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Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Themenbereich Elektrizität Kerncurriculum Niedersachsen • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • beschreiben elektrische Felder durch ihre Kraftwirkungen auf geladene Probekörper. o skizzieren Feldlinienbilder für typische Fälle. o beschreiben die Bedeutung elektrischer Felder für eine technische Anwendung (z. B. die Kopiertechnik) • nennen die Einheit der Ladung und erläutern die Definition der elektrischen Feldstärke. • beschreiben ein Verfahren zur Bestimmung der elektrischen Feldstärke auf der Grundlage von Kraftmessung. o werten in diesem Zusammenhang Messreihen selbstständig aus. o erläutern mithilfe einer Analogiebetrachtung, dass g als Gravitationsfeldstärke aufgefasst werden kann. • beschreiben den Zusammenhang zwischen Ladung und elektrischer Stromstärke. • nennen die Definition der elektrische Spannung mithilfe der pro Ladung übertragbaren Energie. • beschreiben den Zusammenhang zwischen der Feldstärke in einem Plattenkondensator und der anliegenden Spannung. o ziehen Analogiebetrachtungen zur Erläuterung dieses Zusammenhangs heran. • geben die Energiebilanz für einen freien geladenen Körper im elektrischen Feld eines Plattenkondensators an. • bestimmen selbstständig die Geschwindigkeit eines geladenen Körpers im homogenen elektrischen Feld eines Plattenkondensators mithilfe von Energiebilanzen. • beschreiben den Entladevorgang eines Kondensators mithilfe einer Exponentialfunktion. o führen selbstständig Experimente zum Entladevorgang durch. o ermitteln aus den Messdaten die Parameter des zugehörigen t-I-Zusammenhangs und stellen diesen mit der Exponentialfunktion zur Basis e dar. o begründen den exponentiellen Verlauf. o ermitteln die geflossene Ladung mithilfe von tI-Diagrammen. • nennen die Definition der Kapazität eines Kondensators. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens Physik als NaturbetrachGrundlegende physikatung unter bestimmten lische Größen Aspekten Strukturen und Formalisierung und Analogien Mathematisierung in der Physik Naturerscheinungen und technische Spezifisches MethodenAnwendungen. repertoire der Physik Allgemein für gesamte OS: Im experimentellen Praktikum können die Schüler bei der Bearbeitung und Lösung physikalischer Aufgabenstellungen ihr Wissen und ihre experimentellen Fähigkeiten unmittelbar festigen und erweitern. Sie lernen durch eigenes Tun beim Beobachten, Messen, Darstellen und Formulieren von Ergebnissen die wichtigsten Arbeitsmethoden der Physik vertieft kennen, z.B. das Erfassen und Verarbeiten von Messwerten. Dabei soll die Einstellung, Geräte und Materialien verantwortungsbewusst zu handhaben, gestärkt werden. Die gemeinsame Arbeit bei der Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten vermittelt den Schülern die Fähigkeit zur Teamarbeit, wie sie heute in Wissenschaft und Berufsleben gefordert wird. Die Nützlichkeit des Computers / GTR‘s bei der Messwerterfassung oder beim Berechnen physikalischer Modelle zeigt sich den Schülern besonders deutlich, wenn sie selbständig mit diesem Gerät umgehen und damit vertraut werden. Die Beschäftigung mit populärwissenschaftlichen Artikeln, mit Nachdrucken historischer Originalarbeiten oder auch mit fremdsprachigen Aufsätzen sollte angestrebt werden und zeigt den Schülern, wie in Wissenschaft und Beruf mit Fachliteratur gearbeitet wird. Elektrostatik: Die Schüler lernen, wie sich das bisher nur qualitativ betrachtete elektrische Feld über die Kraftwirkung auf einen geladenen Probekörper quantitativ und in seiner räumlichen Struktur genauer erfassen lässt. Für einfache Fälle wird die Überlagerung elektrischer Felder veranschaulicht und plausibel gemacht. Ergänzend führen Energiebetrachtungen zum Begriff des elektrischen Potentials. Dabei erkennen die Schüler die Bedeutung der Spannung als Potentialdifferenz. Elektrostatische Phänomene aus der Lebenswelt der Schüler machen ihnen schließlich die Bedeutung der Physik im Alltag deutlich. Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Kerncurriculum Niedersachsen • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen o planen und führen ein Experiment zur Bestimmung der Kapazität eines Kondensators durch. