgenbremsstrahlung und charakteristische Röntgenstrahlung, Röntgenspektren
2) Eigenschaften
Bestimmung der Wellenlänge (experimentell und theoretisch)
Bragg'sche Reflexionsbedingung (und Herleitung)
Position im elektromagnetischen Spektrum
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Atomphysik
1) Entwicklung der Atommodelle2) Quantenhafte Emission
Wasserstoffatom (auch: Energieniveaus, Termschemen)
Emissionspektren (Linien- und kontinuierliche Spektren)
Bohrsches Atommodell (Bohrsche Postulate, Bohrscher Radius)
3) Quantenhafte Absorption
Franck-Hertz-Versuch
Absorptionspektren
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Kernphysik
1) Aufbau von AtomkernenTröpfchenmodell
Wichtige Begriffe: Nuklid, Isotop, Element, Massezahl, Kern- ladungszahl, Atommasse, Kernmasse2) Radioaktiver Zerfall
Alpha-Zerfall, Beta-Minus-/ Beta-Plus-Zerfall, Gamma-Strahlung
Nuklidkarte, Zerfallsreihen
Zerfallsgesetz, Aktivität
Biologische Wirkungen der Strahlung, Schutzmaßnahmen
Energiebetrachtungen (Bindungsenergie, Massendefekt)
Kernspaltung, Kernfusion
Nicht relevant: Nachweisgeräte für ionisierte/ radioaktive Strahlung, Potenzialtopfmodell, Feinstruktur und Strahlung von Nukleonen (Quarks)