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens o erläutern Einsatzmöglichkeiten von Kondensatoren als Energiespeicher in technischen Systemen. • bestimmen die Richtung von magnetischen Feldern mit Kompassnadeln. o skizzieren Magnetfeldlinienbilder für einen geraden Leiter und eine Spule. • ermitteln Richtung (Dreifingerregel) und Betrag der Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im homogenen Magnetfeld. o planen mit vorgegebenen Komponenten ein Experiment zur Bestimmung von B auf der Grundlage einer Kraftmessung. • nennen die Definition der magnetischen Flussdichte B (Feldstärke B) in Analogie zur elektrischen Feldstärke. o erläutern ein Experiment zur Bestimmung von B mithilfe einer Stromwaage / führen ein Experiment zur Bestimmung von B durch und werten es aus. o begründen die Definition mithilfe geeigneter Messdaten. • beschreiben die Bewegung von freien Elektronen - unter Einfluss der Lorentzkraft, - unter Einfluss der Kraft im homogenen EFeld - im Wien-Filter o begründen den prinzipiellen Verlauf der Bahnkurven. o leiten vorstrukturiert die Gleichung für die Bahnkurve im homogenen elektrischen Feld her. • beschreiben das physikalische Prinzip zur Bestimmung der spezifischen Ladung von Elektronen mithilfe des Fadenstrahlrohres. o leiten dazu die Gleichung für die spezifische Ladung des Elektrons her und bestimmen die Elektronenmasse. • erläutern die Entstehung der Hallspannung. Statisches Magnetfeld Die in Jahrgangsstufe 10 erarbeiteten Newton’schen Gesetze werden nun auf elektrisch geladene Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern angewandt, um deren Bewegung qualitativ und quantitativ zu beschreiben. Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Kerncurriculum Niedersachsen • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen o leiten die Gleichung für die Hallspannung in Abhängigkeit von der Driftgeschwindigkeit (unter Verwendung der Ladungsträgerdichte) anhand einer geeigneten Skizze her. o führen selbstständig Experimente zur Messung von B mit einer Hallsonde durch. • beschreiben die Erzeugung einer Induktionsspannung durch die zeitliche Änderung von B bzw. A qualitativ. o führen einfache qualitative Experimente zur Erzeugung einer Induktionsspannung durch. o erläutern das Prinzip eines dynamischen Mikrofons. • wenden das Induktionsgesetz in differenzieller Form auf lineare und sinusförmige Verläufe von Φ an. o werten geeignete Versuche zur Überprüfung des Induktionsgesetzes aus. o stellen technische und historische Bezüge hinsichtlich der Erzeugung von Wechselspannung dar. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens EM-Induktion Wurden bisher statische elektrische und magnetische Felder ausschließlich unabhängig voneinander betrachtet, so entdecken die Schüler bei der Untersuchung von Induktionsvorgängen einen Zusammenhang zwischen diesen Feldern, der im Induktionsgesetz seine mathematische Formulierung findet. Die Schüler erleben dabei, wie das Zusammenwirken von Experiment und Theorie zu neuen Erkenntnissen führt. Die Vielfalt technischer Anwendungen, die auf dem Induktionsgesetz beruhen, führt ihnen die Bedeutung der Physik in ihrer täglichen Umgebung vor Augen. Bei der Behandlung der Energie des magnetischen Feldes bietet sich eine zusammenfassende Analogiebetrachtung zwischen elektrischem und magnetischem Feld an. Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Themenbereich Schwingungen und Wellen Kerncurriculum • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • stellen harmonische Schwingungen grafisch dar. o verwenden die Zeigerdarstellung oder Sinuskurven zur grafischen Beschreibung. • beschreiben harmonische Schwingungen mithilfe von Amplitude, Periodendauer und Frequenz. o haben Erfahrungen im angeleiteten (selbständigen) Umgang mit einem registrierenden Messinstrument (z. B. Oszilloskop / Interface). • geben die Gleichung für die Periodendauer eines Feder-Masse-Pendels an. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens Physik als NaturbetrachWahrnehmung und tung unter bestimmten Messung Aspekten Grundlegende physikaFormalisierung und lische Größen Strukturen und Mathematisierung in der Physik Analogien Spezifisches Methodenrepertoire der Physik Naturerscheinungen und technische Anwendungen Anwendungsbezug und gesellschaftliche Relevanz der Physik Technische Entwicklungen und ihre Folgen (Alltagsbezug elektromagnetischer Strahlung) o untersuchen die zugehörigen Abhängigkeiten experimentell. Schwingungen und Wellen: o ermitteln geeignete Ausgleichskurven. o übertragen diese Verfahren auf andere harmonische Oszillatoren. • beschreiben die Ausbreitung harmonischer Wellen. o verwenden Zeigerketten oder Sinuskurven zur grafischen Darstellung. • beschreiben harmonische Wellen mithilfe von Periodendauer, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz, Amplitude und Phase. o nutzen in diesen Zusammenhängen die Zeigerdarstellung oder Sinusfunktionen sachgerecht. • begründen den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz und wenden die zugehörige Gleichung an. • vergleichen longitudinale und transversale Wellen. • beschreiben Polarisierbarkeit als Eigenschaft transversaler Wellen. o stellen Bezüge zwischen dieser Kenntnis und Beobachtungen an einem LC-Display her. beschreiben und deuten Interferenzphänomene für folgende Fälle: - stehende Welle, - Doppelspalt und Gitter, Michelson-Interferometer, Bragg-Reflexion. o verwenden die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung zur Beschreibung und Deutung. o erläutern die technische Verwendung des Michelson- Interferometers zum Nachweis kleiner Längenänderungen. Schwingkreisbez ug ist optional, da nicht mehr zwangsläufig Thema der E Lehre Im Rahmen der Behandlung des elektromagnetischen Schwingkreises vertiefen die Schüler ihr Wissen über elektrische und magnetische Felder. Sie entdecken dabei gleichzeitig neue Phänomene und die enge Beziehung zu mechanischen Schwingungen. Beim Vergleich von mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen nehmen die Schüler die Analogiebetrachtung ein weiteres Mal als typische Vorgehensweise in der Physik wahr. Anknüpfend an Ph 10.3 greifen die Schüler wieder das Thema mechanische Wellen auf und festigen ihre Modellvorstellung von Licht als elektromagnetischer Welle. Dabei lernen sie, dass sich die Welleneigenschaften von Licht experimentell nachweisen lassen. Vor diesem Hintergrund sind die Schüler in der Lage, viele Naturerscheinungen zu erklären, die auf elektromagnetische Wellen zurückzuführen sind. Von den zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten lernen sie ein Beispiel aus Technik, Wissenschaft und Forschung kennen. Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Kerncurriculum • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • beschreiben je ein Experiment zur Bestimmung der Wellenlänge von - Schall mit zwei Sendern, - Mikrowellen mit dem Michelson-Interferometer, - Licht mit einem Gitter (subjektiv / objektiv) o werten entsprechende Experimente angeleitet/ selbstständig aus. o leiten die zugehörigen Gleichungen vorstrukturiert (selbstständig) und begründet her. o wenden ihre Kenntnisse zur Bestimmung des Spurabstandes bei einer CD an. o übertragen das Vorgehen auf Experimente mit anderen Wellenarten - und Röntgenstrahlung mit Bragg-Reflexion. o werten entsprechende Experimente aus. o leiten die zugehörigen Gleichungen vorstrukturiert (selbständig) und begründet her. o übertragen das Vorgehen auf Experimente mit anderen Wellenarten o erläutern ein Verfahren zur Strukturuntersuchung als technische Anwendung der Bragg- Reflexion. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Themenbereich Quantenobjekte Kerncurriculum • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • beschreiben das Experiment mit der Elektronenbeugungsröhre und deuten die Beobachtungen als Interferenzerscheinung. o übertragen Kenntnisse über Interferenz auf diese neue Situation / auf verwandte Situationen. • beschreiben ein Experiment zum äußeren lichtelektrischen Effekt mit der Vakuum-Fotozelle. o deuten diesen Effekt mithilfe des Photonenmodells. • erläutern die experimentelle Bestimmung des planckschen Wirkungsquantums mit LEDs. o übertragen ihre Kenntnisse über das Photonenmodell des Lichtes auf diese Situation. • erläutern die Entstehung des Röntgenbremsspektrums als Energieübertragung von Elektronen auf Photonen. o bestätigen durch selbständige Auswertung von Messwerten die Proportionalität zwischen Energie des Photons und der Frequenz. o nutzen das Röntgenbremsspektrum zur h – Bestimmung. • bestimmen die Wellenlänge bei Quantenobjekten mit Ruhemasse mithilfe der deBroglie- Gleichung. o bestätigen durch angeleitete Auswertung von Messwerten die Antiproportionalität zwischen Wellenlänge und Geschwindigkeit. • erläutern Interferenz bei einzelnen Photonen. o verwenden dazu die Zeigerdarstellung oder eine andere geeignete Darstellung. o deuten die Erscheinungen bei Doppelspaltexperimenten (in den bekannten Interferenzexperimenten) durch Argumentation mit einzelnen Photonen bzw. mit Elektronen. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens Physik als NaturbetrachModellvorstellungen und tung unter bestimmten Weltbilder Aspekten Physik als ein historischdynamischer Prozess Struktur der Materie Eigenschaften von Quantenobjekten: Mit der quantitativen Auswertung und Deutung des Photoeffekts erlangen sie ein weitergehendes Verständnis für den Teilchencharakter von Photonen. Der Wellencharakter von Elektronen lässt sich anhand eines Experiments zur Elektronenbeugung zeigen und unter Einbeziehung der De-BroglieWellenlänge auch plausibel machen. Die Schüler lernen, dass im mikroskopischen Bereich der strenge Determinismus durch Wahrscheinlichkeitsaussagen ersetzt werden muss, und erfahren die Bedeutung der Unbestimmtheitsrelation von Heisenberg. So erkennen sie, dass das klassische Teilchenbild zur Beschreibung des Mikrokosmos ungeeignet ist und durch ein neues Teilchenkonzept ersetzt werden muss. Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Kerncurriculum • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • interpretieren die jeweiligen Interferenzmuster stochastisch. o bestimmen die Nachweiswahrscheinlichkeit für ein einzelnes Quantenobjekt durch das Quadrat der resultierenden Zeigerlänge bzw. der Amplitude der resultierenden Sinuskurve. o übertragen ihre Kenntnisse auf die Deutung von Experimenten mit Quantenobjekten größerer Masse (z. B. kalte Neutronen). • beschreiben den Aufbau eines Mach-ZehnderInterferometers. • interpretieren ein „Welcher-Weg“-Experiment unter den Gesichtspunkten Nichtlokalität und Komplementarität. o erläutern den Begriff Komplementarität mithilfe der Beobachtungen in einem „Welcher-Weg“Experiment. Klett / Impulse 772640-4 Kompetenzen im Sinne Kompetenzen im Sinne der Fachmethoden des Fachwissens Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Themenbereich Atomhülle Kerncurriculum • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • erläutern die Quantisierung der Gesamtenergie von Elektronen in der Atomhülle. o verwenden dazu das Modell vom eindimensionalen Potenzialtopf. o diskutieren die Aussagekraft und die Grenzen dieses Modells. • erläutern quantenhafte Emission anhand von Experimenten zu Linienspektren bei Licht und Röntgenstrahlung. o erklären diese Experimente durch die Annahme diskreter Energieniveaus in der Atomhülle. • erläutern einen Franck-Hertz-Versuch. o bestimmen eine Anregungsenergie anhand einer Franck-Hertz-Kennlinie. • erläutern einen Versuch zur Resonanzabsorption. • beschreiben die „Orbitale“ bis n = 2 in einem dreidimensionalen Kastenpotenzial. o stellen einen Zusammenhang zwischen dreidimensionalen Orbitalen und eindimensionalen Wahrscheinlichkeitsverteilungen anschaulich her. • erklären den Zusammenhang zwischen Spektrallinien und Energieniveauschemata. o benutzen vorgelegte Energieniveauschemata zur Berechnung der Wellenlänge von Spektrallinien und ordnen gemessenen Wellenlängen Energieübergänge zu. o ziehen diese Kenntnisse zur Erklärung eines charakteristischen Röntgenspektrums heran. o führen Berechnungen dazu aus. o wenden die Balmerformel an. o erläutern und bewerten die Bedeutung von Leuchtstoffen an den Beispielen Energiesparlampe und „weiße“ LED. • erläutern die Grundlagen der Funktionsweise eines He-Ne-Lasers. o stellen diese unter Verwendung vorgegebener Darstellungen strukturiert und angemessen dar. o beschreiben eine technische Anwendung, die auf der Nutzung eines Lasersystems beruht. Klett / Impulse 772640-4 Atomhülle Die historische Entwicklung der Modellvorstellung vom Atom bildet den "roten Faden" durch diesen Unterrichtsabschnitt. Dabei sollen jeweils die Leistungen des gerade betrachteten Modells erkannt werden, aber auch seine Unzulänglichkeiten, welche die Erarbeitung eines neuen besseren Modells notwendig gemacht haben. Die quantenhafte Emission und Absorption von Energie und die Anwendung der Unschärferelation machen den Schülern verständlich, dass erst durch die völlige Aufgabe von klassischen Vorstellungen ein Atommodell ermöglicht wurde, mit dem nach heutiger Ansicht die physikalische Wirklichkeit adäquat beschrieben werden kann. Der Grundgedanke des Franck-Hertz-Versuchs (inelastische Streuung) und der Absorptionsexperimente sollte besonders betont werden: Man bietet einem System, hier dem Atom, verschiedene Energien an und beobachtet, welche Energien aufgenommen werden. Auf eine Herleitung der Energieformel aus den Bohrschen Postulaten soll verzichtet werden. Das quantenmechanische Modell des Wasserstoffatoms kann auch eindrucksvoll mit Hilfe eines Rechnerprogramms demonstriert werden. Kompetenzen des Fachwissens: Bearbeitet und entnommen aus: LeiFi, http://www.leifiphysik.de/web_ph12/diverses/lk_13_g9/lehrplan_lk_13_g9.htm Struktur und Inhalt der prozessbezogenen Kompetenzen entnommen aus dem Stoffverteiler für Schroedel (Dorn-Bader für Nds. Und BW) Themenbereich Atomkern Kerncurriculum • Fachwissen o Prozessbezogene Kompetenzen • erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Geiger-Müller-Zählrohrs als Messgerät für Zählraten. • erläutern das Zerfallsgesetz und wenden es auf Abklingprozesse an. o stellen Abklingkurven grafisch dar und werten sie unter Verwendung der Eigenschaften einer Exponentialfunktion zur Basis e aus. o beurteilen Gültigkeitsgrenzen der mathematischen Beschreibung aufgrund der stochastischen Natur der Strahlung. o erläutern das Prinzip des C-14-Verfahrens zur Altersbestimmung. o modellieren einen radioaktiven Zerfall mit dem Differenzenverfahren unter Einsatz einer Tabellenkalkulation oder eines Modellbildungssystems. o übertragen dieses Verfahren auf die Entladung eines Kondensators. • stellen Zerfallsreihen anhand einer Nuklidkarte auf. o entnehmen einer Nuklidkarte die kennzeichnenden Größen eines Nuklids. • erläutern das grundlegende Funktionsprinzip eines Halbleiterdetektors für die Energiemessung von Kernstrahlung. • interpretieren ein α-Spektrum auf der Basis der zugehörigen Zerfallsreihe. o beschreiben die in Energiespektren verwendete Darstellungsform (EnergieHäufigkeits-Diagramm). o ziehen die Nuklidkarte zur Interpretation eines α-Spektrums heran. o erläutern den Einsatz von Radionukliden in der Medizin. • beschreiben die Quantisierung der Gesamtenergie von Nukleonen im eindimensionalen Potenzialtopf. o begründen die Größenordnung der Energie bei Kernprozessen mithilfe des Potenzialtopfmodells. Klett / Impulse 772640-4 Atomkern Die Schüler lernen die wichtigsten Eigenschaften der Atomkerne kennen. Sie erfahren, dass der Einschluss von Teilchen in ein begrenztes Raumgebiet auch beim Kern zur Ausbildung diskreter Energieniveaus führt. Sie sollen verstehen, dass das Auftreten dieser Energiestufen wie bei der Atomhülle durch inelastische Stoßanregung und Spektroskopie nachgewiesen wird. Sie lernen die wesentlichen Eigenschaften der radioaktiven Strahlung instabiler Kerne kennen und erfahren, welche Gefahren diese Strahlung in sich birgt. Am Beispiel des radioaktiven Zerfalls erkennen die Schüler besonders deutlich, wie man in der Physik sowohl mit der induktiven als auch mit der deduktiven Methode neue Erkenntnisse gewinnt. Sie erkennen ferner, wie die statistische Deutung des Kernzerfalls ("Kerne altern nicht") zum Zerfallsgesetz führt und wie dieses Gesetz z.B. zur Altersbestimmung herangezogen werden kann. Sie erhalten einen Einblick in die Vielfalt von Kernreaktionen Bei der Besprechung der verschiedenen Zerfallsarten und Kernreaktionen soll die zentrale Rolle der Erhaltungssätze für Energie, ggf. Impuls und Ladung jeweils deutlich herausgestellt werden.
